Аутоиммунные заболевания патофизиология кратко
Обновлено: 07.07.2024
Студент медицинского факультета УЛГУ. Интересы: современные медицинские технологии, открытия в области медицины, перспективы развития медицины в России и за рубежом.
- Запись опубликована: 12.12.2019
- Reading time: 3 минут чтения
Ученые выяснили, что аутоиммунные заболевания вызываются стрессом.
Это приводит к возникновению воспалительных процессов, поражающих практически все органы – кожу, суставы, сердце, печень, почки, репродуктивную систему, кишечник, щитовидную железу.
Механизм возникновения аутоиммунных патологий
Образующиеся при иммунном ответе иммуноглобулины Ig сохраняются после выздоровления. При повторном заражении они быстро нейтрализуют возбудителей и болезнь не возникает. Поэтому краснухой, свинкой, ветрянкой, корью и некоторыми другими инфекциями можно переболеть всего один раз.
Уничтожение болезнетворных микроорганизмов
Однако, в некоторых случаях, по каким-то причинам толерантность иммунной системы нарушается. Она начинает атаковать ткани собственного организма, ферменты и белки, принимая их за чужеродные компоненты.
В результате образуется аутоантитела к собственным клеткам и нужным веществам, вырабатываемым организмом. У больного развивается аутоиммунное заболевание. В крови обнаруживаются патологические антитела и маркеры воспаления– С-реактивный белок, ускоренное СОЭ.
Эти патологии могут затрагивать самые разные органы и ткани:
- Суставы, с возникновением множественных воспалений – полиартритов.
- Сердце, с возникновением сердечных пороков.
- Поджелудочной железы, с развитием юношеского диабета.
- Нервной системы с возникновением рассеянного склероза.
- Кожи. При аутоиммунных патологиях на ней появляются высыпания, корочки, язвы.
- Почек, с развитием аутоиммунного нефрита- поражения, приводящего к почечной недостаточности.
- Репродуктивной системы, с возникновением аутоиммунного оофорита.
- Щитовидной железы, с развитием воспаления – тиреоидита Хашимото.
- Надпочечников, с развитием болезни Аддисона, при которой эти органы не могут вырабатывать достаточное количество гормонов.
- Слюнных и слёзных желез с развитием синдрома Шегрена, сопровождающегося сухостью глаз и слизистых оболочек.
- Кишечника с развитием болезни Крона. При этой патологии на его стенке образуются язвы и уплотнения (инфильтраты). Больные страдают от боли в животе, нарушений пищеварения и кровотечений.
Некоторые аутоиммунные заболевания, например, красная волчанка, поражают весь организм, вызывая изменения в сосудах, суставах, почках, коже.
Лечатся аутоиммунные заболевания очень тяжело. Больным назначают гормоны, а иногда даже химиопрепараты, которые обычно применяются при раке. Причины этих заболеваний доподлинно неизвестны, но недавно ученые выяснили, что они чаще развиваются на фоне стрессов.
Стресс нарушает работу иммунной системы
Чтобы понять взаимосвязь между стрессом и аутоиммунными заболеваниями в Швеции провели исследование, в котором участвовали 106 464 пациента, подвергшихся воздействию стрессовых ситуаций, и 1 064 640 лиц, не подвергшихся такому воздействию. Обследовали 126 652 братьев и сестер пациентов, перенёсших серьезные нервные потрясения.
Средний возраст пациентов составил 41 год, а всего в исследовании участвовали лица в возрасте 30-50 лет, 40% из них которых были мужчинами. В течение 10 лет заболеваемость аутоиммунными патологиями в группе лиц, переживших стрессовую ситуацию, составила 9,1 на 1000 чел. / год.
У лиц, не подвергавшихся стрессовым ситуациям количество аутоиммунных патологий было гораздо ниже – 6 на 1000 чел./ год. Примерно такой же показатель наблюдался у братьев и сестёр пациентов, перенёсших стресс и заболевших аутоиммунными болезнями. Это указывает на слабую связь заболеваний с наследственностью и высокую – с отрицательными воздействиями на нервную систему.
Особенно высоким было число аутоиммунных заболеваний у пациентов, подвергшихся посттравматическому стрессовому расстройству. Так называется состояние, возникшее на фоне выраженных психотравмирующих обстоятельств – военных действий, природных катаклизмов, дорожно-транспортных происшествий, насилия, террористических актов.
Заболеваемость аутоиммунными патологиями надпочечников у больных после посттравматического стрессового расстройства превышала средние показатели более, чем в 2 раза. Сахарный диабет и аутоиммунный тиреоидит у них возникали на нас 40-50% чаще.
Сахарный диабет
Поэтому после перенесенных тяжелых психотравмирующих ситуаций нужно обратиться к врачу и обследоваться. Следует сдать кровь на общий анализ, на С-реактивный белок, антитела и основные биохимические показатели. Нужно также сдать общий анализ мочи. Так можно выявить аутоиммунные патологии на самых ранних стадиях, чтобы вовремя начать их лечение.
В статье, носящей теоретический характер, представлена авторская концепция возникновения и развития хронических аутоиммунных болезней. Основополагающим причинным фактором хронического аутоиммунного процесса являются структурно-функциональные нарушения в тимусе как центральном органе иммунитета.
Аутоиммунными болезнями следует считать те патологические процессы, в патогенезе которых главная или существенная роль принадлежит аутоиммунным реакциям. В зависимости от первичной или вторичной роли патологических иммунных процессов в патогенезе заболеваний выделяют а) аутоиммунные болезни и б) заболевания с вторичными аутоиммунными нарушениями.
Концепции этиологии аутоиммунных болезней можно разделить на 3 группы:
- изменение антигенов клеток-мишеней - нарушения естественной иммунологической толерантности (однако аутоиммунным следует считать только такое заболевание, при котором лимфоцит, запускающий механизмы деструкции, распознает истинно собственные антигены);
- наличие перекрестно-реагирующих антигенов - как правило, общих антигенных детерминант тканей животных и микроорганизмов; подобные аутоиммунные болезни возникают достаточно редко;
- нарушения в самой иммунной системе. Очевидно, что для трансформации физиологических аутоиммунных процессов в патологические необходимы какие-то дополнительные факторы, которые, вероятно, играют решающую роль. Многие считают основной причиной подобных отклонений врожденные или приобретенные нарушения регуляторных механизмов в иммунной системе. Во многих случаях патологические аутоиммунные процессы затрагивают не тканевые антигены, а саму иммунную систему, в результате чего она реагирует против нормальных тканевых антигенов, т.е. истинных аутоантигенов. Эти процессы являются следствием нарушения деятельности регуляторных механизмов, прежде всего системы Т-лимфоцитов. Полагают, что в основе аутоиммунных болезней может лежать дисфункция вилочковой железы (тимуса), которая, как центральный орган иммунной системы, обеспечивает дифференцировку и регулирует активность различных субпопуляций Т-лимфоцитов [8].
Исследования показали, что в тимусе происходит антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка Т-лимфоцитов из мигрирующих в него костномозговых предшественников лимфоцитов, занимающих ключевые позиции в иммунных реакциях. Поэтому тимус стали рассматривать в качестве центрального органа иммунитета. Т-лимфоциты, способные атаковать свои собственные клетки вместо чужеродных, погибают в тимусе. Подсчитано, что такие Т-лимфоциты составляют до 95% всей его популяции. Оставшиеся 5% выходят в кровоток, завершают свое развитие в периферических лимфоидных органах после встречи с антигеном и далее становятся частью циркулирующего пула [1].
Одна из основных функций тимуса заключается в том, чтобы не допустить в организм потенциально аутоагрессивные клоны Т-лимфоцитов. Первичный клональный репертуар, поступающий в тимус из костного мозга, теоретически перекрывает все мыслимые антигенные специфичности, включая аутологичные. Для того, чтобы клоны соответствовали своему предназначению - распознавать чужеродные для организма вещества, но не аутологичные белки, они должны подвергнуться процедуре отбора. Для этого в тимусе осуществляется положительная и отрицательная селекция клонов. Назначение положительной селекции состоит в поддержке клонов, способных распознавать собственные молекулы главного комплекса гистосовместимости, комплексированные с любыми пептидными эпитопами. Поддержка клона означает обеспечение выживания и размножения клеток. Отрицательная селекция состоит в элиминации клонов, специфичных к комплексам аутологичных пептидов, т.е. потенциально аутоагрессивных клонов, которые подвергаются апоптозу [7]. Апоптоз, наряду с пролиферацией, является основным фактором селекции клонов развивающихся Т-лимфоцитов, следовательно, одним из механизмов поддержания тканевого гомеостаза в тимусе [9]. Стало очевидным, что многие патологические аутоиммунные процессы могут быть вызваны дизрегуляцией апоптозного механизма [11, 13, 20, 22].
При всей эффективности процесса отрицательной селекции аутореактивных клонов в тимусе часть клеток таких клонов в силу ряда обстоятельств не элиминируется в тимусе и оказывается в периферическом отделе иммунной системы. Поэтому процесс выбраковки аутореактивных клонов продолжается и вне тимуса, в периферическом отделе иммунной системы [9, 11]. Отсюда механизмы, ответственные за поддержание толерантности к аутоантигенам, разделяют на центральные (центральная толерантность) и периферические (периферическая толерантность) [23].
Наблюдения D. Hanahan [14], P. Naquet c соавт. [19] показали, что нарушения в формировании медуллярных микросред тимуса могут быть связаны с развитием аутоиммунитета, что ослабленная тимусная экспрессия повышает восприимчивость к аутоиммунным болезням.
При экспериментальных исследованиях у лабораторных мышей, тимэктомированных на третий день жизни, развивается широкий спектр органоспецифических аутоиммунных болезней [26]. Аутоиммунный тиреоидит вызывали у крыс после сильного гамма-облучения [25].
Современная концепция аутоиммунитета исходит из того, что умеренный аутоиммунный ответ на собственные антигены - это физиологическое явление, необходимое условие нормальной регуляции клеточных функций в морфогенезе [2, 12, 16].
Существуют феномены так называемой акцидентальной и возрастной инволюции вилочковой железы.
Хорошо изучена возрастная инволюция тимуса. При рождении человека он весит 10-15 г. В период половой зрелости его вес максимален - 30-40 г, далее наступает возрастная инволюция. К старости в тканях тимуса преобладают жировые клетки; масса органа снижается к 66-75 годам до 6 г [1].
Сложным остается выяснение причин и механизмов перехода (трансформации) физиологических аутоиммунных процессов в патологические. По существу речь идет об этиологии аутоиммунизации. Среди этиологических факторов ведущее значение придают хронической вирусной и бактериальной инфекции [6, 17].
В свете вышеизложенного, с нашей точки зрения, роль хронической инфекции в этиологии аутоиммунных болезней может быть опосредована первичным поражением тимуса с последующим отклонением тканевого гомеостаза, выражающегося в стойком нарушении баланса между процессами пролиферации и апоптоза в паренхиме вилочковой железы. По крайней мере, восполнение у тимэктомированных мышей соответствующих Т-лимфоцитов, взятых у нормальных мышей, предупреждает развитие аутоиммунных болезней [26].
Согласно наблюдениям M.P. Manns и P. Obermayer-Straub [18], аутоиммунный ответ при аутоиммунном гепатите отличается от такового при вирусном гепатите. Аутоантитела при аутоиммунном гепатите обычно более однородные (моногенные) и направлены против точных линейных эпитопов; эти антитела обычно ингибирующие и их титр очень высокий. Напротив, аутоантитела при вирусном гепатите более разнородные (гетерогенные), распознают несколько линейных и конформационных эпитопов; их титр намного ниже.
Таким образом, отклонение тканевого гомеостаза в тимусе может явиться основополагающим фактором возникновения и развития хронического аутоиммунного процесса.
Согласно детальному анализу, проведенному В.П. Харченко с соавт. [8], атрофия тимуса отмечена у больных сахарным диабетом независимо от его типа, причем восстановление функции вилочковой железы в эксперименте в ряде случаев сопровождалось ремиссией диабета, а терапия тималином способствовала улучшению состояния больных вплоть до устранения необходимости в инсулинотерапии. Далее, по мнению авторов, выраженная атрофия тимуса характерна для системной красной волчанки (СКВ), указывая на глубокую недостаточность функции вилочковой железы и приобретенный иммунный дефицит центрального генеза. Такая атрофия не может являться только следствием самого заболевания или иммунодепрессивной терапии. В подобных экспериментах на животных показано, что прогрессирующая атрофия тимуса предшествует развитию СКВ, а его удаление способствует прогрессированию заболевания. При гистологическом исследовании материала от умерших вследствие ревматоидного артрита также отмечалась выраженная атрофия паренхимы вилочковой железы, сопровождающаяся признаками хронической тимической недостаточности.
Положение о роли дисфункции вилочковой железы в этиологии и патогенезе аутоиммунных заболеваний находит все большее подтверждение, и задачей современных исследований является выяснение сущности ее структурно-функциональных нарушений при этих болезнях.
Студент медицинского факультета УЛГУ. Интересы: современные медицинские технологии, открытия в области медицины, перспективы развития медицины в России и за рубежом.
- Запись опубликована: 12.12.2019
- Reading time: 3 минут чтения
Ученые выяснили, что аутоиммунные заболевания вызываются стрессом.
Это приводит к возникновению воспалительных процессов, поражающих практически все органы – кожу, суставы, сердце, печень, почки, репродуктивную систему, кишечник, щитовидную железу.
Механизм возникновения аутоиммунных патологий
Образующиеся при иммунном ответе иммуноглобулины Ig сохраняются после выздоровления. При повторном заражении они быстро нейтрализуют возбудителей и болезнь не возникает. Поэтому краснухой, свинкой, ветрянкой, корью и некоторыми другими инфекциями можно переболеть всего один раз.
Уничтожение болезнетворных микроорганизмов
Однако, в некоторых случаях, по каким-то причинам толерантность иммунной системы нарушается. Она начинает атаковать ткани собственного организма, ферменты и белки, принимая их за чужеродные компоненты.
В результате образуется аутоантитела к собственным клеткам и нужным веществам, вырабатываемым организмом. У больного развивается аутоиммунное заболевание. В крови обнаруживаются патологические антитела и маркеры воспаления– С-реактивный белок, ускоренное СОЭ.
Эти патологии могут затрагивать самые разные органы и ткани:
- Суставы, с возникновением множественных воспалений – полиартритов.
- Сердце, с возникновением сердечных пороков.
- Поджелудочной железы, с развитием юношеского диабета.
- Нервной системы с возникновением рассеянного склероза.
- Кожи. При аутоиммунных патологиях на ней появляются высыпания, корочки, язвы.
- Почек, с развитием аутоиммунного нефрита- поражения, приводящего к почечной недостаточности.
- Репродуктивной системы, с возникновением аутоиммунного оофорита.
- Щитовидной железы, с развитием воспаления – тиреоидита Хашимото.
- Надпочечников, с развитием болезни Аддисона, при которой эти органы не могут вырабатывать достаточное количество гормонов.
- Слюнных и слёзных желез с развитием синдрома Шегрена, сопровождающегося сухостью глаз и слизистых оболочек.
- Кишечника с развитием болезни Крона. При этой патологии на его стенке образуются язвы и уплотнения (инфильтраты). Больные страдают от боли в животе, нарушений пищеварения и кровотечений.
Некоторые аутоиммунные заболевания, например, красная волчанка, поражают весь организм, вызывая изменения в сосудах, суставах, почках, коже.
Лечатся аутоиммунные заболевания очень тяжело. Больным назначают гормоны, а иногда даже химиопрепараты, которые обычно применяются при раке. Причины этих заболеваний доподлинно неизвестны, но недавно ученые выяснили, что они чаще развиваются на фоне стрессов.
Стресс нарушает работу иммунной системы
Чтобы понять взаимосвязь между стрессом и аутоиммунными заболеваниями в Швеции провели исследование, в котором участвовали 106 464 пациента, подвергшихся воздействию стрессовых ситуаций, и 1 064 640 лиц, не подвергшихся такому воздействию. Обследовали 126 652 братьев и сестер пациентов, перенёсших серьезные нервные потрясения.
Средний возраст пациентов составил 41 год, а всего в исследовании участвовали лица в возрасте 30-50 лет, 40% из них которых были мужчинами. В течение 10 лет заболеваемость аутоиммунными патологиями в группе лиц, переживших стрессовую ситуацию, составила 9,1 на 1000 чел. / год.
У лиц, не подвергавшихся стрессовым ситуациям количество аутоиммунных патологий было гораздо ниже – 6 на 1000 чел./ год. Примерно такой же показатель наблюдался у братьев и сестёр пациентов, перенёсших стресс и заболевших аутоиммунными болезнями. Это указывает на слабую связь заболеваний с наследственностью и высокую – с отрицательными воздействиями на нервную систему.
Особенно высоким было число аутоиммунных заболеваний у пациентов, подвергшихся посттравматическому стрессовому расстройству. Так называется состояние, возникшее на фоне выраженных психотравмирующих обстоятельств – военных действий, природных катаклизмов, дорожно-транспортных происшествий, насилия, террористических актов.
Заболеваемость аутоиммунными патологиями надпочечников у больных после посттравматического стрессового расстройства превышала средние показатели более, чем в 2 раза. Сахарный диабет и аутоиммунный тиреоидит у них возникали на нас 40-50% чаще.
Сахарный диабет
Поэтому после перенесенных тяжелых психотравмирующих ситуаций нужно обратиться к врачу и обследоваться. Следует сдать кровь на общий анализ, на С-реактивный белок, антитела и основные биохимические показатели. Нужно также сдать общий анализ мочи. Так можно выявить аутоиммунные патологии на самых ранних стадиях, чтобы вовремя начать их лечение.
Обзор
Автор
Редакторы
Эта Статья заслужила приз зрительских симпатий.
Однако есть заболевания, возможно, не столь смертельные, но куда сильнее бьющие по нам экономически. Это аутоиммунные заболевания, такие, как рассеянный склероз, системная красная волчанка или диабет 1-го типа. Если рак и инсульты чаще всего встречаются у пожилых людей, то аутоиммунные состояния обычно манифестируют (проявляются в виде симптомов) у молодых людей трудоспособного возраста и либо ложатся тяжким бременем на бюджет страны или больного (россияне, больные диабетом, если не получают инсулин от государства, тратят на поддержание собственной жизни от 1 до 5–6 тысяч рублей в месяц), либо, как в случае рассеянного склероза, просто ставят крест на карьере и жизни пациента.
Особенность аутоиммунных заболеваний состоит в том, что практически ни для одного из них мы за долгие годы исследований и экспериментов не научились достигать стойкой ремиссии. Текущие решения сводятся либо к поддерживающей терапии (как в случае с инсулинозависимым диабетом), либо к попыткам отсрочить терминальную стадию заболевания, на что нацелены препараты от рассеянного склероза. До недавнего времени ситуация выглядела довольно плачевно. Дополнительно усугубляет ее тот факт, что количество людей с аутоиммунными заболеваниями растет каждый год, и мы находимся на пороге настоящей эпидемии.
Однако там, где фармацевтическая отрасль терпит одну неудачу за другой, внезапно сама природа показала, куда смотреть исследователям и откуда брать по-настоящему работающее лекарство.
История вопроса
Чтобы понять, откуда возникла проблема с аутоиммунными заболеваниями, придется заглянуть далеко в прошлое.
Дело в изменившемся в ходе FET образе жизни человека. До этого мы жили небольшими группами, состоявшими не более чем из 50 особей, занимавшими довольно обширные пространства. К тому же мы постоянно меняли место жительства, нигде не оставались надолго. Культура гигиены была довольно низкой — зачем следить за чистотой убежища, если ты уже съел всех мамонтов вокруг и завтра надо искать новое место?
В ходе FET люди начали надолго оставаться на одном месте, формировать более крупные группы для защиты от набегов соплеменников. Скученность и загрязнение места обитания создали оптимальные условия для развития у нас инфекций. Начались эпидемии, которые были тем свирепее, чем больше был город и чем плотнее жили в нем люди.
Довольно долгое время, около 5000 лет, понадобилось человечеству, чтобы научиться справляться с инфекциями. Где-то раньше, где-то позже люди осознали важность гигиены для жизни и здоровья. Были эмпирически найдены лекарства от многих болезней. Можно сказать, весь прогресс медицины и человечества в целом происходил под постоянно довлеющим страхом новых эпидемий.
Рисунок 2. Обложка Le petit journal от 1 сентября 1912 года, посвященного эпидемии холеры в Индии и на Ближнем Востоке в начале 20-го века.
В настоящее время мы настолько чисты, насколько не были никогда в истории. Особенно хорошо это видно в развитых странах. Мы привыкли к тому, что во все дома подведена вода и всегда есть возможность принять ванную или душ. Мы пользуемся мылом, влажными салфетками, асептическими гелями. Мы даже моем наши дороги шампунем!
Казалось бы, ну чистые и чистые, что тут такого? При чем тут аутоиммунные заболевания? Оказывается, связь самая прямая.
Гигиеническая гипотеза
Этот переход стал возможен благодаря появлению антибиотиков и других высокоэффективных противопаразитических лекарств. В развитых странах он завершился к концу 20-го века. Если в середине века в Европе каждый третий житель был поражен гельминтами [1], то в настоящий момент обнаружение носителя этих паразитов скорее редкость. Россия в этом отношении практически не отстает от развитого мира благодаря нашим сильным гигиеническим традициям. Дополнительный вклад вносит городской образ жизни, централизованное снабжение очищенной водой, контроль качества пищи и так далее.
Рисунок 3. Обратное отношение между частотой инфекционных заболеваний и частотой иммунных расстройств с 1950 по 2000 годы. а — Изменение относительного количества заболевших различными инфекционными заболеваниями. б — Относительный рост заболеваемости аутоиммунными заболеваниями за тот же период.
Впоследствии многие исследователи показали то же самое на примере других аллергий и аутоиммунных реакций. К примеру, если детям из неблагополучных по гигиене регионов вроде Чили или Тайланда провести европейскую программу дегельминтизации, у них букетом высыпают аллергии [4].
Наверное, самым интересным примером тут является история с рассеянным склерозом [5–8]. Ученые решили посмотреть, что происходит, когда больной этим страшным заболеванием заражается гельминтами, и начали искать инфицированных червями пациентов с РС. Результаты были ошеломляющи. У пациентов, которые заражались определенными гельминтами (например, власоглавом Trichuris trichiura) течение заболевания практически останавливалось [6]. Во время инфекции у них на 95% снижалось количество новых бляшек в мозге (рис. 4). Результат, недостижимый ни одним современным методом терапии! Если же по каким-то причинам гельминтов требовалось удалить (например, развивалось острое воспалительное поражение кишечника), болезнь возобновлялась с той стадии, на которой остановилась при инфекции.
Рисунок 4. График появления новых бляшек в мозге (когортное исследование 2011 года). Круги — неинфицированные гельминтами пациенты, квадраты — инфицированные, треугольники — инфицированные, но вылеченные от гельминта (момент излечения показан черной стрелкой).
Иммунный ответ
Иммунная система призвана защищать организм от внутренних и внешних врагов. Внешними врагами являются вирусы, бактерии, простейшие и черви, которые постоянно попадают в наш организм и уничтожаются на дальних рубежах. Внутренними врагами являются раковые клетки, а также клетки, зараженные вирусами или внутриклеточными бактериями.
Когда паразит попадает в организм, первым делом его встречает врожденный иммунитет, клетки которого (макрофаги) есть во всех тканях. Антигеном в данном случае служат нехарактерные для нашего организма молекулы — клеточная стенка бактерий, двухцепочечная РНК некоторых вирусов, свободно плавающая в межклеточном пространстве наша ДНК и так далее. При обнаружении пришельцев, клетки врожденного иммунитета пытаются их уничтожить, параллельно выделяя провоспалительные молекулы (рис. 5). Воспаленная ткань блокирует выход паразита из места проникновения в остальной организм и привлекает новые клетки иммунитета к месту повреждения.
Рисунок 5. Фагоцит пожирает бактерии.
Если врожденному иммунитету не удается уничтожить захватчиков, в дело вступает адаптивный иммунитет. Происходит это отнюдь не сразу: активации адаптивного ответа предшествуют 3–4 дня подготовки в лимфоузлах (при этом лимфоузлы увеличиваются в размерах, что является признаком инфекционного заболевания). Начинается все с того, что некоторые из клеток врожденного иммунитета прибывают в лимфоузел, неся на себе антигены из места поражения. Антигенами в данном случае выступают короткие (от 8 до 20 аминокислот) пептиды из белков инфекционного агента и окружающих тканей. По сути, макрофаг (или специализированный активатор адаптивного иммунитета — дендритная клетка) просто захватывает из места воспаления образцы растворенных белков, ошмётков паразита и погибших клеток и приносит в лимфоузел.
В лимфоузле его встречают наивные (неактивированные) клетки адаптивного иммунитета — Т-лимфоциты. Каждый лимфоцит, выйдя из места своего формирования, несет на себе уникальный рецептор, который формируется путем направленного внесения мутаций в геном. Заранее неизвестно, может ли этот рецептор распознать какой-либо антиген, но его вариантов так много (по некоторым оценкам, у нас может быть до 10 48 разных типов этого рецептора, но большая часть их будет нефункциональна), что в течение нескольких часов в лимфоузле обнаруживается как минимум несколько клеток, способных распознать антигены паразита. Затем эти клетки делятся, активируются и отправляются в поврежденную ткань, где отыскивают свои антигены и уничтожают как самих захватчиков, так и зараженные клетки, если мы говорим о вирусе или внутриклеточной бактерии (рис. 6).
Рисунок 6. Т-лимфоциты (красные) убивают раковую клетку (синяя) своего же организма. После получения сигнала раковая клетка начинает распадаться на небольшие пузырьки, которые затем съедят клетки врожденного иммунитета.
Иммунологическая толерантность
Иммунная система — единственная из систем организма, в чью задачу входит уничтожение других живых существ — отдельных клеток или многоклеточных организмов. Причем наши собственные клетки тоже часто должны уничтожаться, если они заражены вирусом, бактерией или превратились в раковые. При этом необходимо избегать иммунного ответа на нормальные клетки. Если такой ответ развивается — возникает аутоиммунное заболевание.
Периферическая толерантность возникает, когда Т-лимфоцит распознает антиген в лимфоузлах, но никакого воспаления в месте, откуда этот антиген попал в лимфоузел, нет. Напротив, высока концентрация противовоспалительных молекул. Такой лимфоцит опять-таки или уничтожается, или превращается в регуляторный.
Паразиты и симбионты
Миллиарды лет эволюции крупные многоклеточные организмы были домом и едой для более мелких одноклеточных и многоклеточных. Человек тут не исключение — ведь мы являемся как хорошим источником пищи, так и отличным защитником для всего, что сумеет поселиться внутри нас или на нас.
Эволюция поделила этих сожителей на 2 большие группы — паразиты и симбионты. Паразиты делают ставку на быстрое размножение. У них есть возможность подавления врожденного иммунитета, а пока адаптивный активируется, они уже успевают размножиться за счет наших ресурсов и передать инфекцию дальше. Так действует, например, вирус гриппа или бактериальная пневмония.
Симбионты же научились подавлять как врожденный, так и адаптивный иммунитеты. Для этого им пришлось умерить свои аппетиты — если клетки организма постоянно повреждаются, то никакие уловки не смогут предотвратить активацию иммунитета. Потому они поселились на поверхностях нашего тела, прежде всего на поверхности ЖКТ, где они получают лишь часть нашей пищи, но не покушаются на сам организм.
Помимо этого, они научились подавлять воспаление, выделяя вещества, которые похожи на наши противовоспалительные молекулы. Макрофаги врожденного иммунитета, столкнувшись с такими бактериями, могут почувствовать антигены клеточной стенки, но не активируются, так как подавлены противовоспалительным фоном вокруг.
Третьим механизмом защиты стала антигенная мимикрия. Для адаптивного иммунитета основным антигеном являются пептиды из белков. И многие наши симбионты в ходе эволюции поменяли свой белковый состав так, чтобы в нем был максимум пептидов, похожих на наши. Таким образом они встают под защиту регуляторных лимфоцитов. Этот механизм характерен для всех видов наших сожителей — бактерий, червей (рис. 7), вирусов и так далее.
Рисунок 7. Власоглав — один из гельминтов, активно изучаемых в рамках гигиенической гипотезы.
В течение миллионов лет каждая особь нашего вида, рождаясь, сразу же вступала в контакт с симбионтами, населявшими кожу, слизистые и кишечники своих собратьев. Со временем организм научился извлекать выгоду из такого постоянного неустранимого сосуществования. В частности, способность бактерий и червей создавать сильный противовоспалительный фон в месте своего обитания стала за это время ключевым фактором создания периферической толерантности. Она распространилась как на антигены самих сожителей, так и на сопутствующие им — антигены пищи (в кишечнике), пыли и пыльцы (в легких) и собственного организма (те самые антигены, которые сожители развили в ходе антигенной мимикрии).
И снова гигиеническая гипотеза
Особенно сильно на риск развития таких заболеваний влияет первый год жизни. Если в этот период ребенок оказывается в деревне, проводит некоторое время в больших группах сверстников (в больнице или в детском саду) и вообще чаще встречается с инфекциями — риск развития аутоиммунных заболеваний серьезно снижается [11], [12].
Разумеется, не только микробиом (совокупность всех симбиотических микроорганизмов конкретного человека) [13] и гельминты влияют на риск развития аутоиммунных и аллергических реакций. Есть и генетическая предрасположенность, и условия, в которых человек впервые встречается с тем или иным внешним антигеном. Есть некоторые микроорганизмы, которые не защищают, а, напротив, провоцируют аутоиммунные заболевания. Например, стрептококк способен вызывать ревматизм, а некоторые стафилококки производят суперантиген, который неспецифически запускает все клоны Т-лимфоцитов с любым рецептором — это тоже может привести к аутоиммунным заболеваниям.
Заболевание | Количество исследований | Общее количество пациентов | Результаты |
---|---|---|---|
Болезнь Крона | 6 | 543 | Показана безопасность и статистически значимые улучшения у большинства пациентов. |
Неспецифический язвенный колит | 3 | 192 | Показана безопасность и статистически значимые улучшения у большинства пациентов. |
Рассеянный склероз | 6 | 156 | Показана безопасность, статистически значимые улучшения у части пациентов. |
Непереносимость глютена (целиакия) | 2 | 35 | Исследования только начались |
Расстройства аутического спектра | 3 | 90 | Пилотное исследование показало эффективность, подтверждающие только начаты |
Псориаз | 3 | 55 | Исследования только начались |
Аллергия на арахис | 1 | 18 | Исследования только начались |
Бронхиальная астма | 1 | 32 | Зафиксированы статистически недостоверные улучшения |
Аллергический риноконъюнктивит | 2 | 130 | Эффективность не показана |
Ревматоидный артрит | 1 | 50 | Исследование только началось |
Что же делать нам, простым смертным, пока ученые по кусочкам разбирают эту тайну и ищут решение? Начать стóит со снижения маниакального стремления к чистоте во всем. Я не предлагаю не мыть руки перед едой. Но довольно часто в последнее время мы перегибаем палку. Антибиотики при каждом чихе, асептические спиртосодержащие гели каждые 10 минут, антибактериальное мыло вместо обычного в ванной. Все эти меры способны спасти вас от эпидемии. Но каждодневное их применение, особенно детьми, способно нанести куда больший урон, чем грипп или пищевое отравление.
Читайте также: