Патогенез аллергических процессов

Аллергический процесс - это патологический процесс, раз­вивающийся в сенсибилизированном организме в ответ на дей­ствие аллергена. Он проходит 3 стадии формирования: 1) им­мунологическую (специфическое взаимодействие аллергена с лимфоцитами или антителами); 2) патохимическую (секреция или активация БАВ); 3) функциональных и структурных нару­шений. Аллергические процессы разных типов имеют свои осо­бенности патогенеза.

АНАФИЛАКТИЧЕСКИЙ тип. Первая стадия состоит в реак­ции аллергена с реагинами, в основном, фиксированными на рецепторах I типа, т.е. на тканевых и кровяных базофилах. Реагины более всего образуются и накапливаются в области слизистых оболочек, то есть в местах поступления антигена. Тучные клетки (тканевые базофилы) находятся в рыхлой со­единительной ткани, окружающей сосуды, причем у человека их особенно много в коже и легких.

Комплекс антигена с двумя молекулами реагинов ("мостик") на поверхности базофильной клетки является адекватным раз­дражителем, вызывающим ее дегрануляцию и освобождение БАВ (как готовых, так и вновь синтезируемых). Процесс пере­ходит во вторую стадию. В окружающей тканевый базофил среде появляются гистамин, гепарин, факторы, привлекающие эозинофилы и нейтрофилы, а также протеазы, способные раз­рушать микрососуды; фактор, активирующий тромбоциты 64

(ТАФ), вызывающий их агрегацию и выделение БАВ; производ­ные арахидоновой кислоты: простагландины и смесь лейкотри-енов С, D, Е. Последние вызывают сильное продолжительное сокращение гладкой мускулатуры, у человека особенно брон­хиальной, слизеобразование, сужение, затем расширение со­судов с увеличением их проницаемости, привлечение клеток, входящих в состав воспалительного инфильтрата. Часть тром­боцитов имеет рецепторы к IgE. Активированные аллергеном или ТАФ тромбоциты выделяют серотонин, гистамин, адено-зинфосфат, расширяющий сосуды, тромбоксан, суживающий артерии и вызывающий агрегацию тромбоцитов; цитолитичес-кие факторы, способные разрушать клетки организма, к кото­рым тромбоциты прилипают, личинки глист, микроорганизмы; ростовый фактор тромбоцитов, стимулирующий размножение соединительнотканных клеток, способствующий заживлению де­фектов. Нейтрофилы освобождают БАВ типа кининов и стиму­ляторы их образования; вещества, вызывающие дегрануляцию тучных клеток; гистамин, бактерицидные вещества, а также упомянутые 4 фактора: протеазы, ТАФ, простагландины, лей-котриены. Оказавшиеся в зоне аллергического воспаления мак­рофаги секретируют бактерицидные вещества, интерлейкин-1, стимулирующий секрецию интерлейкина-2 Т-лимфоцитами, а также названные выше 4 фактора.

В общем выделяющиеся БАВ вызывают расширение сосу­дов и увеличение их проницаемости, снижение артериального давления, спазм гладкой мускулатуры бронхов, кишечника, матки; отек, слизеобразование, клеточную инфильтрацию, по­вреждение ткани, зуд, боль. Следует учитывать, что гистамин влияет на гладкую мускулатуру сосудов слизистой носа и брон­хов не только местно, но и рефлекторно.

Выше была отмечена регулирующая роль гистамина и ПГЕ₂. Этим не исчерпывается саногенетическая роль осво­бождающихся БАВ. Так, ПГЕ₂ и ПГИ₂ расслабляют бронхиаль­ную мускулатуру (другие ее сокращают); гепарин обладает антикоагулянтным, антипротеазным, антигистаминным и анти-серотонинным действием, ингибирует комплемент; привлека­емые в очаг эозинофилы фагоцитируют комплексы антиген-антитело, гранулы тучных клеток, содержащие БАВ и личинки глист. Но если эозинофилов скапливается много, они своими БАВ способны существенно повреждать ткань.

Норадреналин и адреналин также обладают саногенной фун-

65

кцией при анафилаксии, так как расширяют бронхи, суживают сосуды, тормозят выделение БАВ.

Стадия функциональных и структурных нарушений, с кото­рой непосредственно связаны клинические проявления аллер­гических процессов, возникает, в основном, вследствие осво­бождения БАВ. При попадании аллергена в циркуляцию сенси­билизированного организма и массивном освобождении БАВ может развиться анафилактический шок. У эксперименталь­ных животных течение его различно. Так, у морских свинок в картине шока преобладает бронхоспазм с асфиксией (удушь­ем), у кроликов - расстройство легочного кровообращения с отеком легких, у собак - нарушение портального кровотока с застоем крови в органах живота и падением артериального давления. У человека в 90% случаев шок возникает после па­рентерального введения лекарств, реже - от ужаления насеко­мыми, но иногда при ингаляционном или энтеральном (у де­тей) попадании аллергена. Нарушения функций при этом мно­гообразны: падение артериального давления с застоем крови в органах живота, бронхоспазм с асфиксией, спазм гладкой мускулатуры кишечника, мочевого пузыря, матки; крапивни­ца, зуд, гипокоагуляция крови, лейкопения в связи с задерж­кой лейкоцитов в легких. Возможен летальный исход.

К аллергическим процессам первого типа относятся и пол-линозы (пыльцовые болезни), поражающие людей (0,5-3%), имеющих соответствующее предрасположение, то есть реа­гирующих на аллергены пыльцы ветроопыляемых растений: не­которые деревья, злаки, луговые травы, сорняки. Как и другие мужские половые клетки, пыльца обладает фактором прони­цаемости. Благодаря этому она разрушает эпителий и прони­кает в глубь ткани (иногда даже в кровь) и может вызвать сенсибилизацию. Болеют весной и летом, в период цветения растений. Проявлением поллинозов могут быть: конъкжтивиты и воспаление верхних дыхательных путей, астмоидный брон­хит, приступы бронхиальной астмы, лихорадка ("сенная"), кра­пивница, отек Квинке, мигрень, поносы, поражение мочевых путей, артериол, боли в суставах, спазмы гладко-мышечных органов.

Приступы аллергической бронхиальной астмы часто вызыва­ются ингаляционными аллергенами, причем они могут возник­нуть даже на запах цветов, пищи. Но астму могут вызвать и другие аллергены, нередко энтеральные. Приступ возникает

66

вследствие спазма мускулатуры бронхиол и мелких бронхов, отека слизистой, гиперсекреции вязкой слизи, а позднее - и инфильтрации слизистой бронхов лейкоцитами. Причем среди известных БАВ наибольшее значение в патогенезе приступа у человека придается лейкотриенам, а также ТАФ, который вклю­чает в себя группу однородных химических веществ. ТАФ по­вреждает эпителий бронхов, вызывает бронхоспазм, увеличи­вает проницаемость сосудов, привлекает нейтрофилов и эози-нофилов. Повреждение и воспаление бронхов увеличивает их реактивность ко многим факторам, то есть неспецифически, что характерно для астмы. Присоединяется и нейрогенный (ва-гусный) спазм бронхов из-за раздражения рецепторов в мес­тах аллергической альтерации. Этому способствует разруше­ние Р-адренорецепторов в бронхах, по-видимому, аутоантите-лами, что снижает бронходилятаторный нейрогенный и гумо­ральный эффект катехоламинов. Нарушение бронхиальной проходимости приводит к тяжелым расстройствам внешнего дыхания.

Первый тип аллергии в патогенезе бронхиальной астмы мо­жет сочетаться с любым из других, но не всегда в основе патогенеза бронхиальной астмы лежит аллергия. Так, у не­которых людей тучные клетки избыточно накапливаются в сли­зистой носа и бронхов. В этом случае их дегрануляция, напри­мер при ОРВИ, может привести к астматическому приступу. Другой пример - астматические приступы, которые возникают у некоторых людей в связи с приемом ацетилсалициловой кис­лоты (аспирина); у них при этом изменяется обмен арахйдоно-вой кислоты таким образом, что начинает преобладать синтез леикотриенов и бронхоспастических ПГ над бронходилятирую-щими.

К основному пути развития реакций анафилактического типа нередко присоединяется второй путь. В начале 80-х годов, по­мимо анафилаксии, выделена поздняя фаза lgE-зависимой ре­акции, которая развивается через 2-4 часа после введения ан­тигена и разрешается через 24 часа (поздняя, отсроченная реакция). В основном она возникает у лиц, обладающих низ­кой функциональной активностью (врожденной или приобре­тенной) Т-лимфоцитов супрессоров, регулирующих синтез IgE, что приводит к их гиперпродукции. Клетки I типа, первично вов­лекаемые в развитие аллергического процесса, секретируют свои БАВ (см. выше), что усиливает миграцию в "очаг аллер-

67

гии" эозинофилов, моноцитов и тромбоцитов (клетки II поряд­ка). Они связывают непрореагировавшие реагины и высвобож­дают ряд медиаторов, обладающих провоспалительной актив­ностью (катионные протеины, активные формы кислорода или т.н. метаболиты "кислородного взрыва"), что повреждает ок­ружающие ткаии, например эпителий дыхательных путей. Воз­никновение реакции позднего типа способствует хронизации аллергического ринита, астмы и т.д.

При втором типе аллергических процессов - ЦИТОТОКСИ-ЧЕСКОМ - антитела реагируют с аллергенами, связанными с наружной клеточной мембраной. Это может быть антиген, яв­ляющийся естественной составной частью клетки. Например, резус (D) фактор эритроцитов при разрушении их антителами в случая гемолитической болезни новорожденных: поврежде­ние миокардиоцитов при постинфарктном синдроме Дрессле-ра; повреждение основных мембран почек и легких при на­следственном синдроме Гудпасчера; повреждение элементов кожного эпителия при пузырчатке. Аллерген может быть по­сторонней клетке частичкой, присоединившейся к ней, как это, например, нередко бывает в случаях, приводящих к лекарствен­ным аллергическим болезням.

Итак, первая стадия процесса - реакция антител с аллерге­нами на поверхности клеток. Взаимодействие антигена с анти­телом приводит к включению одного из двух цитотоксических механизмов: с вовлечением комплемента или механизма анти-тел-зависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности. В первом случае возникает активация комплемента. Во втором к антителам, фиксированным на поверхности клетки-мишени, присоединяются так называемые клетки-киллеры (например, NK-клетки, представляющие особую популяцию лимфоцитов естественных киллеров). Общим свойством этих клеток явля­ется наличие у них мембранного рецептора, способного со­единяться с молекулой антитела (IgG). To есть эти клетки всту­пают в реакцию за счет молекулы антитела, которая антиген-связывающим участком соединена с поверхностью клетки-ми­шени, содержащей антиген, а вторым фрагментом соединяет­ся с рецептором клетки-киллера. Лизис осуществляется в этом случае без участия комплемента. При этом часть антител пу­тем пиноцитоза или при повреждении мембраны может про­никнуть в клетку и повредить субклеточные образования. Вто­ рая стадия по первому механизму состоит в активации комп-68

лемента. Это сложная ферментная система, состоящая из 17 компонентов, среди которых 9 белков-энзимов, Комплемент осуществляет лизис клеток организма, бактерий, к которым присоединились антитела, облегчает фагоцитоз, высвобожда­ет гистамин, обладает кининоподобной активностью, повышая проницаемость сосудов и привлекая нейтрофильные лейкоци­ты. Последние секретируют свои БАВ, в свою очередь вызываю­щие освобождение гистамина, образование кининов и др. В результате может наступить гибель эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, других клеток организма, сосудистые наруше­ния (третья стадия процесса).

Во втором случае происходит активация клеток-киллеров. Они генерируют крайне токсичный супероксидный анион-ради­кал, что повреждает клетку-мишень. Поврежденные клетки фагоцитируются макрофагами. Лизосомальные ферменты, выделяемые ими, также участвуют в развитии повреждения. При этом эффекторная клетка-киллер выживает и может вза­имодействовать с другими клетками-мишенями, на которых фик­сированы антитела.

Действие цитотоксических антител не всегда заканчивается повреждением клетки, иногда наблюдается феномен их инак­тивации (нейтрализации), реже стимуляции. В основе этих ре­акций лежит выработка антител против собственных рецепто­ров клетки (например: к инсулиновым или ацетилхолиновым рецепторам, рецепторам тиреоцитов). Эффект их взаимодей­ствия с рецептором (нейтрализации или стимуляции) зависит как от природы антител, так и от их количества. Феномен сти­муляции, как правило, возникает при низком титре антител. Некоторые исследователи выделяют последнюю группу в осо­бый вид аллергических реакций. Выявление болезней, при ко­торых рецепторы клеток становятся мишенью иммунных реак­ций - перспективная задача, решение которой позволит уточ­нить патогенез многих заболеваний (например, различных ва­риантов тиреотоксикоза и гипотиреоза, гиперпаратиреоза, ми­астении, инсулин-резистентных форм диабета и т.д.).

НЕМЕДЛЕННЫЕ аллергические процессы ТРЕТЬЕГО иммуно-комплексного типа осуществляются благодаря образованию в жидкой среде растворимых комплексов аллерген-антитело, рас­полагающихся по обе стороны сосудистой стенки и между эн-дотелиальными клетками. Во второй стадии комплексы присо­единяют и активируют комплемент, титр которого при этом

69

снижается, компоненты комплемента привлекают нейтрофи-лов, которые фагоцитируют комплексы, освобождают свои БАВ. Начинается третья стадия процесса, которая заключается в повреждении сосудов, в основном - микро, что может при­водить к геморрагиям и тромбозу со всеми последствиями.

Быстрое развитие геморрагически-некротического процес­са в месте введения антигена животному с высоким титром преципитинов известно как феномен Артюса. Если антиген вве­ден в кожу, то через несколько минут появляется гиперемия, через 1-2 часа - отек, через 2-3 часа - кровоизлияния, через 48-72 часа - некроз с последующим изъязвлением.

Сывороточная болезнь описана при использовании чуже­родных антисывороток у человека. Она также возникает в свя­зи с "отложением" в тканях комплексов антиген-антитело. Раз­личают раннюю или вторичную сывороточную болезнь, кото­рая развивается быстро после введения антигена в уже сенси­билизированный организм, и позднюю или первичную, которая возникает через 6-12 дней после однократного введения боль­шой дозы антигена. В этом случае требуется время для накоп­ления преципитинов. Третья стадия аллергических процессов при сывороточной болезни проявляется в виде лихорадки, кра­пивницы, зуда, болей в суставах, лимфаденитов, эозинофилии, нейтрофилопении, а иногда и гломерулонефритом, артерии­том, эндокардитом, миокардитом.

Описана и хроническая сывороточная болезнь, которая возникает при повторных и длительных поступлениях малых доз чужеродного белка. В этом случае комплексы откладываются преимущественно в почечных клубочках, вызывая разнообразные поражения.

Подобный процесс с образованием растворимых, а порою и нерастворимых комплексов, возможен с микробными, ви­русными и аутоантигенами. Он лежит в основе патогенеза та­ких болезней, как системная красная волчанка, склеродермия, ревматоидный артрит, аллергический альвеолит, острый диф­фузный гломерулонефрит. Кроме того, образование и от­ложение комплексов со всеми последствиями имеет место при многих бактериальных, вирусных и паразитарных заболеваниях.

Если источник антигена локализован в каком-то месте орга­низма, например в суставе, то в этом же месте накапливаются В-лимфоциты и образуются плазматические клетки - проду­центы антител. Может сформироваться хронический, относи­тельно локальный патологический процесс. 70

При четвертом - ЗАМЕДЛЕННОМ, КЛЕТОЧНОМ типе ал­лергических процессов иммунологическая стадия состоит в том, что с аллергеном реагируют с помощью специфических ре­цепторов Тл эффекторы (киллеры). В результате из Тл осво­бождается ряд БАВ - лимфокинов, и процесс переходит во вторую - патохимическую стадию. Лимфокины - это функцио­нально различные белки с относительно небольшой молеку­лярной массой. Их выделено около 100. Основные группы этих БАВ:

1. Факторы, увеличивающие проницаемость сосудов;

2. Факторы хемотаксиса, привлекающие в очаг лимфоци­
тов, нейтрофилов, моноцитов и тканевых макрофагов;

3. Факторы, угнетающие миграцию макрофагов и нейтро­
филов, удерживающие клетки в очаге аллергического воспа­
ления;

4. Факторы, активирующие макрофаги;

5. Факторы, стимулирующие размножение Т-лимфоцитов и
активирующие их (интерлейкин-2);

6. Факторы, вызывающие освобождение БАВ базофильны-
ми клетками;

 

7. Факторы - лимфотоксины, оказывающие токсический
(вплоть до некротизирующего) эффект на клетки-мишени (не­
сущие аллерген). Лимфотоксины облегчают вместе с тем фун­
кцию лимфоцитов-киллеров, как специфических, так и неспе­
цифических - так называемых естественных киллеров. Лк, рас­
познав клетку-мишень как чужеродную, наносит ей кратков­
ременный летальный удар посредством прямого контакта. Та­
ким путем, в котором немалую роль играют пизосомные фер­
менты, поступающие в клетку, один лимфоцит способен раз­
рушить 3 клетки-мишени;

8. Интерфероны, обладающие противовирусным, антипро-
лиферативным действием, стимулирующие макрофаги, Т- и В-
лимфоциты, а также лимфоциты - естественные киллеры и та­
ким образом повышающие противоинфекционную и противо­
опухолевую резистентность.

9. Специфические и неспецифические факторы, подавляю­
щие иммунологический (аллергический) ответ, в отличие от пре­
дыдущих, выделяются Тле.

Таким образом, Тл, специфически реагирующие с аллер­геном, лишь начинают процесс. Затем сюда посредством лим­фокинов привлекается большое число (более 95%) других кле-

71

ток: неспецифических лимфоцитов, макрофагов, в меньшей мере нейтрофилов и эозинофилов, иногда даже базофилов. Выпадает фибрин. Все вместе образует воспалительный ин­фильтрат.

Проявления стадии функциональных и структурных наруше­ний многообразны. Типичные примеры - герпес, туберкулино­вые реакции на коже, реакции на аллергены при бруцеллезе, туляремии, лепре, сифилисе, гонорее, кори, грибковых, про-тозойных заболеваниях, гельминтозах. Отторжение трансплан­тата, резистентность по отношению к некоторым опухолям также имеют в основе механизм 4-го типа. Тоже относится к аллергическому контактному дерматиту, при котором, одна­ко, среди инфильтрирующих клеток иногда преобладают ба-зофилы, слабо секретирующие БАВ.

При аллергических процессах СМЕШАННОГО типа пато­генетическое значение имеет реакция с аллергенами как ан­тител, так и Тл. Типичные их представители - аллергический орхит и многие аутоагрессивные заболевания (см. ниже).