Гуморальные явления в реакциях иммунитета

Изучение иммунитета показало роль в нем гуморальных процессов.

Антигены. Антигенами называются высокомолекулярные вещества (чаще всего белковой природы), вызывающие в организме образование антител и вступающие с ними в специфическую реакцию.

К антигенам относятся микробы, токсины, чужеродные для данного организма эритроциты и вещества белковой природы, в том числе некоторые гормоны и ферменты (инсулин, пепсин, трипсин и др.). Антигенными свойствами отличаются также некоторые вещества небелковой природы, например высокополимерные полисахариды и липополисахариды, которые могут играть роль гаптенов, т. е. обладают способностью вступать в соединение с белками и приобретать свойства полноценного антигена. Положение, согласно которому антигенами могут быть вещества только чужеродного (экзогенного) происхождения, нуждается в дополнении. Уже давно известно, что сперма и хрусталик глаза обладают антигенностью по отношению к организму, в котором они развиваются. Ныне установлено, что эндогенные белки, т. е. белки самого организма, также могут стать антигенами - аутоантигенами, вызывающими образование аутоантител, только при условии изменения их специфических свойств, например при денатурировании белка в результате воздействия инфекционных агентов, токсинов, глубокого воспаления, ожога и др.

Для получения иммунитета антигены должны быть введены парентерально, т. е. минуя пищеварительный тракт, непосредственно в кровь или под кожу.

Классические антигены - это макромолекулярные вещества. Например, молекулярный вес сывороточного глобулина лошади равняется 167 000, дифтерийного токсина - 74 000, яичного альбумина - 44 000.

Однако один только молекулярный вес не определяет свойств антигена. Известны макромолекулярные вещества, которые являются очень слабыми антигенами, например гемоглобин, желатина.

Специфичность антигена находится в зависимости от природы и пространственного расположения полипептидных цепей и отдельных атомных групп на поверхности его молекулы. Антигенную специфичность белка можно изменить, присоединяя к нему сравнительно простые полипептиды и другие химические соединения, например различные азосоединения или радикалы - ацетильный, сульфатный, нитратный, мышьяковистый (табл. 1).

Таблица 1

Химические соединения, определяющие антигенную специфичность, носят название детерминантных групп данного антигена.

Установлено, что длительность пребывания антигена в организме усиливает его антигенные свойства. Для ускорения эффекта иммунизации прибегают иногда к введению антигена в сочетании с веществами, способствующими задержке антигена в организме, например вводят антиген в масле или вместе с хлористым кальцием, вызывающим свертывание тканевых белков.

Имеют также значение количество и частота введения антигена. Инъекция очень больших количеств антигена не благоприятствует продукции антител.

После попадания в организм антиген начинает постепенно исчезать из крови. Большинство исследованных полноценных антигенов задерживается в крови не более 2 - 3 недель. Некоторые из них исчезают быстрее, например яичный альбумин, который задерживается в крови всего несколько часов.

Опыты, проведенные с окрашенными или мечеными антигенами, показали, что из крови антигены попадают в органы: печень, селезенку, костный мозг, лимфатические узлы, в которых происходит выработка антител. В этих органах антиген задерживается месяцами, но содержание его все время уменьшается, так как он постепенно разрушается и выделяется из организма.

Антитела. Антитело - это вещество, относящееся к γ-глобулинам, появляющееся в плазме и других жидкостях организма вследствие парентерального введения антигена и избирательно вступающее в реакцию с ним.

Виды антител и реакция их с антигенами: первый - антитоксины, второй - агглютинины и преципитины и третий - лизины (бактерио- и цитолизины) и опсонины. Антитоксины нейтрализуют токсическое действие соответствующих антигенов. Например, противодифтерийная сыворотка, содержащая соответствующий антитоксин, предохраняет и излечивает от дифтерии. Агглютинины и преципитины склеивают или осаждают антигены, способствуя этим их фагоцитозу и удалению из организма. Антитела третьего вида благодаря пептизации растворяют антигены (лизины) или, изменяя поверхность микроорганизмов, делают их более доступными для фагоцитов (например, опсонины).

Подобно антигенам, антитела специфичны.

Важным фактором в реакциях иммунитета является также комплемент, который представляет собой комплекс белков сыворотки крови, обладающий ферментоиодобным действием при реакции антигенов с комплементфиксирующими антителами. Действие комплемента неспецифично. Его активность можно установить благодаря литическому действию, например при бактериолизе или гемолизе, хотя при этом необходимо признать участие и других активных химических и физико-химических факторов. Способность комплемента фиксироваться комплексом антиген- антитело используется для постановки серологических реакций связывания или отклонения комплемента.

Количество образующихся антител нарастает при иммунизации, но не всегда соответствует степени иммунитета. Это видно из того, что наличие в крови незначительного содержания антител иногда сочетается с развитием стойкого иммунитета, например при оспе. Несоответствие между содержанием антител и степенью иммунитета показывает, что образование антител еще не исчерпывает всех сложных биологических явлений, благодаря которым организм может противостоять действию инфекционных начал. Большое значение имеют также химические и физические свойства крови и тканей, состояние обмена веществ, особенно белкового, баланс витаминов и функция регуляторных систем.

Кроме защитной роли, антитела как сами по себе, так и в соединении с антигенами могут вызывать и другие явления. Так, белковые осадки и комки микробов, образующиеся при агглютинации и преципитации, могут обусловить возникновение шоковой реакции, воздействуя на рецепторы сосудов и на центральную нервную систему (агглютинационный шок). То же возможно при лизисе микробов или животных клеток.

У больных с резким уменьшением количества или полным отсутствием γ-глобулинов в сыворотке - агаммаглобулинемия - наблюдается потеря способности продуцировать антитела. У таких больных снижается сопротивляемость к септическим инфекциям. При агаммаглобулинемии парентеральное введение очищенного глобулина оказывает лечебный эффект.

В настоящее время доказана возможность образования в организме аутоантител, активных по отношению к собственным антигенам (аутоантигенам). Аутоантигены могут возникать в тех случаях, когда клеточные белки, измененные, например, вследствие денатурации от воздействия какого-либо патологического процесса (например, тяжелого ожога или инфекционного агента), начинают проявлять антигенные свойства в организме, из которого они происходят. В результате взаимодействия аутоантител с аутоантигенами могут развиваться тяжелые повреждения. Наиболее отчетливо выражено образование антител против аутоантигенов из эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов крови, ведущее к возникновению ряда заболеваний. Иммунопатологические процессы нередко протекают по типу аллергических реакций.

Существует также особый вид изменения иммунологической реактивности - приобретенная "иммунологическая толерантность", или "безответность", под которой понимают потерю или снижение выработки в организме антител в ответ на воздействие антигенов. Она возникает в том случае, когда антиген был введен в эмбриональном периоде или в ближайшее время после рождения. У взрослых подобное явление может развиться после введения больших доз антигена или при длительном действии его, а также после облучения рентгеновыми лучами. Общее биологическое значение иммунологической толерантности проявляется при трансплантации чужеродной ткани, когда организм обнаруживает неспособность к выработке антител, что и способствует приживлению трансплантата. В основе иммунологической толерантности лежит ферментативный процесс, под влиянием которого происходит потеря антигеном его антигенных свойств.