Экологическая реабилитология. Механизмы взаимодействия и защиты организма от биофакторов

22 Мая в 13:00 596 0


В ходе эволюции живые организмы приобрели способность формировать саногенетические защитные программы, индивидуально адаптированные к виду патогенного агента, а при необходимости - активировать архивированные программы, интенсивно их реализуя. Эта система располагает сенсорными функциями, памятью о предыдущих воздействиях и обучаемостью. В силу последнего свойства повторные ответы на тот же самый патоген отличаются от первичных ответов мощностью и скоростью реализации. Речь идет об иммунной системе.

Основу как наследственного, так и приобретенного иммунитета составляют молекулярные, клеточные, тканевые и системные реакции организма на чужеродные вещества-антигены. Их можно условно сгруппировать в несколько эшелонов защиты.

Первый эшелон, наиболее эволюционно древний, представляет собой барьер из наружных покровов - кожи и слизистых. Чтобы спровоцировать болезнь, возбудитель должен выполнить по меньшей мере два условия - закрепиться в тканях и размножиться в зоне фиксации. Совокупность этих явлений называется колонизацией. От того, насколько быстро она произошла, зависит дальнейшее развитие инфекции. Почти все инфекции начинаются с эпителия слизистых оболочек. Неповрежденная кожа служит непроницаемым барьером для большинства микробов, а секретируемые ею продукты (молочная кислота, жирные кислоты) действуют бактерицидно, обеспечивая способность самоочищения (показатель, который некоторые ученые не без основания предлагают считать одним из критериев здоровья).

Поэтому путь через кожу многим микробам обеспечивают кровососущие насекомые (блохи, клещи, комары и др.). Устойчивость эпителия к заселению микробами определяется тремя главными факторами. Во-первых, отсутствием участков, на которых может закрепиться возбудитель. Его фиксация, именуемая адгезией, во многом достигается благодаря взаимодействию рецепторов микроорганизмов с клетками «хозяина». Если этого не происходит, то микроб быстро удаляется, не успев размножиться и нанести вред. Такая невосприимчивость является истинно конституциональной, так как отражает врожденные особенности клеточных структур покровных каней.

Однако такое бывает нечасто, и среди многообразия молекулярных конфигураций клеточных мембран почти всегда найдется подходящее место для колонизации микроорганизмов. Например, возбудители дизентерии должны пройти через весь пищеварительный тракт, и лишь в толстом кишечнике находятся подходящие условия для фиксации и размножения инфекционного агента. Таким образом, каждая инфекция имеет специфические входные ворота. Вирусы полиомиелита проникают через пищеварительный тракт, а возбудители гриппа внедряются в эпителиальные клетки верхних дыхательных путей. Некоторые патогенные микробы не покидают места привычной локализации, вызывая отравление сильно действующими ядами - токсинами. Классический пример - дифтерия. Ее развитие целиком определяет токсин, который выделяется дифтерийной палочкой, колонизирующей эпителий носоглотки, при этом сам микроб остается неподвижным.

Если микроб оседает в неподходящей среде, его патогенность может быть сведена к нулю. Например, находящиеся в кишечнике возбудители столбняка и газовой гангрены безвредны, так как не выделяют токсинов. Пневмококки населяют носоглотку большинства здоровых людей, но лишь при попадании в легкие они становятся возбудителями пневмонии.

Второй механизм колонизационной резистентности - барьер, создаваемый микробами-сапрофитами. В этом случае имеет место конкуренция за центры колонизации «хозяина». Постоянно живущие микробы создают вокруг себя обстановку «нетерпимости», выделяя бактерицидные вещества, поражающие другие, вновь оседающие микроорганизмы. Ингибиторы колонизации действуют неодинаково: конкурируют за клеточные рецепторы, меняют их структуру, блокируют адгезивные факторы бактерий. Антиколонизационные механизмы, действующие на разных участках слизистой оболочки, также неодинаковы, но они всегда работают вместе и в конечном итоге определяют своеобразие микрофлоры. Даже в ротовой полости различные участки слизистой колонизированы по-разному. Самостоятельные антиколонизационные факторы содержат желчь, пищеварительные соки тонкого кишечника. Кроме того, они постоянно тонизируют иммунные механизмы «хозяина». Ослабление противоинфекционной защиты - одно из проявлений дисбактериозов (нарушения качественного и количественного состава нормальной микрофлоры).

Третий механизм заключается в выработке секретов специализированных железистых органов (слюнных, слезных и др.) и множества секуреторных клеток в слизистых оболочках. Так, например, на 1 см2 слизистой носа открывается около 150 желез, которые постоянно выделяют секрет на поверхность эпителия. Типичными секретами слизистых оболочек являются лизоцим и система пероксидазы, растворяющие бактерии путем разрушения их клеточной стенки. К ним добавляются антитела (иммуноглобулины А), вырабатываемые лимфоидными элементами слизистых оболочек и стабилизируемые компонентами слизистого секрета.

Барьером служит и мерцательный эпителий, выстилающий значительную часть дыхательного и мочеполового трактов. Колебанием своих ресничек он выталкивает микробы, препятствуя их продвижению и закреплению. Кстати, и сама слизь выполняет механические функции, отмывая поверхность эпителия от чужеродных объектов. Этим отчасти объясняется стерильность легких, которые, несмотря на огромный воздухообмен, не содержат микробов. Совокупность перечисленных механизмов образует систему защиты, которая называется секреторно-слизистым иммунитетом.

Механизмам колонизационной резистентности противостоят разнообразие и изменчивость микробов. Среди них есть выживающие в самых неподходящих условиях. Даже слизистая желудка, которая выделяет соляную кислоту и активные протеазы, содержит небольшое количество бактерий. Для преодоления барьера кожи и слизистых оболочек микроорганизмы обладают приспособлениями, которые способны не только противостоять защитным механизмам организма, но и активно на них воздействовать. Иногда результатом их действия становится местное повреждение покровного эпителия. Если защитные механизмы организма преобладают - процесс прерывается. В случае появления повреждения запускается направленная на локализацию патогенного агента универсальная саногенетическая программа -воспаление.



Диалектика воспалительной реакции в известном смысле «жестока» - пожертвовать частью, чтобы сохранить целое. Не дифференцируя ткани по их жизненной значимости, воспалительный процесс развивается везде, где нарушен гомеостаз. Так возникают абсцессы легкого, печени, мозга. Однако по общебиологическим меркам - это оборонительная реакция, нацеленная на ликвидацию патогенного агента. Современная медицина располагает средствами, способными подавить или ослабить воспалительный процесс. Но следует помнить, что ликвидировать воспаление, не уничтожив его причины, значит увеличить его опасность.

Чтобы попасть в кровь, патогенное начало должно преодолеть барьер из лимфатических узлов, располагающихся по ходу лимфатических сосудов. Здесь много макрофагов, которые, занимая стратегически выгодную позицию в маргинальных и других синусах, извлекают из лимфы чужеродные частицы. В самой тканевой жидкости находится комплемент, антитела и другие компоненты плазменного транссудата, которые обладают прямой антимикробной активностью или усиливают реакции макрофагов, выступая в роли опсонинов.

В случае проникновения в циркуляторное кровяное русло микроорганизм сталкивается со вторым эшелоном защиты. Прежде всего, сама кровь - неблагоприятная среда для размножения бактерий. Антимикробные свойства крови и ее жидкой части, сыворотки, гораздо выше, чем у секретов слизистых оболочек. Здесь кроме лизоцима, лактоферрина и бета-лизинов действует система комплемента. Она функционирует и в тканях, где оседают уцелевшие микробы. Немалое защитное значение имеют клеточные элементы, выстилающие кровеносные капилляры. К ним следует отнести клетки эндотелия и особый класс фиксированных макрофагов, встроенных в стенку кровеносных капилляров и выступающих навстречу току крови, откуда они буквально «вылавливают» все лишнее, включая попавшие туда микробы.

Таких макрофагов больше всего в печени, где они к тому же отличаются наибольшей активностью. Это клетки Купфера печеночных синусоидов, которые относятся к макрофагам-резидентам. Они захватывают и уничтожают проплывающие мимо них чужеродные частицы. Как макрофаги-резиденты, так и эндотелий капилляров не просто задерживают микроб, но и синтезируют цитокины - вещества, подключающие к защитной реакции циркулирующие в крови лейкоциты. Помимо клеток Купфера во второй эшелон защиты входят клетки селезенки, кожи, легких, костного мозга и ЦНС.

Третий эшелон защиты - мобильные, или блуждающие, фагоциты, которые, «патрулируя» межклеточное пространство, выискивают чужеродные агенты. К мобильному пулу относятся полиморфноядерные лейкоциты и моноциты крови, которые, попадая в ткань, превращаются в макрофаги. Защитные функции фагоцитов зависят от их активности. Стимулированные фагоциты не только быстрее «расправляются» с микробами, но и энергичнее «подключают» к реализации иммунных функций лимфоциты. Макрофаги презентуют (представляют) антиген, с одной стороны, и вырабатывают цитокины, вовлекающие лимфоциты в общий иммунный ответ, - с другой.

Наконец, четвертый эшелон иммунитета связан с лимфоцитами, которые в отличие от предыдущих этапов обеспечивают не базальный уровень защиты, а «фокусируют» иммунные реакции, направляя их против определенного вида антигена. Специфичность повышает эффективность иммунитета во много раз. Фокусировка иммунитета связана, с одной стороны, с пролиферацией антиген-реактивных Т-лимфоцитов, вырабатывающих лимфокины, а с другой - с антителами, которые производят В-лимфоциты. В отличие от фагоцитирующих клеток внимание лимфоцитов привлекают не целые микробы и части клеток, а их молекулярные фрагменты - антигены.

Хотя все живое построено из принципиально одинаковых биохимических белков, число антигенных вариантов, которые образуются при их сочетании, необозримо. Достаточно сказать, что нет двух людей с одинаковым набором антигенов, за исключением однояйцевых близнецов. То же самое характерно для любого вида животных, растений и микробов. Антитела вступают в связь с антигеном. В результате образуются так называемые иммунные комплексы, которые реагируют с фагоцитами, имеющими специальные рецепторы к входящим в состав комплекса иммуноглобулинам. Иммунные комплексы ассоциируются с рецепторами фагоцита и поглощаются. В ходе этого процесса фагоцит активируется.

Саногенетические реакции иммунитета могут приобретать патологическое содержание, например, под влиянием необычайно сильного воздействия. Если антиген введен в организм в относительно большом количестве или иммунореактивность слишком высока, то иммунный ответ может оказаться избыточным и привести к повреждениям собственных тканей. Кроме того, в силу определенных причин иммунные реакции могут быть извращены и направлены на собственные нормальные ткани -в результате возникает их повреждение.

А.С. Медведев
Похожие статьи
показать еще
 
Реабилитация и адаптация