Внутриутробный период развития иммунной системы ребенка

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Микробиологии, эпидемиологии и инфекционных болезней»

Дисциплина: Медицинская микробиология

Лекция 15

Тема лекции:КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ: ИММУННЫЙ СТАТУС МАКРООРГАНИЗМА. ОЦЕНКА ИММУНОГО СТАТУСА.

Задачи:

1. Изучить возрастные особенности иммунитета.

2. Рассмотреть методики оценки иммунного статуса человека

3. Познакомить с основными факторами, от которых зависит состояние иммунного статуса человека.

План:

1. Возрастные особенности иммунитета. 3

1.1. Внутриутробный период. 3

1.2. Иммунная система новорожденных, детей и подростков. 5

1.3. Иммунные факторы грудного женского молока. 10

1.4. Иммунная система при старении. 13

2. Иммунный статус человека. 14

3. Иммунологическое обследование человека. 14

4. Иммунодефицитные состояния. 17

Вопросы для повторения:

1. Какие особенности иммунитета характерны для периода внутриутробного развития ребенка?

2. Назовите иммунные факторы грудного молока.

3. Что такое иммунный статус человека?

4. Какие методы используются для определения иммунного статуса человека?

Литература для подготовки:

1. Воробьёв А.А., Быков А.С., Пашков Е.П., Рыбакова A.M. Микробиология (Учебник).- М: Медицина, 1998.

2. Медицинская микробиология (Справочник) под ред. В.И.Покровского, Д.К.Поздеева. — М: ГОЭТАР, «Медицина», 1999.

3. Микробиология с вирусологией и иммунологией / Под ред.Л.Б.Борисова, А.М.Смирновой. – М., 1994

4. Микробиология и иммунология / Под ред.А.А.Воробьева.- М., 1999

5. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии / Под ред. Л.Б.Борисова.- М., 1984.

6. Вирусология. В 3-х тт./ Под ред.Б.Филсца, Д.Найпа.- М, 1989.

7. Месровяну Л., Пунеску Э. Физиология бактерий.- Бухарест: Изд-во Академии наук РПРД960.

8. Вирусные, хламидийные и микоплазменные заболевания. В.И.Козлова и др.- М.: «Авиценна», 1995.

Лектор Митрофанова Н.Н.

Возрастные особенности иммунитета

В онтогенезе иммунной системы человека различают несколько периодов (табл.1).

Таблица 1

Основные периоды онтогенеза иммунной системы

У детей и женщин возникают критические состояния, которые связаны либо с первичными морфо-функциональными изменениями в иммунной системе, либо с перестройкой эндокринной и других систем организма.

Критические моменты проявляются у женщин во время специфических физиологических состояний — беременность, роды, вскармливание, менопауза.

1.1. Внутриутробный период

С 6-8 недели развития плода начинается закладка и дифференцировка основных органов и клеток иммунной системы. Иммунный аппарат эмбриона и плода чувствителен к повреждающим воздействиям внешней среды. В результате после рождения могут возникать врожденные иммунопатологии (иммунодефицит, аллергия, аутоиммунитет).

В иммунной системе женщины в период беременности происходят существенные физиологические изменения. Имплантация оплодотворенной яйцеклетки в матке (0-15 сут.) и развитие эмбриона (16-75 сут.) недостаточно объяснена с иммунологических позиций, т.к. в их составе присутствуют чужеродные антигены (антигены отца, эмбриональные антигены). Но полного уничтожения сперматозоидов или блокирования имплантации не наблюдается. Этому дают несколько объяснений.

1. Факторы местной защиты слизистых женских половых органов (секреторные Ig А, лизоцим и другие ферменты) умеренно реагируют на мужские половые клетки.

2. Факторы системной иммунореактивности — сывороточные антитела и Т-киллеры — малоэффективны из-за относительной изолированности женских половых путей от общего кровотока.

3. В семенной жидкости мужчин содержатся вещества, ингибирующие иммунные реакции.

И в дальнейшем иммунная система беременной женщины проявляет терпимость к чужеродным антигенам в составе развивающегося плода. Толерантность в этот период обусловлена следующим обстоятельствами:

1. Трофобласт, как плацентарный барьер, изолирует кровоток плода от кровотока матери.

2. Плацента и плод синтезируют вещества, подавляющие реакции отторжения.

3. В организме беременной женщины происходит перестройка цитокиновой регуляции иммунных процессов и запускается избирательная супрессия реакции против чужеродных антигенов плода.

4. Плацента ограждает плод от проникновения В- и Т-лимфоцитов матери на ранних этапах развития эмбриона.

При этом материнские антитела класса IgG свободно проникают через плаценту. Антитела всех других классов такой способностью не обладают.

Особенно активный трасплацентарный транспорт материнских иммуноглобулинов происходит в конце срока беременности. Поэтому в крови доношенных новорожденных очень высокий уровень IgG.

У недоношенных новорожденных этот показатель ниже.

С 10-й недели начинается синтез IgM, с 12-й — IgG, с 30-й — IgA, но концентрация их невелика. Таким образом, к моменту рождения здорового ребенка основную массу антител в его организме составляют материнские IgG.

Вместе с тем еще на внутриутробной стадии развития организма иммунная система реагирует на чужеродные антигены — бактериальные, вирусные и другие — усиленным синтезом преимущественно IgM-антител. Этот феномен имеет важное практическое значение: повышенный уровень IgM в пуповинной крови новорожденного — индикатор внутриутробной антигенной стимуляции, чаще всего результат перенесенной внутриутробной инфекции.

Онтогенез неспецифических факторов резистентности характеризуется ранними сроками их становления в opганизме плода. Начало синтеза некоторых фракций комплемента (С3, С4, С5), интерферона, лизоцима относится к 8-9 неделям беременности. В эти же сроки формируются фагоцитирующие клетки. Но функциональная активность гуморальных и клеточных факторов неспецифической реактивности даже к моменту рождения очень низка. Это связано с несовершенным метаболизмом клеток, которые отвечают за синтез эффекторов данных реакций.

В антенатальный период (т.е. до рождения) происходит закладка и дифференцировка основных органов и клеток иммунной системы. Уже с 6-8 недели начинается закладка, а затем постепенное функциональное совершенствование Т- и В-систем иммунитета. Иммунный аппарат эмбриона и плода весьма чувствителен к повреждающим воздействиям химической (лекарства, наркотики и др.), биологической (инфекции), физической (радиация, механические воздействия) природы. Последствия этих повреждений могут проявиться уже после рождения в форме врожденной иммунопатологии (иммунодефицит, аллергия, аутоиммунитет).

Весьма важным не только в теоретическом, но и в практическом плане является вопрос об иммунных взаимоотношениях плода и матери. В иммунной системе женщины в период беременности происходят существенные физиологические изменения, что обусловлено развитием плода и радикальными эндокринными сдвигами. Имплантация оплодотворенной яйцеклетки в матке (0-15 сут.) с последующим развитием эмбриона (16-75 сут.) до сих пор недостаточно объяснена с иммунологических позиций, поскольку в их составе присутствуют несколько групп чужеродных антигенов (аллоантигены). Главнейшими из них являются антигены отца и так называемые эмбриональные антигены. Последние через определенное время элиминируются.

Казалось бы, иммунная система матери должна ответить естественной реакцией отторжения гистонесовместимых клеток. Однако ни на первых этапах оплодотворения, ни в процессе прикрепления оплодотворенной яйцеклетки к стенке матки полного уничтожения сперматозоидов или блокирования имплантации, как правило, не наблюдается. Почему? Этому дают несколько объяснений.

Во-первых, факторы местной защиты слизистых женских половых органов (секреторные Ig А, лизоцим и другие ферменты) весьма умеренно реагируют на мужские половые клетки.

Во-вторых, факторы системной иммунореактивности — сывороточные антитела и Т-киллеры — малоэффективны из-за относительной изолированности женских половых путей от общего кровотока. Наконец, в семенной жидкости мужчин содержатся вещества, инги-бирующие иммунные реакции.

И в дальнейшем иммунная система беременной женщины проявляет терпимость к чужеродным антигенам в составе развивающегося плода. Толерантность в этот период обусловлена следующими обстоятельствами:

• Трофобласт, как плацентарный барьер, изолирует кровоток плода от кровотока матери. Концентрация антигенов гистосовместимости плода на трофобласте очень мала. Таким образом, малоантиген-яые клетки трофобласта изолируют иммуногенные клетки плода.

• Плацента и плод синтезируют группу белковых и небелковых веществ, которые активно подавляют реакции отторжения.

• В организме беременной женщины происходит перестройка цитокиновой регуляции иммунных процессов, в результате запуска ется избирательная супрессия реакций против чужеродных антигенов плода. При этом сохраняется иммунореактивность против всех других антигенов, в том числе бактериальных и вирусных.

• Плацента ограждает плод от проникновения В- и Т-лимфоцитов матери на ранних этапах развития эмбриона.

Вместе с тем организмы матери и плода не пассивны в плане взаимной регуляции иммунных отношений. Так, материнские антитела класса IgG свободно проникают через плаценту. Антитела всех других классов — IgM, IgA, IgE, IgD — такой способностью не обладают. Дело в том, что их Fc-участки, в отличие от Fc IgG, не обеспечивают связывание с комплементарными рецепторами клеток трофобласта и дальнейший мембранный транспорт антител матери через плаценту. Клеточный рецептор вместе с молекулой IgG поглощается путем пиноцитоза после чего иммуноглобулин выносится в кровь плода.

Особенно активный трасплацентарный транспорт материнских иммуноглобулинов происходит в конце срока беременности. Именно этим обстоятельством объясняется очень высокий уровень IgG в крови доношенных новорожденных, часто превышающий их концентра-»цию в организме матери. Естественно, что у недоношенных новорожденных этот показатель существенно ниже. Продукция собственных антител иммунной системой плода при нормальной беременности без антигенного раздражения происходит, но с очень низкой интенсивностью. Уже с 10-й недели начинается синтез IgM, с 12-й — IgG, с 30-й — IgA, но концентрация их невелика. Таким образом, к моменту рождения здорового ребенка основную массу антител в его организме составляют материнские IgG. Защитный спектр их весьма широк и направлен преимущественно против разнообразных инфекционных агентов.

Вместе с тем еще на внутриутробной стадии развития организма иммунная система реагирует на чужеродные антигены — бактериальные, вирусные и другие — усиленным синтезом преимущественно IgM-антител. Такова особенность иммунной реакции плода на инфекционные, а также иные чужеродные антигены. Этот феномен имеет важное практическое значение: повышенный уровень IgM в пуповинной крови новорожденного — индикатор внутриутробной антигенной стимуляции, чаще всего результат перенесенной внутриутробной инфекции. Эти инфекции опасны длительной персистенцией их возбудителей в организме плода с резкой активацией инфекционного процесса в раннем постнатальном периоде жизни ребенка.

Большой интерес представляет реакция иммунной системы матери против аллоантигенов плода, которые проникают время от времени в кровь матери. В частности, есть доказательства такого перехода эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов плода и антигенов трофобласта. Против аллоантигенов указанных клеток и тканей вырабатываются материнские антитела, но только антитела класса IgG, как показано выше, способны проникать через плаценту в организм плода. При этом возможно повреждение IgG-антителами клеток плода с развитием гемолитической болезни, аллоиммунной нейтропении, тром-боцитопенической пурпуры у новорожденных и других осложнений.

В других случаях проникновение аллоантигенов плода в организм матери приводит не к стимуляции гуморального иммунного ответа, а напротив, к развитию иммунологической толерантности к этим аллоантигенам.

До сих пор нет достаточно четкого объяснения механизмов, которые определяют характер и направление иммунного ответа матери на антигены развивающегося плода.

Что касается Т-клеточной реакции матери, то она также развивается, но не представляет угрозы для плода. Т-клетки не способны проникнуть из организму матери через плаценту к плоду.

Онтогенез неспецифических факторов резистентности характеризуется довольно ранними сроками их становления в организме плода. Начало синтеза некоторых фракций комплемента (СЗ, С4, С5), интерферона, лизоцима относится к 8-9 неделям беременности. Примерно в эти же сроки формируются фагоцитирующие клетки. Однако функциональная активность гуморальных и клеточных факторов неспецифической реактивности даже к моменту рождения очень низка. В основном это связано с несовершенством метаболизма клеток, ответственных за синтез эффекторов соответствующих реакций.