Роль иммуноглобулинов в развитии иммунитета при гельминтозах

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Роль иммуноглобулинов в развитии иммунитета при гельминтозах

Гришина Е.А., Начева Л.В.

ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, ФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава России

Аннотация

Целью настоящей обзорной работы было определение роли антител на всех этапах иммуногенеза при гельминтозах для правильного выбора дальнейших приоритетных направлений в исследованиях современных паразитологов по регуляции иммунных механизмов и повышению эффективности противопаразитарного иммунитета.

Результаты и обсуждение. Наиболее эффективными механизмами «противостояния» иммунитету хозяина со стороны гельминтов являются: задержка секретами паразита фагоцитарной реакции, а также регуляция поэтапной выработки разных классов иммуноглобулинов. Как оказалось, в защите при гельминтозах участвуют антитела, относящиеся ко всем пяти классам иммуноглобулинов, однако наиболее важная роль принадлежит IgG, IgM, IgE, качественное и количественное содержание которых зависит от вида и стадии развития гельминтов.

Установлено, что гуморальные антитела, относящиеся к классам IgG и IgM, обладают протективным действием и способны повреждать тело гельминтов, формировать вокруг их выводных отверстий преципитаты, нарушающие нормальное течение физиологических процессов паразита, связывать выделяемые ими ферменты.

В ранней острой стадии гельминтозов обнаруживается повышенный уровень общих сывороточных иммуноглобулинов IgE и IgG4, продукцию которых регулирует IL-4. Эти иммуноглобулины, прежде всего, IgE, являются важным физиологическим регулятором иммунологического гомеостаза. Гиперпродукция IgG4 при гельминтозах снижает сенсибилизирующее действие IgE, обусловливает персистирование инвазии и склонность организма хозяина к реинвазии.

Антитела класса IgE также активируют тучные клетки и индуцируют высвобождение из них медиаторов, которые способны действовать непосредственно на паразита или, увеличивая сосудистую проницаемость и выделение эозинофильного хемотаксического фактора, могут вести к накоплению необходимых антител (IgG) и клеток, напрямую воздействующих на паразита.

Полный механизм защитного действия антител остается пока недостаточно ясным. Как оказалось, они могут действовать на инфицирующий агент лишь опосредованно, активизируя систему комплемента, стимулируя адгезивную активность и/или цитотоксичность эффекторных клеток, усиливая фагоцитоз, адсорбируясь на поверхности макрофагов и повышая их сродство с антигеном и др.

Ключевые слова: ИММУНИТЕТ, ГЕЛЬМИНТОЗЫ, ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

Иммунологические реакции при гельминтозах являются уникальным примером эволюционной взаимной адаптации между паразитом и хозяином. Многочисленные исследования подтверждают тот факт, что иммунологические реакции, развивающиеся и в острой фазе, и в хронической фазе гельминтозов, переходят границы адекватного физиологического ответа и играют существенную роль в патогенезе гельминтозов. Однако насколько велика и значима роль иммунопатологии, каковы ее механизмы, каковы факторы, включающие иммунопатологические реакции, можно определить только при комплексном изучении факторов формирования и регуляции иммунитета при гельминтозах, которые определяют направленность развития иммунных реакций хозяина в пользу паразита.

Целью настоящей обзорной работы было определение роли антител на всех этапах иммуногенеза при гельминтозах для правильного выбора направления дальнейших исследований современных паразитологов по регуляции иммунных механизмов и повышению эффективности противопаразитарного иммунитета.

Иммунный ответ хозяина при гельминтозах проявляется, прежде всего, изменением состава крови, в том числе - изменением количества фагоцитирующих клеток (нейтрофилов и моноцитов), общего уровня иммуноглобулинов и изменением их качественного состава. Таким образом, наличие инвазии у больного может быть предположительно установлено посредством обнаружения в крови хозяина тех или иных антител.

В защите при гельминтозах участвуют антитела, относящиеся ко всем пяти классам иммуноглобулинов, однако наиболее важная роль принадлежит IgG, IgM, IgE, качественное и количественное содержание которых зависит от вида и стадии развития гельминтов.

В ранний период инвазии в сыворотке крови обычно преобладают IgM, которые постепенно вытесняются классом IgG1, а затем - IgG4. Установлено, что гуморальные антитела, относящиеся к классам IgG и IgM, обладают протективным действием и способны повреждать тело гельминтов, формировать вокруг их выводных отверстий преципитаты, нарушающие нормальное течение физиологических процессов паразита, связывать выделяемые ими ферменты.

В ранней острой стадии гельминтозов обнаруживается повышенный уровень общих сывороточных иммуноглобулинов IgE и IgG4, продукцию которых регулирует IL-4. Эти иммуноглобулины, прежде всего, IgE, являются важным физиологическим регулятором иммунологического гомеостаза. При этом экспериментальные и клинические данные позволили сделать вывод, что гиперпродукция IgG4 при гельминтозах снижает сенсибилизирующее действие IgE, обусловливает персистирование инвазии и склонность организма хозяина к реинвазии [1-3]. Так, при массивной инвазии трихинеллами и/или действии факторов, стимулирующих неадекватный иммунный ответ, это приводит к образованию диффузной эозинофильной инфильтрации жизненно важных органов и летальному исходу [4].

Протективная роль антител класса IgE при гельминтозах наиболее выражена. Данные о том, что уровень антител класса IgE у некоторых представителей населения стран тропического региона, особенно у лиц, зараженных гельминтами, повышен, позволяют предположить, что IgE активно способствуют защите хозяина против паразитов. При гельминтозах нередко отмечается 100-кратный прирост титров IgE. Исследования показывают, что антитела класса IgE активируют тучные клетки и индуцируют высвобождение из них медиаторов, которые способны действовать непосредственно на паразита или, увеличивая сосудистую проницаемость и выделение эозинофильного хемотаксического фактора, могут вести к накоплению необходимых антител (IgG) и клеток, напрямую воздействующих на паразита. Известен факт, что IgE-иммунный комплекс может индуцировать макрофаг- опосредованную цитотоксичность к шистосомам. У крыс со специфическим дефицитом IgE наблюдали значительное снижение резистентности к повторному заражению трихинеллами [5].

Кроме того, IgE участвуют и в развитии воспалительных и аллергических реакций, что является эволюционно сформировавшейся формой противопаразитарной защиты позвоночных. Иммуноглобулины класса IgE, по-видимому, создают в коже, слизистых оболочках кишечного тракта и респираторных органах хозяина барьер, препятствующий свободной миграции личинок. По-видимому, это происходит за счет индукции тучными клетками притока эозинофилов и нейтрофилов к месту инвазии. Шистосомы, покрытые IgG и IgE, уничтожаются прилипающими к ним эозинофилами и нейтрофилами (так называемая антителозависимая клеточная цитотоксичность - АЗКЦ). Эти клетки прикрепляются к IgE, связанному с гельминтом, дегранулируют и выделяют цитокины (IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-8 и др.), главный основной белок, катионный белок, пероксидазу, анионы супероксида, которые лизируют кутикулу или тегумент гельминта. Повышение титров IgE, как уже было сказано, сопровождается дегрануляцией тучных клеток и, следовательно, продукцией вазоактивных аминов, что запускает каскад реакций, приводящих не только к обильному выделению слизи и жидкости в просвет кишки, но и к одновременной гиперперистальтике и, как следствие, к элиминации гельминтов из организма [1].

В связи с усиленной местной продукцией IgE и их концентрацией непосредственно в зоне обитания гельминтов можно предполагать важное значение реакций местного иммунитета. В частности, сообщается о протективной роли местных воспалительных реакций в неосложненной стадии альвеолярного эхинококка [6, 7].

Помимо специфического ответа, гельминты способны стимулировать продукцию неспецифических иммуноглобулинов всех классов (до 80% общего количества). При этом наблюдаются очень высокие уровни неспецифических IgE, особенно при аскаридозе, токсокарозе, трихинеллезе, эхинококкозе, шистосоматозе, филяриатозах. Этот факт можно использовать с диагностической целью, т.к. высокие уровни IgE при отсутствии атопии с большой степенью вероятности свидетельствуют о наличии гельминтоза [6-9].

Очень мало пока известно о противопаразитарных антителах класса IgA. Их титры в сыворотке крови, как правило, невысоки. Имеются сведения, что эти антитела выделяются слизистыми оболочками кишечника, бронхов, влагалища, содержатся в слезах, слюне, моче и т.д. Благодаря наличию специального участка эти иммуноглобулины не подвержены воздействию протеолитических ферментов, находящихся в секретах. IgA-антитела не являются ни опсонизирующим фактором, ни активатором комплемента. Предполагают, что их защитная функция проявляется иначе: связываясь с клетками-мишенями, IgA-антитела ослабляют их подвижность, предотвращают адгезию на эпителиальных клетках и, как следствие, -- проникновение инфицирующего агента дальше.

С другой стороны, образование комплекса IgA с антигенами возбудителей облегчает поглощение последних фагоцитирующими клетками. Считается, что данные иммуноглобулины, предупреждая проникновение патогенов через эпителиальные слои в ткани, осуществляют тем самым местный, или так называемый мукозальный, иммунитет, что несомненно должно их делать незаменимыми в формировании защитных реакций при гельминтозах. Однако имеющиеся сообщения свидетельствуют о снижении содержания IgA в сыворотке крови при гименолепидозе и др. гельминтозах, что, возможно, свидетельствует о неизвестных пока механизмах подавления их активности со стороны паразита [2, 10]. Таким образом, окончательно функция IgA пока не установлена, и феномен их пассивности при гельминтной инвазии также не изучен.

Наблюдения показали, что личинки разных видов нематод, помещенные in vitro в соответствующую иммунную сыворотку, погибают очень быстро (например, личинки аскарид - через 12-20 ч), тогда как в нормальной сыворотке сохраняют жизнеспособность в течение 5-6 суток. Установлено также, что введение реципиенту в больших дозах сыворотки или выделенного из нее -глобулина иммунного донора частично защищает от заражения.

Однако полный механизм защитного действия антител остается пока недостаточно ясным. Из литературы известно, что антитела, являясь основным показателем иммунного ответа, непосредственным защитным свойством не обладают. Они могут действовать на инфицирующий агент лишь опосредованно, активизируя систему комплемента, стимулируя адгезивную активность и/или цитотоксичность эффекторных клеток, усиливая фагоцитоз, адсорбируясь на поверхности макрофагов и повышая их сродство с антигеном и др.

Заключение

иммунологический гельминтоз инвазия

Таким образом, в последние годы изучены многие аспекты проблем иммунологии гельминтозов. Теоретическая значимость полученных результатов о роли иммуноглобулинов в развитии противопаразитарного иммунитета и их практическая реализация открывают перспективы существенного повышения эффективности мер профилактики и борьбы с гельминтозами.

Однако необходимо расшифровать еще многие факторы и механизмы индукции или подавления иммунитета, запуска иммунопатологических процессов при гельминтозах, например, таких как работа регуляторных Т-клеток (Treg), изменение активности NK-клеток, включение цитотоксичности у тромбоцитов, подавление активности IgA и многие другие, непосредственное участие и роль в которых иммуноглобулинов значительна и несомненна. Все это позволит в дальнейшем использовать данные о последовательной патогенетической смене белков при гельминтозах и применять современные компьютерные технологии для выявления иммунизирующих пептидов, пригодных для тестирования в качестве вакцин.

Литература

1. Астафьев Б.А. Достижения отечественной науки в изучении патогенеза гельминтозов // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 1998, № 2. - С. 8-11.

2. Макарова ИА., Астафьев Б.А. // Мед. паразитология и паразитарные болезни. - 1992, №3. - С. 40-43.

3. Мефодьев В.В., Степанова Т.Ф., Постникова Т.Ф. и др. // М-лы докл. науч. конф. «Ассоциативные паразитарные болезни, проблемы экологии и терапии». Москва, 5-6 дек. 1995 г. - М. - 1995. - С. 102-104.

4. Сергиев В.П., Пальцев М.А. Физиология паразитизма и проблема биологической безопасности. - М.: Медицина. - 2008. - 144 с.

5. Озерецковская Н.Н. Эозинофилия крови и иммуноглобулинемия Е: особенности регуляции при гельминтозах и аллергических болезнях // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. - 1997, № 2. - С. 3-9.

6. Найт Р. Паразитарные болезни: Пер. с англ. - М.: Медицина. - 1985. - 416 с.

7. Тумольская Н.И., Каклюгина М.Л., Тумольская Т.В. // Мед. паразитология и паразитарные болезни. - 1991, № 5. - С. 7-10.

8. Черникова Е.А. Паразитарная система Echinococcus spp. (моделирование, системный и прикладной аспекты): Дисс. …докт. биол. наук. -М. - 2002, - 233 с.

9. Dai W.J., Gottstein B. Nitric oxide-mediated immunosuppression following murine Echinococcus multilocularis infection // Immunology. - 1999, vol. 97, N1. - P. 107-116.

10. Chernikova E.A., Kovalenko F.P., Legonkov Yu., A., Musaev G.X., Bessonov А. S., Gorovaya N.S. Susceptibility of laboratory rodents to parenteral infection Echinococcus multilocularis larval cysts of human origin. // The tenth international Congress of Parasitology. - Vancouver. - Canada. - 2002. - Р. 300-304.

Размещено на Allbest.ru