Поствакцинальный иммунитет и механизмы иммунного ответа

Критерий эффективности вакцинации — выработка адекватного иммунного ответа на вакцину при отсутствии сильных прививочных реакций и поствакцинальных осложнений (ПВО).

Выделяют три фазы формирования поствакцинального ответа: латентную, фазу роста и фазу снижения иммунитета. Такая динамика изменений в иммунной системе универсальна для формирования как гуморального, так и клеточного иммунитета.

Латентная фаза — интервал между введением антигена и появлением антител, цитотоксических клеток и эффекторов гиперчувствительности замедленного типа. Длительность этой фазы — несколько суток.

Фаза роста — накопление антител и иммунокомпетентных клеток в крови; её продолжительность для разных антигенов составляет от 4 сут до 4 нед.

Фаза снижения иммунитета происходит сначала быстро, а затем медленно

(в течение нескольких лет или десятилетий). Титры антител классов IgM и IgA падают быстрее, чем класса IgG. Чем быстрее происходит ослабление иммунитета, тем чаще необходимо вводить бустерные дозы вакцины для поддержания напряжённого иммунитета.

При первичном иммунном ответе вначале происходит синтез антител класса IgM. Они обладают высоким аффинитетом и превосходят антитела других классов по активности в реакциях агглютинации и лизиса микроорганизмов. В последующем происходит переключение изотипа антител с IgM на IgG.

Вторичный иммунный ответ основан на быстром и интенсивном образовании IgG антител. Повторное введение вакцины — основа для достижения длительного и напряжённого иммунитета против большинства патогенов. Интервал между вакцинациями должен быть не меньше 1 мес; в противном случае антитела, сохранившиеся после предыдущего введения вакцины, будут инактивировать вводимый антиген и ослаблять вторичный ответ.

Патогенетические механизмы выработки специфического иммунитета на бактериальные вакцины и анатоксины связаны с преимущественной активацией Th1-лимфоцитов ИЛ-2, включением в иммунный ответ В-лимфоцитов и дифференцировкой их до плазматических клеток и В-лимфоцитов памяти. При первом введении вакцины происходит синтез низкоаффиннных антител IgM изотипа. При повторных иммунизациях происходит переключение синтеза на IgG антитела, которые составляют основу противоинфекционной защиты.

Особенность вакцин вирусного происхождения и противотуберкулёзной вакцины (БЦЖ) — формирование преимущественно клеточного иммунитета. Реализация клеточной противовирусной защиты происходит путём активации макрофагов и цитотоксических Т-лимфоцитов. Макрофаги получают активационный сигнал от ИФ-γ, синтезируемого Th1-лимфоцитами при воздействии на них ИЛ-12. Этот цитокин продуцируют антигенпрезентирующие клетки, захватившие вакцинальный антиген.

Этапы формирования иммунного ответа на вакцины (рис. 5-1)

• Активация антигенпрезентирующих клеток (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты).

• Дифференцировка наивных Т-клеток в Th1-, Th2- и Tre♦-лимфоциты, специфичные к различным эпитопам вакцины.

• Презентация дендритными клетками и макрофагами антигена В-лимфоцитам в фолликулах лимфоидных органов; активация и пролиферация антигенспецифичных В-клеток и их дифференцировка в плазматические клетки; синтез антигенспецифических антител.

• Формирование Т- и В-лимфоцитов памяти.

Рис. 5-1. Этапы формирования иммунного ответа на вакцины.

ИММУНОГЕННОСТЬ ВАКЦИН

Иммуногенность полных антигенов, входящих в состав вакцин, зависит от размера и полимерности их молекул; иммуногенность гаптенов — от их эпитопной плотности на молекуле носителя. Низкополимерный антиген может вызывать не только слабый, но и качественно иной иммунный ответ по сравнению с высокополимерным антигеном. Прямая корреляция между иммуногенностью и полимерностью антигена имеет определённый предел, выше которого антиген приобретает толерогенные свойства. Это особенно характерно для полисахаридных антигенов. Для белков свойственна толерантность, вызванная низкополимерными антигенами.

С точки зрения молекулярной и клеточной иммунологии, вакцина должна удовлетворять следующим требованиям:

♦ активировать вспомогательные клетки (макрофаги, дендритные клетки, клетки Лангерганса), участвующие в процессинге и презентации антигена;

♦ содержать эпитопы для Т- и В-клеток, обеспечивающие необходимое соотношение гуморального и клеточного иммунитета;

♦ вакцинные антигены должны легко процессироваться; её эпитопы должны обладать способностью взаимодействовать с антигенами главного комплекса гистосовместимости класса I или II (MHC I, MHC II);

♦ индуцировать дифференцировку антигенспецифичных регуляторных клеток (Т-хелперов и Т-регуляторов), эффекторных клеток (Т-киллеров, НК-клеток, Т-эффекторов гиперчувствительности замедленного типа, антителообразующих клеток) и клеток иммунологической памяти.

Поствакцинальный иммунитет состоит из двух видов иммунных реакций: гуморальной и клеточной. Отсутствие циркулирующих антител ещё не доказательство слабого иммунитета. В основе резистентности к некоторым патогенам лежат клеточные механизмы иммунного ответа, поэтому вакцины, используемые для профилактики инфекционных заболеваний, вызываемых этими патогенами, должны формировать клеточный иммунитет.

Антигенность (способность антигена вызывать образование антител и взаимодействовать с ними) не всегда совпадает с иммуногенностью и протективной активностью антигенов. Например, очищенная фракция гликопротеина, полученная из респираторного синцитиального вируса, индуцирует образование антител, которые не только не защищают, а наоборот, усиливают поражение лёгких при последующем заражении вирусом. Этот феномен ещё недостаточно изучен. Предполагают, что в основе ослабления резистентности может лежать гиперчувствительность, которая возникает после введения этого гликопротеина.

Иммуногенность вакцин составляет основу их эффективности. Как правило, корпускулярные вакцины (живые или убитые) обладают необходимой иммуногенностью; в остальных случаях часто возникает потребность в использовании дополнительных методов повышения иммуногенности вакцин.

Определение терминов

Термин «аллергия» в1906 г. ввел австрийский педиатр К. Пирке для обозначения состояний необычно повышенной реактивности у детей, которые он наблюдал иногда при инфекционных болезнях или при сывороточной болезни.

Allos — другой, иной, не такой как все. Синоним аллергии — реакции гиперчувствительности. Острое и сильно выраженное проявление гиперчувствительности называют ещё анафилаксией (anaphylaxis как противоположность prophylaxis). И если «профилактический» — защитный, то «анафилактический» — противоположный защитному, т.е. разрушающий. Суть аллергических реакций, позволяющая отличать их от других реакций, заключается в том, что они в принципе не защитные, так как развиваются равно как на биологически безопасные воздействия, так и на опасные, т.е. факт опасности воздействия не имеет никакого значения. Поэтому аллергия — всегда патология, защитного «смысла» в ней нет. Механизмы развития аллергических реакций — те же (но только с элементом патологии) эффекторные иммунные и доиммунные механизмы резистентности млекопитающих к воздействиям факторов внешней среды. При аллергии человек может смертельно задохнуться в ответ на попадание на его барьерные ткани минимальных количеств пыльцы берёзы или от запаха рыбы и др.

Аллергены классифицируют по разным принципам. В практической клинической работе удобно группировать их либо по происхождению (аллергены пыльцы растений, яды насекомых, эпидермис или выделения животных, пищевых продуктов, ЛС и т.п.), либо по «входным воротам» поступления в организм (ингаляционные или аэроаллергены, контактные, пероральные), либо по встречаемости в тех или иных условиях (бытовые, профессиональные) и т.п.

1. Пыльцевые аллергены.

Поллинозы (от pollen - пыльца) характеризуются строгой сезонностью, поражением дыхательных путей, конъюнктивы глаз, реже - кожи. Аллергия у детей может проявиться реакцией не только на пыльцу, но и на части растения и плоды.

Аллергенность пыльцы зависит от сенсибилизирующих свойств ее собственных частей, количества в воздухе и т.п. Выделяют несколько групп аллергоопасных растений. В средней полосе России это - ряд деревьев (береза, ольха, орешник и др.), злаковые (тимофеевка, ежа, овсяница), культурные злаки (рожь, пшеница, ячмень и др.), сорные травы (одуванчик, полынь, лебеда и др.), фруктовые деревья.

Рис1 - пыльца под микроскопом

2. Бытовые аллергены.

К категории бытовых аллергенов относят домашнюю пыль, в состав которой входят аллергены микроклещей, тараканов и других внутрижилищных насекомых, споры грибов, эпидермис и слюна домашних животных, частицы отделочных материалов и т.д. В последнее время значимыми признаны не только клещевые, но и другие инсектные аллергены - тараканов, моли, оконных муравьев и др.

Рис.2 Клещи домашней пыли

3. Эпидермальные аллергены

являются наиболее незаметными и частыми причинами аллергии у детей. Наиболее значимыми источниками эпидермальных аллергенов являются домашние животные - кошки, собаки. Эпидермальные аллергены исследуются с целью проведения специфической диагностики, ибо относятся к категории факторов, которые можно устранить из окружающей человека среды.

4. Грибковые аллергены

Аллергия у детей к вдыхаемым грибковым аллергенам жилища (споры плесневых грибов, ржавчинный, головневый, дрожжевой грибы) является причиной респираторных аллергических заболеваний. Концентрация грибковых аэроаллергенов особенно высока в квартирах с высокой влажностью. Грибы заселяют бумажные изделия, обои, кожу, комнатные растения, землю в цветочных горшках (здесь создаются условия для их интенсивного размножения).

5. Инфекционные аллергены

Группу инфекционных аллергенов представляют аллергены микробные (бактериальные), грибковые и вирусные. Инфекционная аллергия у детей - одно из самых сложных для лечения заболеваний. Особое значение в последние годы придают аллергенам условно-патогенных микроорганизмов - активным сенсибилизаторам тканей бронхолегочного аппарата человека. Следует указать и на выраженную активность патогенных микробов, заселяющих бронхи больных инфекционной бронхиальной астмой. Активным сенсибилизатором является дрожжеподобный гриб рода Candida - С. albicans.

6. Пищевые аллергены

Основные аллергены этой группы - коровье молоко, куриные яйца, рыба, цитрусовые, шоколад. Аллергия у детей на пищевой продукт зависит от его химической структуры и концентрации в нем белка. Пищевые добавки и красители, широко используемые при изготовлении консервов и кондитерских изделий, способны провоцировать аллергию у детей.

7. Промышленные аллергены

Это химические и биологические загрязнители среды - выбросы различных производств, отходы, образующиеся при внедрении неудачных технологий. С проблемой антропогенных аллергенов тесно связаны проблемы защиты окружающей среды.

Номенклатура аллергенов

Номенклатура аллергенов была унифицирована в 1994 году Подкомитетом по аллергенам Международного союза иммунологических обществ. Эта номенклатура основана на таксономическом названии рода и вида источника аллергена: первые три буквы обозначают род, следующая за ними буква — вид, а арабские цифры указывают порядок открытия. Так, Amb a 1 обозначает первый из очищенных аллергенов, полученный из пыльцы растения Ambrosia artemis i folia.