Хаитов P.M., Игнатьева Г.Л. Иммунология

Подождите немного. Документ загружается.

бы; при подкожном введении малых доз аллергена про-

исходит локальная дегрануляция тучных клеток и раз-

вивается локальная реакция

«wheal-and-flare»

— пузыри,

покраснение), per os капсулы с пищевыми аллергена-

ми (если аллерген всасывается в кровь, то типично раз-

витие крапивницы; местно в ЖКТ реакция в виде

со-

кращения гладких мышц приводит к рвоте и диарее),

ингаляционные провокационные тесты [аллергический

ринит (верхние дыхательные пути), астматический брон-

хоспазм (нижние дыхательные пути), возрастание сек-

реции слизи и ирритация эпителия].

• Если выявлен(ы) аллерген(ы) экзогенного происхожде-

ния, то элиминация аллергена может стать радикальным

методом лечения, если патологический процесс еще не

вышел в самоподдерживающиеся порочные круги или

не наступили необратимые органические изменения.

• При том же условии выявления этиологического(их)

аллергена(ов), но невозможности элиминировать его(их)

из среды обитания рекомендуется такой эмпирический

метод, как специфическая иммунотерапия (СИТ). Она

показана при

IgE-опосредованных

аллергиях и состоит

в осторожной курсовой иммунизации больного в тече-

ние 3—5 лет или больше малыми дозами «причинного»

аллергена вне периодов обострения. У многих больных

при этом предположительно происходит либо иммунное

отклонение в соотношении субпопуляций

CD4

Т-лим-

фоцитов в сторону

Till,

либо супрессия продукции

IgE

на уровне воздействия на ингибирующие рецепторы В-

лимфоцита. Точные механизмы лечебного эффекта СИТ

неизвестны.

• Медикаментозная терапия показана во всех случаях ата-

ки аллергического заболевания и не имеет альтернати-

вы при невозможности элиминировать аллерген(ы) и

неэффективности СИТ или наличии противопоказаний.

Медикаментозная терапия описана выше, в разделе о

конкретных нозологических единицах. Назначение каж-

дого препарата объясняется представлениями о ведущих

процессах в патогенезе. Традиционным средством аллер-

гологов остаются глюкокортикоидные гормональные

препараты (стероиды) в связи с их системным проти-

вовоспалительным и «лимфоцитусмиряющим» эффектом.

Следующий уровень фармакологического противодей-

ствия — препараты против медиаторов тучных клеток:

кромогликат и недокромил натрия, а также антигиста-

минные и антилейкотриеновые средства.

Другие назначения зависят от конкретной нозологической

формы болезни, локализации ведущего и сопутствующих па-

361

тологических процессов (при бронхиальной астме — бронхо-

дилататоры, при атопическом дерматите — средства, способ-

ствующие заживлению кожи, при пищевых аллергиях — пре-

параты пищеварительных ферментов и т.д.).

• В случаях общей анафилаксии и анафилактоидных реак-

ций — cito адреналин, реанимационные меры по пока-

заниям (интубация гортани, искусственная вентиляция

легких, дефибрилляция сердца), инфузии кровезамени-

телей, профилактика ДВС-синдрома. После выведения

из ургентного состояния показаны интенсивная симп-

томатическая терапия и по возможности патогенетичес-

кая терапия (см. выше).

• При втором типе ургентных состояний, в основе пато-

генеза которых лежат иммунные механизмы реакций на

медикаменты — синдромы обширных некротических

поражений кожи и слизистых оболочек (Стивенса —

Джонсона или Лайела), проводят реанимационные ме-

роприятия (см. выше): стерильные палатки, противоин-

фекционная терапия, глюкокортикоиды, кровезамените-

ли, местная обработка слизистых оболочек для профи-

лактики сращений.

Глава 15. ИММУНОКОРРИГИРУЮЩАЯ

ТЕРАПИЯ И ВАКЦИНАЦИЯ

15.1. Принципы

иммунокорригирующей

терапии

Известно по крайней мере 4 способа воздействия на иммунную

систему.

• иммунодепрессия (антигеннеспецифическая или индук-

ция антигенспецифической толерантности);

• иммуностимуляция (антигеннеспецифическая);

• иммунизация заданным антигеном. Есть две разновидно-

сти, применяемые в клинической практике.

А. Вакцинация (индукция иммунологической памяти пу-

тем иммунизации целевым антигеном).

Б. Специфическая иммунотерапия (СИТ) аллергических

заболеваний (иммунизация специфическим аллерге-

ном с целью изменения соотношения факторов лим-

фоцитарного иммунитета, индуцирующих патофизи-

ологические реакции аллергических процессов);

• Системная адаптация индивидуального организма к ус-

ловиям внешней среды: тренировка нервно-сосудистых

362

реакций (процедуры закаливания), качественное и пол-

ноценное питание, поддержание или реконструкция в

случаях нарушения естественных биоценозов между те-

лом человека, его эпителиальными барьерами и микро-

флорой, психологическая адаптация и тому подобное.

15.2.

Иммунодепрессивная

терапия

С помощью химиотерапевтических препаратов иммунодепрес-

сивного назначения осуществляется наиболее разработанный

в прикладном плане фармакологический контроль иммунной

системы.

Иммунодепрессивная терапия в современной медицине

необходима реципиентам аллогенных трансплантатов, в тяже-

лых случаях аутоиммунных заболеваний и хронического им-

мунного воспаления. В экспериментах на животных иммуно-

депрессию можно вызвать ионизирующим облучением, бло-

кирующими моноклональными антителами к функционально-

значимым молекулам лимфоцитов и химиопрепаратами.

В клинической практике используют только медикаментоз-

ную иммуносупрессию. Дадим краткую характеристику исполь-

зуемых в клинике

иммунодепрессивных

медикаментов.

Глюкокортикоиды.

Они воздействуют на организм как регу-

ляторы экспрессии более чем 1 % генов, являются индукто-

рами апоптоза активированных лимфоцитов, кроме того, ак-

тивно влияют на клетки эндотелия кровеносных сосудов. Глю-

кокортикоиды в тучных клетках индуцируют синтез липокор-

тина, который является ингибитором метаболизма арахидоно-

вой кислоты — источника активных провоспалительных ли-

пидных медиаторов

(лейкотриенов

и простагландинов). В це-

лом глюкокортикоиды обладают комплексным противовоспа-

лительным действием на организм. Их широко применяют для

лечения аутоиммунных и аллергических заболеваний. В транс-

плантологии их использование ограничено, так как значимую

супрессию отторжения могут обеспечить только весьма боль-

шие дозы стероидов, при которых проявляются побочные

эффекты.

Антиметаболиты. Азатиоприн сам по себе неактивен, но

в печени больного превращается в активное соединение — 6-

меркаптопурин. Последний ингибирует биосинтез

novo

пуриновых азотистых оснований, что приводит к остановке

биосинтезов ДНК и РНК. Азатиоприн тормозит функциони-

рование и деление Т-лимфоцитов и гранулоцитов, мало вли-

яет на В-лимфоциты. Его используют главным образом в

трансплантологии. Основные побочные эффекты — нейтропе-

ния, тромбоцитопения, анемия.

Метотрексат блокирует превращение фолиевой кисло-

ты в тетрафолат, необходимый для синтеза тимидиловой кис-

363

лоты. Поэтому метотрексат супрессирует биосинтез только

ДНК (не РНК) и, следовательно, пролиферацию клеток, в

том числе лимфоцитов.

Цитотоксические препараты. К ним относятся алкилирую-

щие агенты, блокирующие синтез ДНК в премитотической

фазе клеточного цикла. Циклофосфамид превращается в

активное вещество только в печени. Его используют в тяжелых

случаях васкулитов (системная красная волчанка, гранулематоз

Вегенера и др.) и при трансплантациях костного мозга.

Хлорамбуцил отличается активным воздействием на

В-лимфоциты, его применяют преимущественно при лечении

злокачественных лимфом.

Иммунодепрессанты

из грибов. Циклоспорин (cyclo-

sporin) представляет собой высокогидрофобный циклический

пептид из 11 аминокислот. В клетках млекопитающих для него

есть рецептор — внутриклеточная молекула (белок с молеку-

лярной массой 17 000), названная циклофилином (cyclophilin).

Циклофилин присутствует во многих клетках организма, но

эффект циклоспорина наиболее выражен именно в Т-лимфо-

цитах, где комплекс циклоспорин — циклофилин вступает во

взаимодействие с кальмодулином, который в свою очередь

связывает

калъцийневрин.

Эти взаимодействия внутри Т-лимфо-

цита приводят к нарушению процесса конформации (фолдин-

га) факторов транскрипции, и в результате в Т-лимфоците

становятся невозможными биосинтезы цитокинов —

IL-2,

IL-

IL-4,

IL-5,

IFN-y

и др. В итоге подавляется иммунное вос-

паление. В настоящее время циклоспорин используют как обя-

зательный препарат для

иммуносупрессии

при транспланта-

циях органов. Его применяют при агрессивных формах ауто-

иммунных болезней (псориаз, увеит, апластическая анемия,

ревматоидный артрит), но следует помнить, что релапс на-

ступает сразу после отмены препарата. Обычно циклоспорин

назначают только в случае стероидрезистентных форм забо-

леваний. На фоне циклоспорина усиленно проявляется онко-

генный потенциал герпес-вирусов — Эпштейна — Барр, сар-

комы

Капоши

и др. Неходжкинские

лимфомы

развиваются у

1 — 10 % пациентов, получающих продолжительные курсы

циклоспорина. Все чаще стала манифестировать саркома Ка-

поши у реципиентов органных трансплантатов.

FK506

— это тоже препарат из грибов, но имеющий

иные структуру и акцептор в клетках млекопитающих, чем

циклоспорин. FK506 в 10—100 раз сильнее, чем циклоспо-

рин, подавляет биосинтез иммуноцитокинов IL-2,

IL-3,

IL-4,

IL-5, IFN-y и др. Побочные эффекты те же, что у цикло-

спорина.

Микофеноловая

кислота

блокирует синтез пури-

нов (следовательно, синтез ДНК), а также ингибирует гли-

козилирование молекул адгезии (следовательно, взаимодей-

364

ствие клеток, в том числе в иммунном ответе) и пролифера-

цию гладкомышечных клеток.

15-Д

езоксиспергуал

ин

(15-deoxyspergualin)

активно

подавляет пролиферацию В-лимфоцитов и синтез иммуногло-

булинов.

Рапамицин (rapamycin) нарушает функционирование

протеинкиназ, обеспечивающих проведение сигналов внутрь

клеток, в том числе лимфоцитов, блокирует пролиферацию

лимфоцитов.

Бреквинар натрия

(brequinar

sodium) ингибирует

синтезы пиримидинов, следовательно, ДНК.

15.3. Вакцинация

Вакцинация — целенаправленное введение в организм чело-

века заданного антигена в неагрессивной форме и в неагрес-

сивных, но иммуногенных дозах с целью индукции защитно-

го иммунного ответа и формирования иммунологической па-

мяти для профилактики реального инфекционного заболева-

ния в будущем.

Динамика индукции иммунологической памяти при вакци-

нации и реализации ее при вторичном иммунном ответе при-

ведена на рис. 7.1.

Вакцинация теоретически — самый лучший метод имму-

нотерапии и иммунопрофилактики. Вакцинация — это анти-

генспецифичная стимуляция иммунитета. Но при вакцинации

есть свои проблемы, наиболее трудные из них мы рассмот-

рим. Первая проблема — биогенное (биотехнологическое)

происхождение вакцинных препаратов, одна из сторон ко-

торого — применение живых аттенуированных вирусных вак-

цин.

В «аттенуации» (манипуляциях по ослаблению патогенных

свойств микроорганизмов in vitro или на животных) скрыта

следующая проблема. Дело в том, что «выпуская» аттенуиро-

ванного в лабораториях, но живого микроба в живые чело-

веческие тела, мы не можем отменить и даже контролиро-

вать дальнейшую эволюцию микроорганизма в сторону нара-

стания его патогенности, генетических рекомбинаций с дру-

гими микроорганизмами (а таких фактов много) с образова-

нием новых форм жизни. Поэтому как бы ни хорош был за-

щитный эффект живых вакцин, применяя их, никто не мо-

жет реально прогнозировать персональный риск неблагопри-

ятных последствий для конкретного человека, даже если боль-

шинству других людей такая вакцинация не приносит види-

мого вреда.

Еще одна проблема уже обсуждалась выше. Она заключа-

ется в том, что вакцина — одна на всех людей в популяции,

а антигенпредставляющие возможности молекул MHC-I/II у

365

каждого человека свои согласно семейной наследственности.

Поэтому закономерным является то, что не каждого челове-

ка в принципе может защитить какая бы то ни была стан-

дартная вакцина.

Кроме того, традиционными методами изготовления вак-

цинных препаратов пока не удалось получить протективных

вакцин против многих инфекционных заболеваний (в частно-

сти, большинства венерических, паразитарных, многих вирус-

ных). Многие применяемые вакцинные препараты содержат

значительное количество (до 90

примесей, ломимо целе-

вого(ых) антигена(ов).

Более 20 лет в Институте иммунологии

МЗ

под руковод-

ством академика Р.В.Петрова и академика РАМН Р.М.Хаи-

това идут работы по созданию принципиально новых вакци-

нирующих препаратов контролируемого содержания. В их ос-

нове —определенные высокоочищенные антигены, в том чис-

ле синтетические или рекомбинантные аналоги протективных

антигенов возбудителей. Но сам по себе антиген — еще не

вакцина. Для индукции протективного иммунного ответа су-

щественно молекулярное «сопровождение» антигена или но-

сители. В Институте иммунологии ведут приоритетные работы

по созданию особых полимерных молекул-носителей для це-

левых антигенов. Эксперименты на животных показывают, что

определенные полимерные носители в составе вакцинирую-

щих препаратов позволяют индуцировать значимый иммунный

ответ у особей (линий животных), которые по генетическим

причинам сами по себе слабо отвечают на данный антиген

(фенотипическая коррекция иммунного ответа). Прошла ус-

пешные клинические испытания и получила разрешение на

применение в клинической практике трехвалентная противо-

гриппозная вакцина «гриппол». Эта вакцина уже несколько лет

применяется для защиты населения от гриппа. Гриппол —

первая в мире вакцина, которая представляет собой химичес-

кий конъюгат основного антигена вируса гриппа с полимер-

ным иммуномодулятором.

Разрабатываются аналогичные вакцинные препараты про-

тив бруцеллеза, брюшного тифа, лепры, туберкулеза. Эти

разработки не имеют аналогов в мире.

Делом разработчиков вакцин должны стать разумное реше-

ние проблем и создание вакцинирующих препаратов, удовлет-

воряющих необходимым критериям:

• вакцина не должна быть источником побочной биоло-

гической опасности;

• вакцина не должна индуцировать патогенные иммунные

процессы (типа усиливающих инфекцию антител и др.);

• вакцина должна эффективно индуцировать протектив-

ный

иммунитет;

366

• если цель вакцинации, напротив, подавить какой-либо

нежелательный иммунный процесс в организме, то вак-

цинный препарат должен индуцировать антигенспеци-

фичную иммунологическую толерантность (т.е. ареактив-

ность или делецию клона лимфоцитов);

• врач-иммунолог должен уметь контролировать создание

заданного иммунитета у человека с помощью лаборатор-

ных методов.

Общая задача всей современной медицины и, вероятно,

шире — всего общества, но отнюдь не только иммунологии,

сосредоточиться, собраться с силами и начать настоящие раз-

работки по созданию биологически безопасных и при этом

эффективных в плане защиты от реального инфекционного

заболевания вакцинных препаратов.

15.4. Иммуностимулирующая терапия

В результате интенсивных исследований отечественными уче-

ными иммунотропных лекарственных средств стимулирующе-

го назначения в настоящее время в клиническую практику

внедрен ряд препаратов:

1) синтетический полимер — полиоксидоний (N-оксиди-

рованное производное

полиэтиленпиперазина)

(авторы:

Р.В.Петров, А.В.Некрасов, Р.М.Хаитов, Р.И.Атауллаханов и

др.). Механизм действия — стимуляция активности макрофа-

гов, а также Т- и

В-лимфоцитов;

2) миелопид (авторы: Р.В.Петров, А.А.Михайлова и др.) —

комплекс пептидов из кроветворного костного мозга свиней.

В настоящее время ведутся успешные работы по химическому

синтезу аналогичных пептидов. Механизм действия «широко-

масштабный» — препарат влияет практически на все компо-

ненты иммунной системы;

3) ликопид (авторы: Ю.А.Овчинников, И.Б.Сорокина,

Т.М.Андронова и др.) — производное

мурамшшептидов.

Пер-

воначально препарат выделили из клеточной стенки бактерии

L.bulgaricus, затем его воспроизвели химическим синтезом.

В механизме действия на первый план выступает активация

макрофагов.

В отечественных справочниках по лекарственным средствам

описан еще ряд препаратов (синтетических и природного про-

исхождения) иммуностимулирующего назначения. Материалы

по их составу и механизмам действия приведены в специаль-

ной периодической литературе и монографиях.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Избранные методы исследования в иммунологии

Кратко остановимся всего на двух принципах методов исследования

в иммунологии, которые являются основными методами «добычи»

современных знаний о природе — клонировании и твердофазных

иммуноанализах.

/. Клонирование

Клонирование — получение множества одинаковых копий некоторо-

го биологического объекта. Клонируют организмы, отдельные клет-

ки, отдельные гены. Возможность какого бы то ни было клонирова-

ния в исследовательских целях основана на использовании фунда-

ментального свойства живого вещества земной природы — способ-

ности к репликации, т.е. воссозданию, синтезу себе подобного. Раз-

множение живого основано на свойстве нуклеиновых кислот синте-

зировать свою копию при участии полимераз, с использованием

себя в качестве матрицы. Вслед за ДНК удваиваются клетки. Деле-

ние клеток позволяет воссоздать целый дочерний организм.

1.1.

Клонирование животных: инбредные линии мышей

Иммунология как экспериментальная наука началась в конце про-

шлого века с выведения чистых линий мышей. Это пример клони-

рования организмов. Как уже отмечалось в начале учебника, мыша-

ми воспользовались потому, что это мелкие млекопитающие, име-

ющие продолжительность беременности 21 день, число детенышей

в потомстве — 5—7 на роды. Такие количественные параметры реп-

родукции популяции позволяют в приемлемые для человека (отно-

сительно периода трудоспособной жизни и творчества исследовате-

ля) сроки провести инбридинг и в итоге вывести чистую линию

мышей. Инбридинг — близкородственное скрещивание родных брать-

ев и сестер, родителей и детей. После нескольких инбредных скре-

щиваний у потомков начинают взаимно пересаживать кожные лос-

куты и для будущих скрещиваний отбирают только те пары, кото-

рые дольше других не отторгают трансплантаты друг друга. Вспом-

ним, что быстрое отторжение трансплантата зависит от генов/анти-

генов главного комплекса гистосовместимости, не очень быстрое —

от неглавных генов/антигенов гистосовместимости, которыми явля-

ются все белки организма. Поэтому понятно, что в результате инб-

ридинга и отбора для скрещивания пар, все хуже и хуже отторгаю-

щих и, наконец, не отторгающих кожный трансплантат, получают-

368

ся мыши, генетически одинаковые — сингенные. Понятно, что син-

генные

инбредные мыши одного пола гомозиготны по всем генам,

самцы отличаются от самок по генам хромосомы Y. Чистоту инб-

редной линии необходимо контролировать и поддерживать, выбра-

ковывая мутантов по возможности в каждом поколении или с не-

обходимой достаточной регулярностью.

1.2.

Клонирование клеток

В начале 70-х годов XX в. научились клонировать клетки. Для этого

понадобилось разработать питательные среды, материалы для лабо-

раторной посуды и термостаты-инкубаторы, условия которых смог-

ли бы сымитировать для клеток млекопитающих внутреннюю среду

организма. В течение 10—12 лет удавалось клонировать только опухо-

левые клетки, поскольку их собственным свойством является спо-

собность неограниченно делиться митозом. Г.Келлер и У.Мильштейн

в 1974—1975 гг. разработали методику получения гибридных клеток,

одна из которых опухолевая (миелома), вторая — нормальный лим-

фоцит (рис. П.1). Получающиеся гибридные клетки имели какую-то

часть хромосом (следовательно, и свойств) нормального лимфоцита

(другая часть хромосом выбрасывалась из клеток в течение первых

делений, пока геном не стабилизировался) и какую-то часть — от

опухоли. Росли только клетки, унаследовавшие способность к нео-

граниченному делению. Параллельно в них шел биосинтез тех или

иных продуктов нормального лимфоцита, например антител. Неогра-

ниченно делящиеся клетки «позволяют» себя клонировать, т.е. фи-

зически «рассадить» по одной (каждую в отдельную посуду) и по-

лучить клоны клеток — потомков одной клетки. Такие клетки на-

звали гибридомами.

Если гибридома синтезирует антитела, то их называют

монокло-

нальными. Как показал опыт, все клетки клонированной гибридомы

синтезируют одинаковые антитела и по специфичности активного

центра, и по изотипу тяжелой цепи, т.е. моноклональные антитела

не только продукт моноклона, но это и чистый препарат одинако-

вых иммуноглобулинов. В конце 70-х годов научились выращивать in

vitro и клонировать Т-лимфоциты. Это стало возможным только пос-

ле открытия фактора роста для Т-лимфоцитов, позже названного IL-

2. Именно клонирование Т-лимфоцитов позволило открыть субпопу-

ляции

Thl

Th2

и сделать множество других открытий, в том чис-

ле идентифицировать ВИЧ (достаточные для исследования количе-

ства генов и белков вируса смогли наработать только на Т-лимфо-

цитах, культивируемых in vitro в присутствии фактора роста). В-лим-

фоциты без превращения их в гибридомы можно заставить делиться

(что позволяет их клонировать), если инфицировать их вирусом

Эпштейна — Барр (он трансформирует нормальные В-лимфоциты в

опухоль из В-лимфоцитов).

1.3.

Клонирование генов. Полимеразная цепная реакция (ПЦР)

Следующим методическим этапом исследования природы «вглубь»

стало клонирование генов. Еще его называют молекулярным клони-

рованием, поскольку где

ген,

там и белок, транслированный с это-

го гена. Когда говорят о

рекомбинантных

белках, то имеют в виду

13-544 369

Опухолевая клетка

(мивлома)

Нормальный

иммунный

лимфоцит

О)

Гибридная клетка

1У

ifl

Гибридная клетка

Клонирование

(рассаживание по

1 клетке в лунку)

Моноклон

гибридомы

Разросшийся

моноклон

гибридомы

Рис. П.1. Получение гибридом.

Клеточный реактор или

мышь для массовой

наработки гибридных

клеток и их продуктов

именно белки, синтезированные в той или иной системе экспрессии

(в бактериальных клетках, дрожжевых клетках и др.) с клонирован-

ного гена, который ввели (трансфицировали) в систему экспрессии.

Таким образом, молекулярное клонирование — это получение чистого

клона гена и вслед за ним чистого клона молекул белка, кодируе-

мого этим геном.

Для того чтобы клонировать конкретный ген, сначала надо уз-

нать первичную последовательность нуклеотидов этого гена, если не

целиком (что, конечно, лучше всего), то хотя бы последовательно-

сти нуклеотидов по краям гена и соседние с ними (фланкирующие

последовательности). Таким образом, возможность развития методов

молекулярного клонирования появилась после развития методов

молекулярной биологии и биохимии нуклеиновых кислот, позволя-

370