Иммунитет к бактериальным и грибковым инфекциям
Защитные механизмы, действующие при той или иной бактериальной инфекции, соответствуют структуре клеток возбудителя (направлены на их уязвимые участки) и факторам патогенности.
Существуют четыре основных типа строения бактериальной клеточной стенки, и по этому признаку бактерии распадаются на следующие группы:
- грамположительные бактерии ;
- грамотрицательные бактерии ;
- микобактерии ;
- спирохеты .
Наружная мембрана в составе клеточной стенки грамотрицательных бактерий чувствительна к литическому действию комплемента и некоторых цитотоксических клеток. Бактерии с другим строением клеточной стенки могут быть уничтожены только путем фагоцитоза . Некоторые бактерии несут на поверхности фимбрии или жгутики, многие покрыты защитной капсулой. Эти поверхностные структуры могут препятствовать фагоцитозу или действию комплемента, но они же являются мишенью для антител .
Двумя крайними формами патогенности бактерий можно считать:
- токсигенность без инвазивности (бактерии способны вызвать болезнь, не проникая из очага инфекции в ткани организма; патогенность их обусловлена выделением только токсина(ов), и для иммунитета в этом случае может быть достаточно антител, нейтрализующих основной фактор патогенности) и
- инвазивность без токсигенности (бактерии вызывают заболевание в результате проникновения в ткани, а иногда и в клетки организма, повреждая их главным образом в результате интенсивного размножения или вследствие иммунопатологических реакций; для уничтожения бактерий, проникших в клетки, действуют механизмы клеточного иммунитета).
Однако большинство бактерий занимает по характеру патогенности промежуточное положение.
Самую первую линию защиты от патогенных бактерий создает барьер, образуемый наружными покровами тела; он препятствует проникновению микроорганизмов или развитию инфекции.
Проникшие в ткань клетки бактерий вначале могут быть атакованы действующими во внутренней среде организма механизмами врожденного иммунитета . Множество компонентов бактериальных клеток иммунная система узнает без участия антигенспецифических рецепторов B- или T-клеток. Это полианионы, липопротеины, липотейхоевая кислота, липоарабиноманнан, липополисахарид, формилпептиды, мурамилпептиды, пептидогликан. В результате такого распознавания клеточные компоненты бактерий вызывают врожденный иммунный ответ без формирования специфического (адаптивного) иммунитета :
- альтернативную активацию комплемента ;
- активацию нейтрофилов , макрофагов и НК -клеток с выделением цитокинов ;
- дегрануляцию тучных клеток , обеспечивающую усиление местного капиллярного кровотока; и
- стимуляцию адгезии циркулирующих клеток крови и фибрина к эндотелию.
Действие этих механизмов и повреждение тканей бактериями вызывают локальное свертывание крови, и образовавшийся фибрин создает преграду для распространения бактерий.
Механизм активации комплемента по альтернативному пути обеспечивает уничтожение, в первую очередь, грамотрицательных бактерий, поскольку они обладают наружным липидным бислоем - наружной мембраной, чувствительной к мембранолитическому комплексу . Образование C3a и C5a вызывает сокращение гладкомышечных волокон и дегрануляцию тучных клеток , кроме того C5a связывается с нейтрофилами и активирует их, а опсонизация бактерий продуктами расщепления C3 важна для последующего их поглощения фагоцитами. Высвобождение из тучных клеток гистамина и лейкотриена B4 еще сильнее повышает сосудистую проницаемость.
Фагоциты способны уничтожать клетки большинства бактерий, осуществляя последовательно хемотаксис , связывание, поглощение и лизис; при этом бактериальные компоненты патогена могут вызвать хемотаксис непосредственно или через активацию комплемента.
Некоторые микробы способны направлять иммунный ответ по пути неэффективных механизмов, например, обладая разнообразными свойствами для обхода защитного действия комплемента и фагоцитов или активируя неподходящую субпопуляцию хелперных T-клеток . Наиболее наглядный пример этого можно наблюдать, заражая мышей патогенным простейшим Leishmania major. При активации хелперных TH2-клеток развивается болезнь со смертельным исходом, тогда как активированные хелперные TH1-клетки обеспечивают полную защиту. Возможны также шоковые синдромы с летальным исходом при слишком быстром и обильном выделении цитокинов .
Антигенспецифическая защита обеспечена антителами , при этом защитный эффект взаимодействия антител с бактериями зависит от механизма патогенности данного возбудителя. Когда защита обусловлена действием бактериального токсина, антителам принадлежит решающая роль в иммунном ответе. Они, например, блокируют прикрепление к клеткам-мишеням связывающий участок молекул токсина. В защите слизистых оболочек от многих инфекций существенная роль принадлежит секреторному IgA . Этот иммуноглобулин блокирует прикрепление бактерий к эпителиальным клеткам. В то же время в случае инфекции, вызванной нетоксигенными микробами, основная функция антител состоит в том, чтобы наиболее эффективно превращать возбудителя инфекции в мишень для комплемента. При участии антител комплемент повреждает бактерии, даже устойчивые к альтернативному механизму его бактериолитического действия. Кроме того, антитела усиливают связывание и поглощение фагоцитами бактерий, нагруженных C3b и iC3b . Самой высокой комплемент-связывающей активностью у человека обладают антитела изотипов IgG1 , IgG3 и IgM . Помимо этого, IgG1 и IgG3 обладают наибольшей аффинностью к клеточным Fc -рецепторам.
Опубликованы также данные о способности НК -клеток и даже цитотоксических T-лимфоцитов при простом контакте лизировать ряд бактерий, в большинстве грамотрицательных. Однако большую часть бактерий уничтожают фагоциты.
О тонких механизмах иммунитета к грибковым заболеваниям известно очень немногое, но предполагается, что они в основном подобны механизмам устойчивости к бактериальным инфекциям и основу устойчивости составляет клеточный иммунитет.
см. также Иммунитет неспецифический клеточный
Смотрите также:
