Средства, которые подавляют иммунный ответ, играют важную роль в трансплантологии и при заболеваниях, связанных с его нарушением. Хотя некоторые детали механизма иммунитета все еще не ясны, можно вычленить основные этапы развития специфической иммунной реакции (рис. 57-1 и 57-2) для предположительной оценки соразмерности фармакологического эффекта и токсического действия иммуносупрессоров.
Считается, что специфический иммунитет является результатом взаимодействия антигенов (веществ, которые организмом хозяина обычно принимаются за чужеродные) с мононуклеарными клетками, циркулирующими в крови, лимфе и тканях. Природа самоузнавания, или "толерантности", сложна, но, видимо, биологические основы этой нечувствительности закладываются еще в утробе матери во время развития лимфоидной ткани. Механизмы, которые обеспечивают толерантность, включают уничтожение клонов, блокаду рецептора антигена комплексом антиген-антитело, появление антител к поверхностному клеточному иммуноглобулину и активное подавление T -лимфоцитов. Несмотря на то, что лимфоидные клетки имеют эмбриональное происхождение из тимуса, а костный мозг играет главную роль в развитии специфического иммунитета, решающий первоначальный шаг "процессинга антигена" происходит в антигенпрезентирующих клетках (АПК), к которым относятся дендритные клетки (считается, что они происходят из моноцитов крови или тканевых макрофагов), клетки Лан-герганса, макрофаги и В-лимфоциты. Макрофаги или супернатанты из культуры макрофагов также могут стимулировать или подавлять пролифератив-ные реакции среди иммунных клеток. Эти реакции регулируются фактором роста пептидов. Что касается интерлейкинов, то установлено, что они ускоряют или подавляют пролиферацию В-клеток,
T -клеток или обоих видов клеток. Моноциты и макрофаги секретируют также простагландин Е 2 , который угнетает пролиферацию предшественников В- и T -клеток. Способность лимфоидных клеток взаимодействовать со специфическими антигенами генетически детерминирована; различные лимфоидные клоны имеют индивидуальную специфичность к разным антигенным детерминантам. Частично генетическая регуляция пролиферации клеток иммунной системы, как считают, принадлежит антигенпрезен-тирующим клеткам, экспрессирующим основные антигены гистосовместимости, которые предъявляют чужеродные антигены Т-лимфоцитам.
Индивидуальные типы клеток, вовлеченных в иммунный ответ, можно распознать с помощью мо-ноклональных антител к специфическим составляющим клеточной поверхности, обозначаемых как кластеры дифференциации ( CD ) и пронумерованных определенным образом. В то время как некоторые CD идентифицируются только как мембранные антигены, обладающие неизвестными функциями, другие распознаются как специфические рецепторы или ферменты. Важной группой молекул на поверхности антигенпрезентирующих клеток являются антигены II класса главного комплекса гистосовместимости ( major histocompatibility complex — МНС) (известные также как la -антигены). Антигены МНС II класса связывают фрагменты чужеродных антигенов в комплекс, который распознается Т-хелперами. Взаимодействие Т-клеток с результирующим антигенным комплексом в значительной степени потенцирует иммунные реакции, в том числе активацию В-клеток и образование антител.
В основе функционирования лимфоидной системы лежит принцип дуализма. Два различных типа лимфоидных клеток — Т- и В-лимфоциты — опосредуют, соответственно, клеточный и гуморальный иммунитет (рис. 57-3). Оба типа клеток обнаружены в крови и различных тканях тела, а также в периферических лимфоидных тканях (включая лимфатические узлы, селезенку и костный мозг). Длительно живущие клоны малых лимфоидных клеток, происходящие из тимуса (Т-клетки), видимо, узнают антиген в иммуногенной форме. Считают, что Т-клетка С D 3 a + 7 + образуется из клеток-предшественников костного мозга под влиянием гормонов тимуса, которые продуцируются его эпителиоид-ным компонентом. Самыми молодыми развивающимися Т-клетками иммунной системы являются тимоциты CD 1 + . Пролиферация клонов антиген-специфических Т-клеток, которая происходит после контакта с фрагментами антигена, отвечает за развитие "клеточного иммунитета", который проявляется в реакциях гиперчувствительности замедленного типа и важен при отторжении пересаженных тканей, а также для устойчивости к вирусным, грибковым и микобактериальным инфекциям.
Специфичные к антигену рецепторы на поверхности T -клеток отвечают за иммунологическую специфику. Определенные субпопуляции Т-клеток влияют также на синтез антител В-клетками или модулируют его. Различают Т-клетки С04 + -"хел-перы" и Т-клетки CD 8 + -" cynpeccopbi ". Субпопуляции T -клеток можно различить функционально или с помощью моноклональных антител, направленных против специфических поверхностных клеточных антигенов, которыми различаются Т-хел-перы и Т-супрессоры. Они взаимодействуют с различными классами молекул МНС. Так, Т-супрессоры взаимодействуют с антигенами, связанными с МНС класса I, а Т-хелперы — с антигенами МНС класса II (1а). Другим важным подтипом Т-клеток является цитотоксический Т-лимфоцит ( CTLC ) — обычно клетка CD 8 + , вовлеченная в отторжение трансплантата. Т-клетки, по-видимому, оказывают прямое цитотоксическое действие (например, на опухолевые клетки или трансплантаты) и с помощью высвобождения эффекторных веществ, называемых цитокинами (табл. 57-1). Цитокины продуцируются и другими клетками лимфоретикуляр-ной системы.
Специфические антитела (иммуноглобулины) продуцируются потомками второго типа лимфоидных клеток — В-лимфоцитами, имеющими костномозговое происхождение. Первая идентифицируемая клетка этого ряда — пре-В-лимфоцит, которая обладает неперераспределяемыми генами иммуноглобулинов и экспрессирует антигены HLA класса И: CD 19, CD 37, CD 38, CD 40. В-лимфоциты можно идентифицировать по присутствию интакт-ных моноклональных иммуноглобулинов на их поверхности, которые служат в качестве рецепторов к антигену. В-лимфоциты обладают также рецепторами к компонентам системы комплемента и к иммунным комплексам и презентируют поверхностный МНС ( la ) антиген. До контакта с антигеном на поверхности лимфоцита преобладают иммуноглобулины классов IgD и IgM .
К моменту рождения у человека в структуре лимфатического узла и селезенки обнаруживаются парафолликулярные скопления тимусзависимых лимфоцитов и фолликулярные гнезда иммуногло-булинсинтезирующих клеток, которые образуют зародышевые центры. Считают, что тесное взаимодействие между антигенпрезентирующими клетками, несущими антиген в иммуногенной форме на клеточной поверхности, и комплементарными клонами Т-лимфоцитов необходимо для того, чтобы клональная пролиферация Т-клеток привела к развитию клеточного иммунитета. Специфически активированные антигеном Т-клетки взаимодействуют с В-клетками и вызывают их дифференциацию в антителообразующие клетки (рис. 57-1 и 57-2). Первичный иммунопролиферативный ответ усиливается или подавляется Т-клетками с функцией Т-хелперов или Т-супрессоров.
Естественные киллеры ( CD 16, 56, 57 + ) могут играть важную роль в отторжении опухоли и противовирусном иммунитете. NK -клетки являются крупными гранулярными лимфоцитами (с азуро-фильными цитоплазматическими гранулами) с иммуноглобулин-отрицательной и Fc -рецептор-положительной поверхностью и с низким аффинитетом к эритроцитам баранов. Исследования с применением моноклональных иммунных сывороток подтверждают, что NK -клетки могут происходить от Т-клеток или моноцитов, но могут представлять и совершенно отдельный ряд лимфоидных клеток. NK -клетки обладают реактивностью в отношении опухолевых и нормальных клеток и могут играть важную роль в защите организма хозяина. Однако их место в системе иммунитета in vivo остается неопределенным.
Антителообразующие клетки могут увеличить свои способности к синтезу путем дальнейшей дифференциации в плазматические клетки, клоны которых синтезируют большие количества антител одного из классов иммуноглобулинов — IgG , IgA , IgM , IgD , IgE . Во время дифференциации индивидуальные клоны могут "переключить" свой иммунологический тип с IgD на IgA , IgM , IgG , IgE , даже если активный участок секреции антител останется идентичным по структуре после этого "переключения". В результате специфические антитела связываются с чужеродными антигенами, вызывая их преципитацию, инактивацию (например, вирусов), лизис (например, эритроцитов) или опсонизацию с последующим фагоцитозом (например, бактерий). При некоторых обстоятельствах комплемент связывается с комплексом антиген-антитело и облегчает разрушение или фагоцитоз антигена. Повторное появление антигена вызывает немедленное химическое соединение антигена и антитела, а также служит в качестве "ускорителя", запускающего быструю вторичную волну клеточной пролиферации и синтеза антител.
Двойственная природа иммунитета подтверждается такими "экспериментами природы", как генетические болезни. Например, синдром ДиГеорге ( DiGeorge ), развивающийся вследствие отсутствия третьей жаберной щели, связан с недоразвитием тимуса и нарушением гиперчувствительности замедленного типа при нормальном образовании антител. Напротив, гиперчувствительность замедленного типа обычно не нарушена при другом врожденном иммунодефицитном заболевании — Х-наследу-емой агаммаглобулинемии, которая проявляется дефицитом антител. У младенцев с синдромом ДиГеорге или с тяжелым смешанным иммунодефицитом (с недостатком и клеточного, и гуморального иммунитета) отсутствует активность циркулирующего гормона тимуса. Некоторые дети с комбинированным иммунодефицитом, по-видимому, обладают специфическим дефицитом аденозиндез-аминазы, которая играет решающую роль в метаболизме нормальных лимфоцитов и предотвращает внутриклеточное накопление токсических продуктов дезокси-АТФ. Для лечения таких детей применяются препараты стабилизированной аденозин-дезаминазы. Недавно начали использовать генную трансфекцию, чтобы обеспечить устойчивое восстановление активности фермента ("генная терапия"). Изучение состава циркулирующих в крови лимсро-цитов выявило, что у пациентов с синдромом ДиГеорге не хватает Т-клеток, а у пациентов с врожденной агаммаглобулинемией — В-лимфоцитов.
СПИД также характеризуется значительным снижением иммунитета организма по отношению к инфекциям и раку вследствие истощения пула клеток CD 4 + Т-хелперов. Так как в ходе заболевания этот процесс усиливается, прогрессивно увеличивается и частота развития инфекционных осложнений и злокачественных новообразований.
Считают, что сложность иммунной системы обеспечивает достаточное количество точек контроля для ответа на появление "запретных клонов", которые обладают активностью против собственных белков организма (относительно редкое явление). Обычно большая часть компонентов лимфо-идной системы сохраняется в состоянии сильного "подавления" до тех пор, пока они избирательно не активируются для специфического иммунного ответа. Процесс состоит из большого количества этапов и можно полагать, что действие иммуносупрес-сивных средств может быть направлено на различные участки этого пути (рис. 57-4), включая индукцию специфической толерантности. Иммунная система является основным барьером в отношении вторгающихся микроорганизмов, в том числе онко-генных вирусов, а также в отношении токсинов и чужеродных клеток, поэтому состояние генерализованной иммуносупрессии может быть потенциально очень опасным для организма-хозяина.
Практически все клинически эффективные и доступные сегодня иммуносупрессивные средства обладают общими иммуноподавляющими свойствами и должны применяться с осторожностью. Исключение составляет КЬ 0 (О)-иммуноглобулин. Генерализованная иммуносупрессия увеличивает риск заражения инфекцией и развития лимфорети-кулярных и других злокачественных опухолей. С помощью иммунодепрессивных препаратов, как правило, легче предотвратить или ослабить первичный иммунный ответ, чем подавить уже развившуюся иммунную реакцию. Даже принимая во внимание эти ограничения и предосторожности, иммуносупрессия необходима для лечения ряда приобретенных иммунных расстройств, а также при трансплантации органов. Простого определения понятия аутоиммунитета не существует, но известно, что он связан с активацией и пролиферацией Т-клеток и продукцией антител против тканевых антигенов организма хозяина. Даже если такие аутоиммунные реакции вызваны латентной инфекцией (например, ретровирусами), симптомы и признаки заболевания часто можно уменьшить с помощью иммунодепрес-сивной терапии.