Учёные узнали, почему иммунитет слабо реагирует на возбудителя опасной инфекции

Учёные узнали, почему иммунитет слабо реагирует на возбудителя опасной инфекции

Биологи из МГУ имени М.В.Ломоносова изучили реакцию иммунитета на компонент стенки кампилобактерий, вызывающих опасную инфекцию у человека, и предположили, что иммунный ответ может быть снижен из-за структурной особенности этого компонента — маленького количества ацильных групп. Статья была опубликована в журнале Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.

Иммунная система человека способна реагировать на различные патогенные бактерии и даже их небольшие компоненты. Врожденный иммунитет может активироваться в ответ на ЛПС (липополисахариды — компонент стенки бактерий), которые взаимодействуют с толл-подобным рецептором 4 (TLR4) — белком, встроенным в мембрану клеток.

«Патогенные бактерии, несущие в составе своей клеточной стенки ЛПС с низкой биоактивностью, могут избежать активации TLR4 рецептора и запуска иммунного ответа, тем самым становясь как бы «невидимыми» для системы врожденного иммунитета и увеличивая риск распространения инфекции в организме, — прокомментировал исследование ведущий автор работы, доктор биологических наук Дмитрий Купраш, профессор кафедры иммунологии биологического факультета МГУ и профессор РАН, главный научный сотрудник Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН. — С другой стороны, такое отсутствие или ослабление распознавания бактерий может оказаться выгодным для пациентов, которым угрожает развитие тяжелого септического шока (например, в качестве послеоперационного осложнения).»

Учёные заинтересовались тем, как липополисахарид кампилобактерий (Campylobacter jejuni), которые чаще всего являются причиной гастроэнтерита у людей, влияет на наш TLR4.

Кампилобактериоз — очень распространенное заболевание, которое может сопровождаться тяжелыми осложнениями. Заражение происходит через желудочно-кишечный тракт, где кампилобактерии могут колонизировать слизистые оболочки и вызывать отеки и язвочки, которые иногда сливаются в более крупные язвы. Заболевание особенно опасно для детей и пожилых людей, а также людей с ослабленным иммунитетом, так как у них оно может распространиться по всему организму и вызвать гнойные воспаления в сердце, центральной нервной системе, легких и других органах.

Изучением липополисахарида кампилобактерий занялась международная группа биологов и химиков. Сотрудники Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН с помощью гидрофобной хроматографии очистили ЛПС из бактерий, а итальянские коллеги из Института полимеров, композитов и биоматериалов в Катании при помощи масс-спектрометрии определили его химическую структуру. Затем команда, состоящая из студентов, аспирантов и сотрудников кафедры иммунологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова и сотрудников Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН экспериментально охарактеризовала способность ЛПС вызывать цитокинов и хемокинов — белков, провоцирующих воспаление и «включающих» ответ на бактериальную инфекцию.

«Мы показали, что в составе ЛПС из патогенного штамма C. jejuni уменьшены количество и длина ацильных цепей (говорят, что этот ЛПС «гипоацилирован»), — пояснил Дмитрий Купраш. — Этот ЛПС способен взаимодействовать с TLR4 на поверхности макрофагов и активировать все необходимые внутриклеточные сигнальные пути, однако степень активации оказывается сниженной. Это ещё одно подтверждение гипотезы о корреляции степени ацилирования ЛПС с его биоактивностью».

Авторы исследования надеются использовать результаты для предсказания способности различных бактерий запускать иммунный ответ в зависимости от особенностей этих бактерий. Понимание того, как даже незначительные структурные различия между похожими бактериальными компонентами влияют на активацию иммунной системы, может способствовать развитию новых подходов к регулированию антибактериального иммунного ответа.

Рассказать об открытии можно, заполнив следующую форму.

99-00-502. Иммунный статус (комплексное исследование)

Биоматериал: Сыворотка крови, кровь с ЭДТА

Срок выполнения (в лаборатории): 5 р.д. *

Дни взятия биоматериала: ПН , ВТ , СР , ЧТ , ВС

Описание

При различных часторецидивирующих инфекционных заболеваниях с неясными причинами, важно найти провоцирующий болезнь фактор, а также в полной мере оценить состояние иммунной системы. Такой подход позволяет подобрать наиболее эффективный план лечения, позволяющий снизить фармакотерапевтическую нагрузку на организм.

Снижение иммунного статуса проявляется отсутствием эффективности назначаемого врачом лечения, частых вирусных (ОРВИ, инфекционный мононуклеоз, герпес и др.) и бактериальных (фурункулез, пиодермия, стрептодермия, конъюнктив, респираторного тракта и др.) заболеваний.

В состав профиля входят:

  • субпопуляции лимфоцитов;
  • показатели гуморального иммунитета (С3, С4 компоненты комплемента)
  • иммуноглобулины IgА, IgМ, IgG, IgE;
  • циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК — С1q);
  • С-реактивный белок.

Общее количество Т-лимфоцитов (СD3). Развитие любого воспалительного процесса сопровождается практически на всем его протяжении снижением содержания Т-лимфоцитов. Это наблюдается при воспалениях самой разнообразной этиологии: различных инфекциях, неспецифических воспалительных процессах, при разрушении поврежденных тканей и клеток после операции, травмы, ожогов, инфаркта, разрушении клеток злокачественных опухолей, трофических разрушениях и т.д.

Читайте также:  Шизофрения - причины, симптомы, диагностика и лечение

Т-лимфоциты-хелперы (СD4). Т-лимфоциты помощники — индукторы иммунного ответа, клетки, регулирующие силу иммунного ответа организма на чужеродный антиген, контролирующие постоянство внутренней среды организма (антигенный гомеостаз) и обусловливающие повышенную выработку антител.

Т-лимфоциты-супрессоры (СD8). СD8 — клетки-индукторы, тормозящие иммунный ответ организма. При нормальном иммунном ответе на попадание в организм чужеродного антигена максимальная активация Т-супрессоров отмечается спустя 3-4 нед. Т-супрессоры оказывают супрессирующий эффект при воспалительных процессах, вирусной инфекции и онкологических заболеваниях.

Натуральные киллеры (СD16). СD-16 — клетки-эффекторы, ответственные за противоопухолевый, противовирусный и трансплантационный иммунитет.

Общее количества В-лимфоцитов (СD-19). Количество В-лимфоцитов в периферической крови достаточно стойкий показатель гомеостаза, мало изменяющийся при различных воздействиях, поэтому отклонение его величины от нормальной может служить одним из важных критериев иммунопатологии.

С3 компонент комплемента. Увеличение уровня С3 в сыворотке характерно для острого периода инфекции (белок «острой фазы»).

С4-компонент комплемента. Определение его уровня важно для диагностики иммунокомплексных заболеваний.

Иммуноглобулины А (IgA) — преобладающий класс иммуноглобулинов на слизистых оболочках и коже, где они обеспечивают раннюю антибактериальную и антивирусную защиту.

Иммуноглобулины М (IgM) — первыми вырабатываются в ответ на острую инфекцию, осуществляя антибактериальный иммунитет.

Иммуноглобулины G (IgG) — являются важнейшими эффекторами гуморального иммунитета. Разнообразные антитела против бактерий, их токсинов, вирусов и других антигенов относятся к IgG.

Иммуноглобулин Е общий (IgE) — белковая молекула, связанная с возникновением аллергии немедленного типа, которая является наиболее распространённым типом аллергических реакций. IgE также принимает участие в защитном противогельминтном иммунитете, что обусловлено существованием перекрестного связывания между IgE и антигеном гельминтов.
При контакте IgE с аллергеном происходит раздражение и дегрануляция несущих IgE базофилов и тучных клеток. При этом высвобождаются медиаторы воспаления, в том числе гистамин, серотонин, запускающие клинические проявления аллергической реакции. Исследование иммуноглобулина IgE представляет собой определение суммарного содержания иммуноглобулинов IgE в крови. Для выявления специфических IgE проводятся дополнительные исследования на отдельные или групповые виды аллергенов.

Циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) — комплексы, состоящие из антигена, антител и связанных с ними компонен-тов комплемента С3, С4, С1q. Определение уровня иммунных комплексов в сыворотке крови имеет важное значение в диагностике острых воспалительных процессов и аллергических реакций.

С-реактивный белок (СРБ) — белок острой фазы, получивший свое название, благодаря способности связывать С-полисахарид клеточной стенки пневмококка. СРБ синтезируется в печени. Основная функция — активация иммунных реакций организма, связывание различных микроорганизмов и распад поврежденных тканей.

Основным стимулятором/регулятором синтеза СРБ являются интерлейкин-1,6, фактор некроза опухоли. Длительное время считалось, что клинически значимым является повышение уровня СРБ выше 5 мг/л, при значениях ниже этой величины констатировалось отсутствие системного воспалительного ответа. В дальнейшем было показано — значения концентрации СРБ, превышающие 3 мг/л, являются неблагоприятным прогностическим признаком, связанным с риском сосудистых осложнений у практически здоровых людей и больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. В связи с этим были разработаны ультрачувствительные тест-системы и наборы регентов для определения уровня СРБ. Эти методы обладают примерно в 10 раз большей аналитической чувствительностью по сравнению с традиционными методами и позволяют регистрировать минимальные колебания концентрации СРБ в крови.

Определение ультрачувствительного СРБ имеет важное практическое значение для определения риска развития тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний и осложнений — инфаркта миокарда и инсульта. У больных с ишемической болезнью сердца исходно высокий уровень ультрачувствительного СРБ следует рассматривать как фактор высокого риска развития повторного сужения артерий (рестиноз) при хирургических вмешательствах (ангиопластика), а также высокого риска отсроченных осложнений после аортокоронарного шунтирования.

На данное исследование скидки не предоставляются (см. Положение о скидках)

Показания к назначению

  • Подозрение на наличие генетически обусловленных деффектов иммунной системы (первичные иммунодефициты),
  • Аутоиммунные заболевания,
  • Аллергические состояния и заболевания,
  • Инфекционные заболевания с затяжным и хроническим течением,
  • Подозрение на наличие синдрома приобретенного иммунодефицита,
  • Злокачественные новообразования,
  • Проведение цитостатической, иммунодепрессивной и иммуномоделирующей терапии,
  • Подготовка к серьезным хирургическим вмешательствам и осложненное течение послеоперационного периода,
  • Обследование реципиентов до и после аллотрансплантации органов.

Интерпретация результатов/Информация для специалистов

Общее количество Т-лимфоцитов (СD3). Снижение количества Т-лимфоцитов определяется интенсивностью идущего воспалительного процесса, однако такая закономерность наблюдается не всегда. Повышение количества Т-лимфоцитов в течение воспалительного процесса является благоприятным признаком, а высокий уровень Т-лимфоцитов при резко выраженных клинических проявлениях такого процесса, напротив, — неблагоприятный признак, указывающий на вялое течение воспалительного процесса с тенденцией к хронизации. Полное завершение воспалительного процесса сопровождается нормализацией количества Т-лимфоцитов.

Повышение относительного количества Т-лимфоцитов не имеет для клиники большого значения. Однако увеличение абсолютного количества Т-лимфоцитов в крови очень важно для диагностики лейкозов. Определение CD3-лимфоцитов показано для диагностики острых Т-клеточных лейкозов, лимфом (CD3-антиген не экспрессируется при не-Т-клеточных лимфоидных новообразованиях) и иммунодефицитных состояний.

Читайте также:  Анализ мочи по Нечипоренко

Т-лимфоциты-хелперы (СD4). Ведущее значение в оценке состояния иммунной системы имеет соотношение Т-хелперов и Т-супрессоров в периферической крови, так как от этого зависит интенсивность иммунного ответа. В норме цитотоксических клеток и антител должно вырабатываться столько, сколько их необходимо для выведения того или иного антигена. Индекс СD4/СD8 1,5-2,5 соответствует нормергическому состоянию; более 2,5 — гиперактивности; менее 1,0 — иммунодефициту. При тяжелом течении воспалительного процесса соотношение СD4/СD8 может быть меньше 1. Принципиальное значение это отношение имеет в оценке иммунной системы у больных СПИДом. При данном заболевании вирус иммунодефицита человека избирательно поражает и разрушает СD4 лимфоциты, в результате чего соотношение СD4/СD8 становится значительно меньше 1.

Повышение соотношения СD4/СD8 (до 3) нередко отмечается в острой фазе различных воспалительных заболеваний, за счет повышения уровня Т-хелперов и снижения Т-супрессоров. В середине воспалительного заболевания отмечается медленное снижение Т-хелперов и повышение Т-супрессоров. При стихании воспалительного процесса эти показатели и их соотношения нормализуются. Повышение соотношения СD4/СD8 характерно практически для всех аутоиммунных заболеваний: гемолитической анемии, иммунной тромбоцитопении, тироидита Хашимото, пернициозной анемии, синдрома Гудпасчера, системной красной волчанки, ревматоидного артрита. Увеличение соотношения СD4/СD8 за счет снижения уровня СD8 при перечисленных заболеваниях выявляется обычно в разгаре обострения при большой активности процесса. Снижение соотношения СD4/СD8 из-за роста уровня СD8 характерно для ряда опухолей, в частности саркомы Капоши.

Т-лимфоциты-супрессоры (СD8). Увеличение количества СD8 в крови свидетельствует о недостаточности иммунитета, снижение — об гиперактивности иммунной системы. Ведущее значение в оценке состояния иммунной системы имеет соотношение хелперов и супрессоров в периферической крови — индекс СD4/СD8.

Снижение функции Т-супрессоров ведет к преобладанию стимулирующего влияния Т-хелперов, в том числе и на те В-лимфоциты, которые продуцируют «нормальные» аутоантитела. При этом их количество может достигнуть критического уровня, что способно вызвать повреждение собственных тканей организма. Данный механизм повреждения характерен для развития ревматоидного артрита и системной красной волчанки.

Натуральные киллеры (СD16). Снижение количества СD-16 приводит к развитию онкологических заболеваний и утяжелению течения вирусных инфекций, аутоиммунных заболеваний, повышение — к кризу отторжения органов у реципиентов.

Общее количества В-лимфоцитов (СD-19). Во второй половине нормально развивающегося воспалительного процесса в большинстве случаев повышается в крови относительное количество В-лимфоцитов. Наиболее часто это наблюдается при вирусных инфекциях. Как правило, данный показатель повышается параллельно увеличению регионарных лимфоузлов. Процентное содержание В-лимфоцитов нарастает обычно при затяжных воспалительных процессах. Для клинициста наиболее важное значение имеет анализ уровня В-лимфоцитов после окончания клинических проявлений воспалительного процесса. Во всех случаях на полное окончание процесса указывает нормализация относительного количества В-клеток.

С3 компонент комплемента. Увеличение концентрации C3: острые бактериальные, грибковые, паразитарные и вирусные инфекции, холестаз, желчнокаменная болезнь, увеличение концентрации, острые бактериальные, грибковые, паразитарные и вирусные инфекции, холестаз, желчнокаменная болезнь

Снижение концентрации C3: врожденные дефекты комплемента, недостаточность системы комплемента, аутоиммунные заболевания, системная красная волчанка, гломерулонефрит, рецидивирующие инфекции, болезнь Рейно, лимфогранулематоз, хронический лимфолейкоз, герпетиформный дерматит, иммунокомплексные заболевания, гепатит, цирроз печени, лечение цитостатиками и иммунодепрессантами.

С4-компонент комплемента. Увеличение концентрации C4: злокачественные новообразования, саркомы, лимфомы.

Снижение концентрации C4: болезни иммунных комплексов, системная красная волчанка, гломерулонефрит, лечение цитостатиками и иммунодепрессантами.

Иммуноглобулины А (IgA). Снижение уровня свидетельствует о недостаточности гуморального и местного иммунитета, нарушении синтеза или усилении катаболизма IgA, а также адсорбции его на иммунных комплексах.

Иммуноглобулины М (IgM). IgM-антитела появляются на первом этапе иммунного ответа и находятся в основном в сосудистом русле, они играют важную защитную роль при бактериемии на ранних стадиях инфекции. Многовалентность этих антител делает их особенно активными в реакциях агглютинации и лизиса. Снижение их уровня свидетельствует о недостаточности гуморального иммунитета, нарушении синтеза или усилении катаболизма IgM, а также адсорбции его на иммунных комплексах при воспалительных процессах.

Иммуноглобулины G (IgG). Снижение уровня свидетельствует о недостаточности гуморального иммунитета.

Циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК). Повышение уровня ЦИК в крови характерно для:

  • Острых бактериальных, грибковых, паразитарных и вирусных инфекций,
  • Аутоиммунных заболеваний, коллагенозов, ревматизма, гломерулонефрита, аллергических альвеолитов, васкулитов, феномена Артюса,
  • Иммунокомплексных заболеваний, сывороточной болезни; аллергических реакций 3-го типа.

С-реактивный белок (СРБ). Повышение концентрации СРБ , определяемого ультрачувствительным методом, может наблюдаться при артериальной гипертензии, повышении индекса массы тела, курении, метаболическом синдроме, сахарном диабете, хронических инфекциях (гингивит, бронхит и др.).

Читайте также:  Гормонально-активные аденомы гипофиза

При значениях СРБ ниже 1 мг/л риск развития сосудистых осложнений минимальный, при концентрации 1,1-1,9 мг/л — низкий, 2,0-2,9 мг/л — умеренный, выше 3 мг/л — высокий.

Иммуноглобулин Е общий (IgE). Повышение уровня IgE может говорить о наличии следующих заболеваний:

  • бронхиальная астма;
  • поллинозы;
  • крапивница;
  • атопический дерматит;
  • отёк Квинке;
  • анафилактический шок;
  • сывороточная болезнь;
  • лекарственная аллергия;
  • пищевая аллергия;
  • другие аллергические заболевания;
  • паразитарная инфекция.

Оценка результатов комплексного исследования иммунного статуса

Основным принципом оценки результатов комплексного исследования иммунного статуса у больного является количественная и функциональная оценка всех его звеньев — антигеннеспецифических и антигенспецифических факторов — и их сравнение с нормаль-ными величинами. Под нормальным состояние иммунного статуса подразумеваются показатели иммунной системы, определяемые у практически здоровых лиц различных возрастных групп. Определение параметров иммунной системы при различных патологических состояниях дает возможность разделить последние на 3 главные группы:

  • без существенных изменений в иммунном статусе;
  • с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты);
  • с гиперактивацией иммунокомпетентных клеток (аутоиммунитет, аллергия).

Используя методы клинической иммунологии, необходимо выявить у больного уровень нарушений, а затем осуществлять контроль за восстановлением иммунного статуса организма в процессе лечения. Наиболее часто встречающимся нарушением состояния иммунной системы у человека являются иммунодефициты. Термином «иммунодефициты» обозначают нарушения нормального иммунологического статуса, обусловленные дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа. Различают первичные и вторичные иммунодефициты. В качестве первичных выделены такие состояния, при которых нарушение иммунных механизмов (продукция иммуноглобулинов и/или Т-лимфоцитов) часто связано с генетическим блоком. В зависимости от уровня нарушений и локализации дефекта различают преимущественно следующие иммунодефициты: гуморальные, клеточные, иммунодефициты обусловленные дефектами неспецифической системы резистентности (в частности, системы фагоцитоза) и комбинированные.

Правила оценки иммунограмм.

  1. Комплексный анализ иммунограммы более информативен, чем оценка каждого показателя в отдельности.
  2. Полноценный анализ иммунограммы можно проводить лишь в комплексе с оценкой клинической картины у данного больного.
  3. Реальную информацию в иммунограмме несут сильные сдвиги показателей; слабые сдвиги лишь позволяют повысить уверенность в правильности сделанного заключения.
  4. Анализ иммунограммы в динамике всегда более информативен как в диагностическом, так и в прогностическом отношении, чем однократно полученная иммунограмма.
  5. В подавляющем большинстве случаев анализ иммунограммы дает возможность делать ориентировочные, а не безусловные выводы диагностического и прогностического характера.
  6. Первостепенную практическую значимость в иммунограмме имеют соотношения различных популяций и субпопуляций иммунокомпетентных клеток, а не их абсолютные значения.
  7. Несоответствие сдвигов показателей иммунограммы клинической картине течения заболевания свидетельствует о тяжелом, неблагоприятном развитии процесса.

Особенности иммунитета при бактериальных инфекциях

В зависимости от особенностей патогенеза бактериальной инфекции иммунитет может быть или антибактериальным, или антитоксическим. Способность бактерий продуцировать в окружающую среду белковые токсины — экзотоксины, которые играют основную роль в патогенезе таких инфекций, как дифтерия, столбняк, ботулизм и др., приводит к формированию антитоксического иммунитета. Напряженность антитоксического иммунитета зависит от количества антител, циркулирующих в крови, которое можно определить с помощью реакций флоккуляции и нейтрализации токсина антитоксином in vitro или in vivo.

Основным механизмом антибактериальной защиты является фагоцитоз. В иммунном организме эффективность фагоцитоза повышается за счет опсонизирующего действия специфических антител и активирующего действия цитокинов. Первое объясняется способностью антител взаимодействовать с антигенными детерминантами (эпитопами) на поверхности бактерий и одновременно прикрепляться к Fc-рецепторам на мембране фагоцитов. Это приводит к окислительному взрыву и активации других бактерицидных систем фагоцитирующих клеток. В результате интенсивной внутриклеточной гибели захваченных фагоцитами бактерий происходит постепенное очищение от них организма. Этому способствуют механизмы внеклеточного иммунного лизиса бактерий — бактериолиза, который связан с активацией системы комплемента комплексами бактерий со специфическими антителами.

Повышенной устойчивостью к внутриклеточной гибели после фагоцитоза отличаются бактерии из числа факультативных внутриклеточных паразитов (микобактерии туберкулеза, бруцеллы, сальмонеллы и др.). Их способны убить лишь макрофаги, активированные цитокинами в очаге иммунного воспаления, возникающего в результате реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Поэтому напряженность антибактериального иммунитета при такого рода инфекциях измеряется оценкой не гуморального, а клеточного иммунитета путем постановки кожно-аллергических проб.

Выявление специфических антител в сыворотке крови больного при большинстве бактериальных инфекций используется для их серодиагностики. Даже если эти антитела и не определяют уровня защиты при антибактериальном иммунитете, динамика их накопления отражает в какой-то мере динамику специфического иммунного ответа на бактериальные антигены.

Антибактериальная защита слизистых оболочек обеспечивается секреторными антителами класса А, которые, взаимодействуя с поверхностными антигенными структурами бактерий, препятствуют их адгезии на эпителиальных клетках.

Приобретенный антибактериальный иммунитет, как правило, является типоспецифическим и нестойким. Этим объясняются частые случаи повторных заболеваний бактериальными инфекциями.

Ссылка на основную публикацию
Ученые подтвердили раком можно заразиться
Можно ли заразиться раком? Рак — это не инфекционное заболевание, и заразиться раком нельзя ни через еду, ни через секс,...
Успокоительные средства какие бывают, как работают, как их принимать
20 лучших успокоительных средств для нервной системы взрослого Успокоительные средства для нервной системы помогут справиться с приступами агрессии, раздражительностью, паническими...
Установка ВМС, удаление ВМС в клинике
Удаление ВМС на Ленинском Внутриматочная спираль – один из самых эффективных способов негормональной контрацепции. Ее устанавливают рожавшим женщинам для предотвращения...
Учёные против мифов правда ли паразиты вызывают аллергию и как понять, что они поселились в организм
Сода от паразитов: варианты очистки организма в домашних условиях В то время, как мировая медицина идет вперед, все еще остаются...
Adblock detector