Аллергические реакции немедленного типа, различные по внешним проявлениям, имеют общие механизмы развития. В генезе гиперчувствительности различают три стадии: иммунологическую, биохимическую (патохимическую) и патофизиологическую.
Иммунологическая стадия начинается с первого контакта аллергена с организмом. Попадание антигена стимулирует макрофаги, они начинают освобождать интерлейкины, активизирующие Т-лимфоциты. Последние, в свою очередь, запускают процессы синтеза и секреции в В-лимфоцитах, превращающихся в плазмоциты. Плазмоциты при развитии аллергической реакции первого типа продуцируют преимущественно IgE, второго типа — IgG1,2,3, IgM, третьего типа — преимущественно IgG, IgM.
Иммуноглобулины фиксируются клетками, на поверхности которых имеются соответствующие рецепторы, — на циркулирующих базофилах, тучных клетках соединительной ткани, тромбоцитах, клетках гладких мышц, эпителия кожи и др. Наступает период сенсибилизации, повышается чувствительность к повторному попаданию того же аллергена. Максимальная выраженность сенсибилизации наступает спустя 15—21 день, хотя реакция может проявляться и значительно раньше.
|
|
В случае реинъекции антигена сенсибилизированному животному взаимодействие аллергена с антителами будет происходить на поверхности базофилов, тромбоцитов, тучных и иных клеток. Образуются иммунные комплексы, меняющие свойства мембран клеток. Когда аллерген связывается более чем с двумя соседними молекулами иммуноглобулинов, нарушается структура мембран, активируется клетка, начинают выбрасываться ранее синтезированные или вновь образованные медиаторы аллергии. Причем из клеток выделяется только около 30 % содержащихся там биологи^ чески активных веществ, так как они выбрасываются только через деформированный участок мембраны клеток-мишеней.
В биохимическую (патохимическую) стадию изменения, происходящие на клеточной мембране в иммунологическую фазу вследствие образования иммунных комплексов, запускают каскад реакций, начальным этапом которых является, по-видимому, активация клеточных эстераз. В результате освобождается и вновь синтезируется ряд медиаторов аллергии. Медиаторы обладают вазоактивной и контрактильной активностью, хемотаксическими свойствами, способностью повреждать ткани и стимулировать процессы репарации.
Роль отдельных медиаторов в общей реакции организма на повторное попадание аллергена заключается в следующем.
Гистамин — один из важнейших медиаторов аллергии. Его освобождение из тучных клеток и базофилов осуществляется путем секреции. Гистамин расширяет капилляры, повышает проницаемость сосудов путем расширения терминальньх артериол и сужения посткапиллярных венул. Он ингибирует цитотоксическую и хелперную активность Т-лимфоцитов, их пролиферацию, дифференцировку В-клеток и синтез антител плазмоцитами; активирует Т-супрессоры, оказывает хемокинетическое и хемотаксическое влияние на нейтрофилы и эозинофилы, угнетает секрецию нейтрофилами лизосомных ферментов.
|
|
Серотонин — опосредует сокращение гладких мышц, увеличение проницаемости и спазм сосудов сердца, мозга, почек, легких. Освобождается у животных из тучных клеток. В отличие от гистамина не обладает противовоспалительным эффектом. Активирует супрессорную популяцию Т-лимфоцитов тимуса и селезенки. Под его влиянием Т-супрессоры селезенки мигрируют в костный мозг и лимфатические узлы. Наряду с иммуносупрессирующим влиянием серотонин может оказывать иммуностимулирующий эффект, реализуемый через тимус. Усиливает чувствительность мононуклеаров к различный факторам хемотаксиса.
Брадикинин — изменяет тонус и проницаемость кровеносных сосудов; снижает артериальное давление; стимулирует секрецию медиаторов лейкоцитами; в той или иной степени влияет на подвижность лейкоцитов; вызывает сокращение гладких мышц. У больных астмой брадикинин приводит к бронхоспазму. Многие эффекты брадикинина обусловлены вторичным увеличением секреции простагландинов.
Гепарин — протеогликан, образующий комплексы с антитромбином, которые предотвращают коагулирующее действие тромбина (свертывание крови). Он освобождается в аллергических реакциях из тучных клеток, где содержится в больших количествах. Помимо антикоагуляционной он обладает другими функциями: участвует в реакции клеточной пролиферации, стимулирует миграцию эндотелиальных клеток в капиллярах, подавляет действие комплемента, активирует пино- и фагоцитоз, усиливает действие эластазы.
Фрагменты комплемента — обладают анафилатоксической (гистаминосвобождающей) активностью в отношении тучных клеток, базофилов, других лейкоцитов, повышают тонус гладких мышц. Под их влиянием возрастает проницаемость сосудов. Под влиянием С5а сокращаются гладкие мышцы трахеи, паренхимы легких, что может быть причиной возникновения стойких спазматических реакций в бронхах различных животных.
Образование анафилатоксинов — факторов комплемента указывает на возможную связь болезней иммунных комплексов с процессом активации комплемента, где участвуют антитела классов IgG и IgM, а также с реакцией гиперчувствительности немедленного типа, в которой участвуют антитела классов IgE и IgG1.
Метаболиты кислорода — способны повреждать микроорганизмы, а также клетки тканей хозяина. Стимулированные аллергеном фагоциты усиленно поглощают кислород, и уже спустя 30—60 с появляются его высокореактивные метаболиты. В нейтрофилах обнаружены пероксид водорода (Н2О2), супероксид (О-2), гидроксильный радикал (ОН-) и синглетный кислород (1О2). Эти вещества вырабатываются также моноцитами/макрофагами, эозинофилами, базофилами, тучными клетками. Показано, что токсичность пероксида водорода, супероксида и гидроксильного радикала определяется в значительной мере чувствительностью клетки-мишени. Легкие чаще других органов подвергаются действию метаболитов кислорода в высоких концентрациях. В их повреждении несомненную роль играют активные метаболиты кислорода. Альвеолярные макрофаги, клетки легочной паренхимы и клетки, мигрирующие в очаг воспаления, в легких способны образовывать метаболиты кислорода, прямо или косвенно повышая цитотоксичность лейкоцитов.
Медленно реагирующая субстанция анафилаксии (МРСА) — вызывает в отличие от гистамина медленное сокращение гладких мышц трахеи и подвздошной кишки морской свинки, бронхиол человека и обезьяны, повышает проницаемость сосудов кожи, оказывает более выраженный, чем гистамин, бронхоспастический эффект. Действие МРСА не снимается антигистаминными препаратами. Термином МРСА обозначают вещество или группу веществ, представляющих серосодержащие ненасыщенные жирные кислоты. Это в большинстве случаев метаболиты арахидоновой кислоты. Они выделяются базофилами, перитонеальными альвеолярными моноцитами и моноцитами крови, тучными клетками, различными сенсибилизированными структурами легких. Выделение индуцируется иммунными комплексами и агрегированными иммуноглобулинами.
|
|
Простагландины (ПГ) представляют собой ненасыщенные С20 жирные кислоты, содержащие циклопентановое кольцо. В тканях организма синтезируются ПГ Е, F, D. Влияние ПГ на иммунную систему разнообразно. Наиболее биологически активен ПГ Е2. Он индуцирует дифференцировку незрелых тимоцитов, В-лимфоцитов, клеток—предшественников гемопоэза, приобретение ими свойств зрелых клеток, стимулирует эритропоэз. Противоположным образом он действует на зрелые лейкоциты. ПГ Е2 подавляет пролиферацию Т- и В-лимфоцитов; хемотаксис, хемокинез, агрегацию лейкоцитов; цитотоксичность естественных киллеров и Т-клеток; высвобождение медиаторов воспаления, монокинов или лимфокинов из тучных клеток, базофилов, нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов. Экзогенные ПГ обладают способностью стимулировать или угнетать воспалительный процесс, вызывают лихорадку, расширяют сосуды, повышают их проницаемость, обусловливают появление эритемы. ПГ F вызывают сильно выраженный бронхоспазм. Их количество в период приступа бронхиальной астмы увеличивается в 15 раз. ПГ Е оказывают противоположный эффект, обладая высокой бронходилатирующей активностью.
Воздействие ПГ на иммунокомпетентные клетки дозозависимо и реализуется в основном на уровне циклических нуклеотидов.
|
|
Кроме указанных медиаторов в клетках-мишенях вновь образуются и поступают в гуморальные среды лейкотриены, тромбоксаны, факторы активации тромбоцитов, хемотаксический фактор эозинофилов и др.
К группе медиаторов немедленной аллергической реакции, включающихся на более позднем этапе аллергии, относят трипсин, антитрипсин, гиалуроновую кислоту, лизосомальные ферменты, катионные белки нейтрофилов и макрофагов, кинины, компоненты комплемента системы.
Патофизиологическая стадия. Представляет собой клиническое проявление аллергических реакций. Биологически активные вещества, выделяемые клетками-мишенями, оказывают синергическое влияние на структуру и функцию органов и тканей животного организма. Возникающие вазомоторные реакции сопровождаются расстройствами кровотока в микроциркуляторном русле, отражаются на системном кровообращении. Расширение капилляров и повышение проницаемости гистогематического барьера ведут к выходу жидкости за пределы стенок сосудов, развитию серозного воспаления. Поражение слизистых оболочек сопровождается отеком, гиперсекрецией слизи.
Перемещение крови в периферическое русло за счет вазодилятации приводит к падению уровня артериального давления.
Немаловажное значение в генезе аллергических реакций немедленного типа имеет состояние гладкомышечных волокон. Многие медиаторы аллергии стимулируют сократительную функцию миофибрилл стенок бронхов, кишечника, других полых органов. Результаты спастических сокращений неисчерченных мышечных элементов могут проявляться в асфиксии, расстройствах моторной функции желудочно-кишечного тракта, таких, как рвота, диарея, острая боль от чрезмерных сокращений желудка и кишечника.
Нервный компонент генеза аллергии немедленного типа обязан влиянию кининов (брадикинина), гистамина, серотонина на нейроны и их чувствительные образования. Расстройства нервной деятельности при аллергии могут проявляться обморочными состояниями, чувством боли, жжения, нестерпимого зуда, другими признаками.
Преобладание вазомоторных реакций гладкомышечного или нервного компонента в механизме аллергических реакций зависит от природы аллергена, путей проникновения его в организм, вида животных, их индивидуальных особенностей.
Завершаются реакции гиперчувствительности немедленного типа либо выздоровлением, либо смертельным исходом, причиной которого может быть асфиксия или острая гипотензия.
Борьба за восстановление нарушенного гомеостаза начинается уже в иммунологическую стадию путем образования иммунных комплексов, связывающих аллерген; продолжается во второй стадии за счет освобождения биологически активных веществ, появления супероксидного радикала и завершается в третьей стадии путем окончательной элиминации аллергена и нейтрализации медиаторов аллергии.