Кишечник і імунітет
Кишечник і імунітет. Роль кишечника в роботі імунної системи людини.
Багато загальні закономірності імунітету слизових оболонок були виявлені і детально вивчені на прикладі кишкового імунітету. По масі імунокомпетентних клітин кишечнику належить провідне місце в імунній системі слизових покривів, і в цьому відношенні він значно перевершує імунну систему респіраторного тракту.
Кишечник - важливий імунологічний орган, у власній пластиці (lamina propria) якого міститься стільки ж лімфоїдних клітин, скільки в селезінці. Серед цих клітин ідентифіковані Т-, В-клітини, малі лімфоцити і плазматичні клітини. Останні синтезують імуноглобуліни переважно класу А і є джерелом антитіл, секретується слизовою оболонкою кишечника. Численні малі лімфоцити контролюють вироблення антитіл і, крім того, здійснюють реакції клітинного імунітету. Імунологічна функція кишечника опосередкована дією, перш за все, лімфоцитів, розташованих в пеєрових бляшках і в слизовій оболонці. Популяція лімфоцитів пеєрових бляшок складається з попередників В- (80%) і Т-(20%) клітин.
Лімфоцити епітеліального шару кишкової стінки представлені виключно Т-клітинами, тоді як в підслизовому шарі переважають В-клітини, більшість з яких синтезують IgA. Виняток становлять жуйні тварини, у яких в підслизовому шарі переважають IgG, які продукують клітини.
Імунітет проти ентеропатогенних агентів в основному здійснюється за допомогою антитіл, секретується в просвіт кишечника. Антитіла, що захищають слизову оболонку кишечника, можуть надходити з двох джерел: з сироватки крові і плазматичних клітин, розташованих в lamina propria. Сироваткові антитіла, очевидно, менш ефективні, оскільки достатня для місцевої захисту кількість їх накопичується в кишечнику тільки при наявності високих рівнів в сироватці крові. Сироваткові антитіла, які беруть участь у створенні місцевого імунітету, проникають в просвіт кишечника в результаті ексудації і відносяться переважно до класу IgG.
Захисний ефект при грипі забезпечується головним чином продукцією циркулюючих антитіл і інших чинників системного імунітету, які захищають від інфекції легкі, але слабо обмежують розмноження вірусу в верхній частині респіраторного тракту. Подібним чином циркулюючі антитіла (IgG) можуть переноситися з крові в шлунково-кишковий тракт і захищати телят від ротавірусної інфекції.
Однак антитіла. синтезовані місцево плазматичними клітинами кишечника, зазвичай відносяться до IgA і в силу стійкості до протеолітичних ферментам в більшій мірі пристосовані до захисту поверхні слизової оболонки, ніж IgG. Імунна система кишечника багато в чому функціонує незалежно від системних імунних механізмів. Це перш за все відноситься до імунної системи кишечника свиней. Стимуляція В-і Т-клітин відбувається в пеєрових бляшках, представлених окремими скупченнями лімфоїдних клітин, розташованих в підслизовому шарі тонкого відділу кишечника.
Епітелій слизової оболонки кишечника, що покриває Пейєрових бляшки, видозмінений: він утворює лише рудіментние ворсинки і має підвищену здатність до піноцитозу Ці епітеліальні клітини мають спеціалізованої функцією «захоплення» антигену з просвіту кишечника і представляють його лімфоїдним елементам бляшок. Вони втратили характерну циліндричну форму, містять багато цитоплазматичних вакуолей і називаються мембранними або М-клітинами, так як мають мікроскладкі.
IFN - інтерферон;
IL - інтерлейкін;
TCF - трансформуючий фактор росту;
Th - Т-хелпери;
TNF - фактор некрозу пухлини;
ГКГС - головний комплекс гістосумісності
Частота формування ротавірусспеціфічних Ов-лімфоцитів в пеєрових бляшках після перорального інфікування в 25-30 разів перевищувала частоту утворення відповідних клітин після інокуляції вірусу в лапу мишей. Ефективність ентеральної імунізації ротавирусом пов'язують зі здатністю його проникати в тканину пеєрових бляшок. Вважають, що реовірус долають кишковий епітелій завдяки М-клітинам, які відіграють провідну роль в доставці чужорідних антигенів і, в тому числі, вірусів у внутрішнє середовище організму і до його імунній системі. Епітеліальні клітини, подібні М-клітинам кишечника, виявлені і серед клітин BALT, їх розглядають як респіраторні еквіваленти клітин GALT.
Первинне вплив антигену викликає проліферацію В-клітин, частина яких перетворюється в імунобласти і залишає бляшки. Велика частина клітин залишається в бляшках у вигляді чутливих до даного антигену В-клітин. При повторному контакті з тим же антигеном ці клітини перетворюються в IgA-імунобласти, які проліферують і мігрують спочатку в брижових лімфатичні вузли, а потім через грудну лімфатичну протоку в кровоносне русло. Частина таких клітин може осідати в віддалених IgA-секретирующих ділянках тіла. Однак більшість клітин вже в якості зрілих плазмоцитів здійснює специфічний homing в lamina propria, що обумовлено присутністю антигену і свідчить про його визначальну роль в даному процесі.
Вторинна імунна відповідь - сильний і швидкий. Він розвивається протягом 48-60 год, досягає максимуму на 4-5-й день, а потім швидко знижується.
Мігруючі Т-клітини також здійснюють homing в епітеліальних шарі слизової оболонки кишечника. Більшість з цих лімфоцитів мають Т-хелперно фенотипом. Ці клітини, ймовірно, можуть залучатися до реакції клітинного імунітету, іммунотолерантності, а також в регуляцію гуморального імунітету.
Стимульовані місцево або осіли з кров'яного русла lgA-продукують клітини у власній пластинці секретують IgA у вигляді димеру 9S, що проникає в епітеліальні М-клітини, з'єднуються з утворюється в них секреторних компонентом і виділяються на поверхню слизової оболонки у вигляді імуноглобуліну. Одночасно на поверхню епітеліальних мембран виділяється секреторний компонент у вигляді вільних молекул. Слиз, збагачена нековалентно пов'язаними секреторними імуноглобулінами, вистилає поверхню епітеліальних клітин на зразок килима. Тим самим забезпечується протективний ефект, що запобігає адгезію і інвазію інфекційних агентів.
IgM також продукуються місцево і проявляють властивості, схожі з властивостями секреторного IgA. Показано, що пентамерние 19S молекули IgM містять секреторний компонент, хоча цей зв'язок менш міцна.
Тривала захист слизових оболонок місцевими антитілами може бути обумовлена тривалою, хоча і помірною виробленням антитіл після закінчення специфічного антигенного впливу або бистроактівізіруемой імунологічної пам'яттю. Виявлення в системі слизових оболонок первинного і вторинного імунної відповіді свідчить про наявність в ній місцевої імунологічної пам'яті, однак її тривалість і рівень вторинного відповіді можуть залежати від багатьох факторів. Наприклад, миші, імунізовані интраназально коронавірусів гепатиту, мали більш тривалий імунітет, ніж щеплені орально. На прикладі ротавірусної інфекції курчат доведено, що IgA кишечника є важливим, але не єдиним фактором захисту. IgA молозива НЕ адсорбуються в кишечнику новонароджених і залишаються там, проявляючи місцевий захисний ефект, нейтралізуючи вірус.