Патология иммунной системы
Патология иммунной системы
Общие сведения
Патология иммунной системы представляет собой комплекс состояний, при которых нарушаются нормальные механизмы защиты организма, что приводит либо к повреждению собственных тканей, либо к неспособности противостоять патогенам. В классической патологической анатомии выделяют четыре основные категории патологических состояний иммунной системы: реакции гиперчувствительности, аутоиммунные заболевания, синдромы иммунного дефицита и амилоидоз. Каждая из этих групп характеризуется специфическими механизмами развития, морфологическими проявлениями и клиническим значением.
Реакции гиперчувствительности
Гиперчувствительность определяется как чрезмерная и неадекватная реакция иммунной системы на контакт с антигеном, в результате которой происходит повреждение собственных тканей организма. Сам по себе антиген при этом может быть относительно безопасным для здоровья. В зависимости от механизмов развития принято выделять четыре типа реакций гиперчувствительности.
Гиперчувствительность первого типа (анафилактическая)
Первый тип гиперчувствительности представляет собой реакцию немедленного типа, которая развивается в короткие сроки после контакта с аллергеном. Основным патогенетическим фактором выступают антитела класса иммуноглобулина E, которые сенсибилизируют ткани и активируют компоненты системы комплемента. В результате происходит дегрануляция тучных клеток и базофилов с массивным выбросом медиаторов воспаления, таких как гистамин и лейкотриены. Секрецию тучных клеток также могут стимулировать цитокины макрофагов, некоторые фармакологические препараты, а также физические факторы, включая воздействие тепла, холода и ультрафиолетового излучения.
Патофизиологический процесс протекает в две фазы. Ранняя фаза наступает через несколько минут после контакта с антигеном и характеризуется расширением кровеносных сосудов, повышением их проницаемости, спазмом гладкой мускулатуры и усиленной секрецией желез. Поздняя фаза развивается через несколько часов и сопровождается интенсивной инфильтрацией тканей иммунными клетками, включая эозинофилы, нейтрофилы, моноциты и базофилы, что приводит к повреждению эпителиальных клеток слизистых оболочек.
Клинические проявления первого типа могут носить местный или системный характер. Местная анафилаксия, или атопическая аллергия, встречается примерно у десятой части популяции и проявляется в виде крапивницы, аллергического ринита, конъюнктивита, ангионевротического отека или бронхиальной астмы. Системная реакция, известная как анафилактический шок, представляет собой жизнеугрожающее состояние, возникающее в ответ на введение сывороток, гормонов, ферментов или антибиотиков. Степень тяжести системной реакции напрямую зависит от уровня сенсибилизации организма.
Гиперчувствительность второго типа (цитотоксическая)
При втором типе гиперчувствительности иммунная система вырабатывает антитела, направленные против нормальных структур собственных клеток. Механизм повреждения может реализовываться несколькими путями. Прямой лизис происходит, когда иммуноглобулины классов M или G связываются с антигенами на поверхности клетки и активируют систему комплемента. Это приводит к формированию мембраноатакующего комплекса, который физически разрушает клеточную мембрану. Другой механизм, опсонизация, включает фиксацию антител или компонентов комплемента на поверхности клетки, после чего она подвергается фагоцитозу.
Существует также антителозависимая клеточная цитотоксичность и опосредованная антителами дисфункция клеток. В последнем случае структурного разрушения клеток и выраженного воспаления не наблюдается, однако нарушается их функционирование. Классическим примером служит миастения, при которой антитела блокируют холинорецепторы в синапсах, препятствуя нервно-мышечной передаче и вызывая мышечную слабость. К типичным проявлениям цитотоксической гиперчувствительности также относятся гемолитические реакции при переливании несовместимой крови, резус-конфликт между матерью и плодом, амоиммунная гемолитическая анемия, агранулоцитоз и тромбоцитопения.
Гиперчувствительность третьего типа (иммунокомплексная)
Третий тип реакций связан с образованием в крови большого количества иммунных комплексов, состоящих из антигена и антитела. Антигенами могут выступать как экзогенные факторы, так и эндогенные белки. Эти комплексы циркулируют в кровотоке и оседают в различных тканях, преимущественно в стенках мелких кровеносных сосудов и фильтрующих структурах почек.
Осаждение комплексов вызывает активацию системы комплемента и миграцию полиморфноядерных лейкоцитов. Лейкоциты осуществляют попытки фагоцитоза образовавшихся структур, что сопровождается выбросом агрессивных ферментов, хемотаксических веществ, простагландинов и свободных радикалов кислорода. В результате развивается тяжелое острое воспаление и разрушение собственных тканей, формируются микротромбы и очаги некроза.
Патология может иметь местный характер, как при реакции Артюса, сопровождающейся фибриноидным некрозом сосудов, тромбозом и ишемией в зоне инъекции. Системные иммунокомплексные реакции проявляются в виде сывороточной болезни, гломерулонефрита, васкулитов и артритов. При многократном воздействии антигена процесс хронизируется, что характерно, например, для системной красной волчанки.
Гиперчувствительность четвертого типа (клеточно-опосредованная)
Четвертый тип, или гиперчувствительность замедленного типа, опосредован действием сенсибилизированных Т-лимфоцитов. В процессе участвуют CD4-положительные лимфоциты, которые инициируют воспалительную реакцию, и CD8-положительные клетки, осуществляющие прямую клеточную цитотоксичность. Данный тип реакции играет ключевую роль в противовирусном, противогрибковом и противоопухолевом иммунитете, а также в защите от внутриклеточных паразитов.
Классическим примером служит реакция на внутрикожное введение туберкулина. При наличии сенсибилизации через несколько часов в зоне инъекции развивается покраснение и уплотнение, достигающее пика на вторые-третьи сутки. В очаге воспаления происходит скопление макрофагов, их трансформация в эпителиоидные клетки и формирование специфической гранулемы с возможным развитием некроза в центре.
К этому же типу относится реакция отторжения трансплантата. Т-клетки реципиента распознают чужеродные антигены главного комплекса гистосовместимости донорского органа. Происходит активация и дифференцировка зрелых цитотоксических лимфоцитов, которые лизируют пересаженную ткань. При наличии предшествующей сенсибилизации может развиваться сверхострое отторжение органа немедленно после проведения трансплантации.
Аутоиммунные болезни
Аутоиммунные заболевания представляют собой патологии, в основе которых лежит утрата иммунологической толерантности и развитие агрессивной реакции иммунной системы против собственных нормальных антигенов. В норме в организме существуют механизмы супрессии аутореактивных клеток, однако при их поломке запускается аутоиммунный процесс.
Для подтверждения аутоиммунной природы заболевания необходимо наличие трех критериев. Во-первых, должна быть зафиксирована сама аутоиммунная реакция. Во-вторых, требуются клинические и экспериментальные доказательства того, что именно эта реакция является первичным звеном патогенеза, а не следствием иного воспалительного процесса. В-третьих, должно быть подтверждено отсутствие других очевидных причин развития болезни. Заболевания этой группы могут носить органоспецифический характер, поражая исключительно одну ткань, как при тиреоидите Хашимото, или быть системными, затрагивающими множество органов, как при синдроме Гудпасчера.
Синдромы иммунного дефицита
Иммунодефицитные состояния характеризуются функциональной несостоятельностью иммунной системы, что делает организм уязвимым перед инфекционными агентами и опухолевыми процессами. Они разделяются на первичные (врожденные) и вторичные (приобретенные). Первичные иммунодефициты встречаются редко и связаны с генетическими дефектами различных звеньев иммунитета. К ним относятся агаммаглобулинемия Брутона, изолированный дефицит иммуноглобулина A, синдром Ди Джорджи, тяжелые комбинированные иммунодефициты, синдром Вискотта-Олдрича и врожденные дефекты системы комплемента. Без своевременного лечения, такого как пересадка костного мозга, тяжелые формы ведут к раннему летальному исходу.
Вторичные иммунодефициты имеют широкое распространение и чаще всего являются следствием вирусных инфекций. Хроническое подавление иммунитета значительно повышает риск развития злокачественных новообразований, поскольку нарушается механизм естественного распознавания и уничтожения опухолевых клеток.
Наиболее известным заболеванием данной группы является синдром приобретенного иммунного дефицита, вызываемый вирусом иммунодефицита человека. Возбудитель представляет собой ретровирус, существующий в двух основных генетических формах. Специфичность вируса заключается в том, что он поражает именно те клетки, которые призваны его уничтожать. Провирусная ДНК интегрируется в геном делящихся лимфоцитов, моноцитов, макрофагов и дендритных клеток. Поскольку макрофаги мигрируют по всему организму, вирус легко проникает в различные ткани, включая центральную нервную систему и лимфатические узлы, которые становятся его главным резервуаром.
Течение инфекции проходит через три стадии. Ранняя острая стадия сопровождается первичным иммунным ответом и активным размножением вируса, преимущественно в лимфатической системе. Хроническая стадия характеризуется длительным персистированием вируса в лимфоидной ткани; иммунная система частично контролирует его репликацию. В финальной стадии происходит полное истощение защитных механизмов, массивное разрушение Т-лимфоцитов и развитие тяжелых оппортунистических инфекций, опухолей и поражений нервной системы.
Амилоидоз
Амилоидоз — это группа системных заболеваний, которая в современной патологической анатомии классифицируется как патология иммунной системы. Основным морфологическим признаком выступает отложение в межуточной ткани и стенках кровеносных сосудов аномального фибриллярного белка — амилоида.
Структурно амилоид состоит из двух основных фракций: фибриллярного белка, составляющего подавляющую массу отложений, и гликопротеинового компонента, представляющего собой пентагональные структуры. Патогенез образования амилоида тесно связан с активностью иммунных клеток, а в составе самих отложений могут обнаруживаться иммуноглобулины.
Классификация амилоидоза основывается на биохимическом строении образующегося белка и распространенности процесса. Выделяют системные и местные формы. Системный амилоидоз подразделяется на первичный и вторичный (реактивный). Реактивный тип часто выступает осложнением тяжелых хронических воспалительных процессов, таких как туберкулез, хронический остеомиелит, ревматоидный артрит и воспалительные заболевания кишечника. При успешной антимикробной или противовоспалительной терапии развитие такого амилоидоза можно предотвратить. Кроме того, выделяют наследственные формы, эндокринный амилоидоз, амилоидоз, ассоциированный с проведением гемодиализа, а также старческий амилоидоз, при котором патологический белок откладывается в сердце и кровеносных сосудах у лиц преклонного возраста. Подобные отложения также патогенетически связаны с развитием болезни Альцгеймера.