Клеточные механизмы изменения иммунитета при старении

Наталья 14 Апреля в 0:00 354 0


Клеточные механизмы изменения иммунитета при старении

Общие сведения

Старение характеризуется уменьшением способности организма к адаптации, в основе которого лежит закономерное снижение функции клеток, систем и органов.

Среди них большое внимание исследователей привлекают возникающие в процессе старения изменения в системе иммунитета.

Этому способствует по крайней мере 3 обстоятельства.

1. Изменения иммунитета возникают рано, вскоре после достижения организмом половой зрелости, и могут быть определены уже тогда, когда со стороны других функций еще нет никаких признаков возрастного ослабления. Они неуклонно прогрессируют и достигают в старости различия по некоторым показателям на 1—2 порядка по сравнению с их максимальным уровнем в молодом возрасте.

2. Возрастные изменения иммунитета тесно связаны с патологией, поражающей организм в позднем возрасте. Повышенная чувствительность к инфекции, предрасположенность к злокачественным опухолям, амилоидозу, поражению сосудов, в том числе атеросклеротического типа, дегенеративные заболевания мозга, поздний диабет, патология опорно-двигательного аппарата — вот далеко не полный перечень болезней, поражающих человека и другие изученные виды млекопитающих в старости и прямо либо косвенно связанных с возрастными изменениями иммунитета.

3. Система иммунитета с ее неплохо изученными и продолжающими интенсивно изучаться внутренними связями и тщательно отработанными экспериментальными моделями позволяет ставить и решать не только вопросы, имеющие отношение к системе как таковой либо к тем неблагоприятным последствиям, которые вытекают из нарушения ее деятельности, но и к более общим проблемам биологии старения.

Проявления изменений иммунитета в старости

Роль системы иммунитета в сохранении антигенного гомеостаза и влияние на выживаемость

Хорошо известно, что система иммунитета играет большую роль в сохранении организма, защищая его от внешней микробной агрессии и препятствуя бесконтрольному размножению собственных трансформированных либо мутировавших клонов клеток.

Эта сложная функция, получившая название «иммунный надзор», предполагает наличие механизмов, тонко распознающих появление в организме всего генетически чужеродного или необычного для данного места либо этапа развития, механизмов, способных к быстрому и адекватному ответу, направленному на элиминацию возмущающего антигенного сигнала.

Тем самым обеспечивается постоянство антигенного состава организма в качестве генетически единого целого. Все это многообразие иммунных реакций и толерантности имеет сложную и весьма совершенную регуляцию на клональном, системном и надсистемном уровнях, регуляцию, которая обеспечивает постоянство внутренней среды в наиболее активном возрасте.

При старении в этом слаженном ансамбле возникает диссонанс, который ведет к ослаблению контроля за внутренней средой организма, ослаблению иммунологической реактивности и исчезновению толерантности к антигенам собственных органов и тканей.

Проявлением этих изменений служит падение иммунного ответа на чужеродные антигены и нарастание различного рода аутоиммунных реакций. Эти аутоиммунные явления могут возникать самопроизвольно, но еще более демонстративно выступают при иммунизации старых животных сингенными или чужеродными клетками.

В отличие от молодых животных, которые давали хороший иммунный ответ на чужеродные клетки и слабый ответ или полное его отсутствие — на сингенные, старые давали сниженный ответ на чужие и весьма выраженный — на свои (Naor et al., 1976; Gozes et al., 1978).

Специально проведенные исследования показали, что между заболеваемостью, смертностью и сохранностью функции иммунитета при старении существуют отчетливые обратные отношения (МасКау et al., 1977; Makinodan, 1978).

Снижение иммунного ответа

Старение сопровождается уменьшением как гуморального, так и клеточноопосредованного иммунного ответа. При этом характерным является значительное увеличение внутрипопуляционной дисперсии каждого из изучаемых показателей, а также асинхронность возникновения изменений в различных звеньях и видах иммунной реакции.

Поэтому для доказательства существования иммунологической недостаточности и ее полной оценки зачастую необходимо применение целой батареи разнообразных тестов (Kay, Baker, 1979).
Уменьшение гуморального иммунного ответа проявляется в виде выработки меньшего количества антител и образования меньшего числа антителопродуцирующих клеток (рис. 25).

Первичный иммунный ответ на эритроциты барана мышей линии СBA разного возраста
Рис. 25. Первичный иммунный ответ на эритроциты барана мышей линии СBA разного возраста.
По оси ординат — содержание антителопродуцирующих клеток на 5*10 6 клеток селезенки, % (максимальный уровень ответа принят за 100%); по оси абсцисс — возраст, мес.



Степень этого уменьшения варьирует в зависимости от условий иммунизации, характера антигена, генетических особенностей иммунизируемых животных, их возраста. Изменяется и качество образуемых в старости антител: преобладают эволюционно наиболее древние антитела макроглобулинового типа (IgM) с низкой авидностью и широкой специфичностью (Doria, 1978; Friedman, Globerson, 1978).

Уменьшение клеточно-опосредованного иммунного ответа проявляется в виде снижения реакции гиперчувствительности замедленного типа, как вновь индуцированной, так и анамнестической, в уменьшении реакции «трансплантат против хозяина», в уменьшении определяемой по включению меченого тимидина пролиферации лимфоцитов при культивировании их с аллогенными клетками. Уменьшается опосредованная антителами клеточная реакция иммунного лимфолиза (Makinodan, 1978).

Что касается функциональной активности макрофагальной системы, то, оцениваемая в целом по клиренсу крови от чужеродных частиц, она существенно изменяется с возрастом (Denckla, 1978). Нарушается также локализация захваченного антигена в лимфоидных органах: вместо его четкого расположения по периферии лимфоидного фолликула у молодого животного наблюдается диффузное распределение вещества по всей ткани органа у старого, что сопровождается снижением иммунного ответа на антиген (Legge, Austin, 1968).

Вероятно, это снижение фагоцитарной активности в значительной степени обусловлено сывороточными факторами (Бутенко, Иванова, 1978), поскольку в стандартной культуральной среде макрофаги, взятые у старых животных, проявляют сравнимую с молодыми фагоцитарную активность и участие в индукции иммунного ответа (Makinodan et al., 1977). В то же время in situ они проявляют сниженную способность активировать лимфоциты в иммунном ответе (Бутенко и др., 1977; Nordin, Adler, 1979).

Аутоиммунные реакций

В обратной зависимости от способности к иммунному ответу на чужеродные антигены стоят частота и интенсивность аутоиммунных реакций (Rowley et al., 1968). Эти реакции находят у практически здоровых индивидуумов, и направлены они против широкого круга антигенов собственного организма. Частота их. обнаружения у человека в возрасте 60—70 лет может достигать 70% (Зайченко, 1976); этот показатель выше у женщин, чем у мужчин (рис. 26).

Частота обнаружения аутоантител к денатурированной ДНК (А) и антигенам 5 органов (Б) у клинически здоровых мужчин (1) и женщин (2) разного возраста
Рис. 26. Частота обнаружения аутоантител к денатурированной ДНК (А) и антигенам 5 органов (Б) у клинически здоровых мужчин (1) и женщин (2) разного возраста.
По оси ординат — частота обнаружения аутоантител, %; по оси абсцисс — возраст, годы.

Нарастают с возрастом выраженность и частота обнаружения реакций сразу к нескольким аутоантигенам.

Парадоксальность изменений иммунитета при старении

Парадоксальная особенность снижения иммунного ответа в старческом возрасте состоит в том, что оно не сопровождается ни снижением уровня иммуноглобулинов сыворотки, ни уменьшением общего количества иммуноглобулинсодержащих клеток в организме в целом.

Наблюдается лишь перераспределение этих клеток между различными лимфоидными органами — уменьшение в селезенке, лимфатических узлах и пейеровых бляшках при одновременном увеличении их содержания в костном мозге (Haajman, Hijmans, 1978).

Что же касается общего уровня иммуноглобулинов, то он закономерно повышается с возрастом. При этом иммуноглобулины разных классов изменяются по-разному. Для уровня IgM не выявлено четкой возрастной зависимости. В то же время концентрация в крови IgG и IgA с возрастом увеличивается, a IgD и IgE — снижается (Delespesse et al., 1977; Haajman et al., 1977; Pauwels et al., 1979).

Наряду с количественными изменениями в содержании иммуноглобулинов в старости у человека и многих видов млекопитающих описаны значительное уменьшение их гетерогенности, учащение случаев идиопатических моноклональных дисглобулинемий, имеющих доброкачественный характер и не связанных с опухолевыми заболеваниями.

Их появление может быть связано либо с ограничением разнообразия клонов антителопродуцирующих клеток при старении, либо с нарушением регуляции иммунологического гомеостаза (Radl et al., 1978). Точно так же, определение общего количества Т- и В-лимфоцитов в крови и различных лимфоидных органах не дало существенного различия в их содержании, которое могло бы объяснить столь драматические изменения в функции иммунной системы.

Н.И. Аринчин, И.А. Аршавский, Г.Д. Бердышев, Н.С. Верхратский, В.М. Дильман, А.И. Зотин, Н.Б. Маньковский, В.Н. Никитин, Б.В. Пугач, В.В. Фролькис, Д.Ф. Чеботарев, Н.М. Эмануэль
Похожие статьи
показать еще
Prev Next