Иммуноморфологические реакции при болезнях, вакцинациях и иммуностимуляции.

Важным усло­вием для полноценного иммунного ответа является взаимное ко­оперирование макрофагов, Т- и В-лимфоцитов. В механиз­ме иммуногенеза различают две стадии: индуктивную и продуктив­ную.

В индуктивной стадии антиген фагоцитируют микрофаги и макрофаги. Фагоцитоз — начальный, пусковой этап иммунной пе­рестройки организма. Микрофаги переваривают захваченный анти­ген до элементарных веществ, лишенных антигенных свойств. Мак­рофаги же бактериальный антиген переводят в иммунологически активную форму, затем информацию об антигене передают Т- и В-лимфоцитам, возбуждая у них процессы дифференциации.

В процессе иммуногенеза микро- и макрофаги морфологически и функционально перестраиваются. Макрофаги становятся крупнее, в их цитоплазме появляются многочисленные лизосомы и фагосомы. В нейтрофилах и макрофагах накапливается гликоген, усилива­ется активность кислой фосфатазы.

При введении бактериального антигена в организм в местной ткани обычно развивается серозно-фибринозное воспаление, сопро­вождающееся вначале микрофагальной (нейтрофильной) реакцией, которая позже сменяется макрофагальной реакцией. В иммунном организме фагоцитоз осуществляется активнее и смена микро- и макрофагальной реакций происходит значительно быстрее.

Доминирующая роль макрофагов того или иного органа в фаго­цитозе антигена определяется способом введения и видом антигена. Так, при внутривенном введении бактериального антигена, фагоцитоз его осуществляется макрофагами селезенки и печени, при подкож­ном и внутримышечном — макрофагами местной ткани и регионарных лимфоузлов, при внутрибрюшинном и внутриплевральном — перитонеальными и плевральными макрофагами, при пероральном — макрофагами миндалин, слизистых оболочек и пейеровых бляшек кишечника, брыжеечных лимфоузлов, при аэрогенном — макрофа­гами легких.

При вирусных болезнях микрофагальная реакция обычно не раз­вивается, а макрофагальная слабо выражена. Это обусловлено особен­ностью репродукции вируса в клетках, их внутриклеточным парази­тизмом. Однако фагоцитоз играет большую роль и в противовирус­ном иммунитете, при котором антитела нейтрализуют вирус и способствуют фагоцитозу и разрушению его макрофагами. Кроме того, макрофаги обладают цитопатическим действием на клетки, за­раженные вирусом (клетки-мишени).

В продуктивной стадии иммуногенеза осуществляется выдача иммунного ответа. Под влиянием антигенной информации, полученной от макрофагов, происходит дифференциация Т-лимфоцитов в иммунные Т-лимфоциты (киллеры), обладающие цитопатиче­ским действием, и В-лимфоцитов в плазматические клетки, синте­зирующие иммуноглобулины (антитела). Одновременно часть Т- и В-лимфоцитов трансформируется в лимфоциты иммунной памяти и при повторной встрече с тем же антигеном, плазматические клетки и иммунные Т-лимфоциты (киллеры) формируются преимущест­венно из лимфоцитов памяти, минуя фазу фагоцитоза антигена макро­фагами.

Вторичный иммунный ответ развивается быстрее, индуктивная стадия его укорочена, и ярче проявляется продуктивная стадия. При использовании иммуностимуляторов эти процессы усиливаются.

Антигенное раздражение любой природы при иммунизации, а также при инфекционных и инвазионных болезнях животных вы­зывает ряд морфологических изменений в органах иммунной систе­мы — в тимусе, фабрициевой бурсе, костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, лимфоидной ткани пищеварительного тракта, лег­ких и других органов. Среди этих изменений выделяют неспецифи­ческие воспалительные процессы и специфические иммуноморфологические реакции.

Воспалительные процессы проявляются гиперемией кровенос­ных сосудов микроциркуляторного русла, серозным отеком стромы органов, мукоидным и фибриноидным набуханием стенок сосудов, пролиферацией и десквамацией эндотелия синусов.

Иммуноморфологические изменения в органах иммунной систе­мы при иммунном ответе характеризуются следующими однотипными реакциями.

1. Микро- и макрофагальная реакция. Они сопровож­даются увеличением количества нейтрофилов и макрофагов в сину­сах, кровеносных сосудах, паренхиме органа, фагоцитозом ими анти­гена. Они наиболее ярко выражены при введении бактериальных ан­тигенов. При введении вирусных антигенов микрофагальная реакция не выражена, а макрофагальная — слабая.

2. Бластреакция В-лимфоцитов (бласттрансформация). При этом происходит увеличение количества вторичных лимфоидных узелков с крупными реактивными центрами, содержа­щими В-лимфобласты, в лимфатических узлах, селезенке, миндали­нах, пейеровых бляшках, легких, фабрициевой бурсе (интенсивное размножение В-лимфоцитов).

3. Бластреакции Т-лимфоцитов (бласттрансформация). Наблюдается в тимусе и тимусзависимых зонах перифериче­ских органов иммунитета — паракортикальном слое лимфатических узлов и периартериальной зоне лимфоидных узелков селезенки. При этом происходит расширение тимусзависимых зон за счет ин­тенсивной пролиферации Т-лимфобластов. Эта реакция ярко выра­жена при введении вирусных антигенов.

4. Плазмоцитариая реакция. Она характеризуется появле­нием большого количества плазматических клеток разной степени зрелости — плазмобластов, незрелых и зрелых плазмоцитов. На ран­них стадиях иммуногенеза преобладают плазмобласты и незрелые плазмоциты, а позже основную массу плазматических клеток состав­ляют зрелые плазмоциты. Среди них выявляется большое число ан-тителосодержащих клеток. Степень накопления плазматических клеток в органах иммун­ной системы (плазматизация) отражает напряженность иммуноге­неза и прежде всего уровень выработки ими иммуноглобулинов (антител).

5. Инфекционные и инвазионные гранулемы. Формирование в органах иммунной системы и др. при туберкулезе, сапе, сальмонеллезе, бруцеллезе, диктиокаулезе, аскаридозе и некоторых других инфекционных и инвазионных болезнях животных специфических гранулем из лимфоцитов, макрофагов, эпителиоидных, гигантских и плазматических клеток также является показателем иммунного ответа, происходящего в организме при этих болезнях. Это иммунное воспаление.

Иммуностимуляторы (иммуномодуляторы).

Иммунотропные препараты: стимулируют функцию иммунной системы или подавляют иммунный ответ.

Нелекарственные препараты (агенты): физические факторы (прогулка коров), пища (полноценный корм), температурные воздействия (в жару и холод – прорыв иммунитета у свиней и возникновение рожи), аэростазы (падение иммунитета и пневмония), влияние радионуклеидов (подавление иммунитета).

При патологии иммунной системы требуется иммунотерапия.

Вещества, усиливающие иммунный ответ – иммуностимуляторы.

Вещества, подавляющие иммунный ответ – иммунодепрессанты (иммуносупрессоры).

Лекарственные препараты

Иммуностимуляторы: тимозин, тимопоэтин, Т-активин, тималин, тимоген, В-активин, спленин, иммуноглобулины – при бешенстве (гаммаглобулины), вакцины живые и инактивированные, цитокины, интерферон, простагландины, витамин С, витамины Е, А, гепарин, гистамин, дибазол, левамизол, натрия тиосульфат.

Препараты из растений: элеутеракокк, родиола розовая, женьшень, лимонник китайский, чеснок, лук, алоэ, чай.

Микро- и макроэлементы:

· металлы – железо, йод, калий, кальций, магний, медь, селен и др.

· пектины – кислые полисахариды, образуют желеобразную массу, активно присоединяют в кишечнике ионы тяжелых металлов и выводят их (и радионуклиды).

Содержатся в овощах, фруктах, ягодах, в столовой свекле, сладком перце, физалисе, тыкве, черной смородине, крыжовнике, различных пищевых и кормовых добавках.

5. Иммунопатология

Иммунопатология изучает патологические процессы и болезни, развивающиеся в результате нарушения иммуногенеза. Среди них значение имеют:

1. Аллергические реакции (реакции гиперчувствительности),

2. Трансплантационный иммунитет,

3. Аутоиммунные болезни,

4. Иммунные дефициты.

5.1. Аллергические реакции. Это — иммунные реакции, совершаю­щиеся в сенсибилизированном организме. При этом отмечается по­вышенная чувствительность организма к антигенам разного проис­хождения. Различают аллергию (гиперчувствительность) немедлен­ного и замедленного типов. К аллергии немедленного типа относятся анафилаксия, бронхиальная астма, сывороточная болезнь, крапивни­ца и др., к аллергии замедленного типа - инфекционная аллергия, контактные аллергические дерматиты и др. Аллергические реакции немедленного и замедленного типов нередко сочетаются или сме­няют друг друга, отражая динамику иммунопатологического про­цесса.

Аллергия немедленного типа развивается в течении нескольких минут и часов, обусловлена иммунопатологическими механизмами, связанными с гуморальным иммунитетом и с Ig E. Эти механизмы различны, одни связаны с аллергическими антителами (реагинами), другие — с цитолитическим действием на клетки анти­тел или комплемента, третьи — с токсическим действием на клетки и ткани иммунных комплексов.

Для аллергии немедленного типа характерна морфология острого иммунного (гиперергического) воспаления, для которого свойствен­ны быстрота развития, преобладание экссудативных и альтеративных процессов, медленное течение восстановительных процессов. Экссудативные процессы сопровождаются выпотеванием серозного, фибринозного и геморрагического экссудата, эмиграцией нейтрофилов. Альтеративные изменения наблюдаются в стенках кровеносных сосудов, строме и паренхиме органов. В стенках сосудов и строме развиваются мукоидное и фибриноидное набухание и фибриноидный некроз. Пролиферативные процессы отмечаются позже и выра­жены слабее, в это же время появляются макрофаги, участвующие в фагоцитозе и элиминации иммунных комплексов.

В патологии животных аллергия немедленного типа проявляется в патогенезе многих инфекционных и аллергических болезней. На­пример, геморрагический гломерулонефрит и крапивная сыпь на коже при роже свиней, казеозный некроз при туберкулезе, серозно-фибринозные серозиты и крупозная пневмония при гемофилезах свиней, крупозная пневмония при пастереллезе обусловлены патоге­нетическими механизмами, тесно связанными с аллергией немед­ленного типа.

Аллергия замедленного типа (развивается в течение 24-48 часов), обусловлена иммунопатологическими механизмами, связанными с реакциями клеточного иммунитета. В этих реакциях участвуют сенсибилизированные Т-лимфоциты (киллеры) и макрофаги, в результате чего развиваются цитолиз кле­ток-мишеней и воспалительная реакция. В очаге воспаления находят лимфоцитарно-макрофагальные инфильтраты, серозно-фибринозный экссудат, мукоидное и фибриноидное набухание и фибриноидный некроз стенок кровеносных сосудов и соединительной ткани. Лимфоцитарно-макрофагальная инфильтрация в очаге иммунного конфликта является выражением хронического иммунного воспале­ния, лежащего в основе аллергии замедленного типа. Аллергические реакции замедленного типа играют важную роль в патогенезе многих инфекционных и инвазионных болезней животных - туберкулеза, сапа, паратуберкулеза, бруцеллеза, гельминтозов и др. Они использу­ются при диагностике этих болезней.

5.2. Трансплантационный иммунитет. Это - реакции организма ре­ципиента на генетически чужеродный трансплантат донора, т. е. ре­акция отторжения трансплантата. Пересаженная ткань – трансплантант. Механизм трансплантационного иммунитета идентичен механизму аллергии замедленного типа, в нем основную роль играют сенсибилизированные Т-лимфоциты (киллеры) и макрофаги, которые инфильтрируют трансплантат и размножаются в нем. Клеточная инфильтрация сопровождается ги­перемией кровеносных сосудов и отеком трансплантата. Затем отек усиливается, развиваются тромбоз сосудов, некроз их стенок, ин­фильтрация нейтрофилов, дистрофия и некроз клеток пересаженной ткани. Нарастает содержание антител против антигенов транспланта­та и лимфоцитов, от чего усиливается ферментативная деструкция трансплантата, в результате чего он погибает и воспалительный про­цесс вызывает его отторжение. Реакцию отторжения можно подавить с помощью различных иммунодепрессивиых средств, что позволяет при пересадке органов пользоваться не только изотрансплантатом (реципиент и донор генетически чужеродны).

5.3. Аутоиммунные болезни. Это — болезни, развивающиеся в резуль­тате агрессии иммунной системы против собственных органов и тка­ней, вследствие чего происходит их морфофункциональное повреж­дение. Аутоиммунизация организма тесно связана с нарушением иммунной толерантности, т. е. состояния ареактивности иммунной системы по отношению к антигенам своих органов и тканей.

Механизм аутоиммунных болезней сходен с механизмом аллер­гии немедленного и замедленного типов и сводится к образованию аутоантител, иммунных комплексов и сенсибилизированных Т-лимфоцитов (киллеров). Оба механизма могут сочетаться, или один из них преобладает.

Сущность аутоиммунных процессов заключается в том, что под влиянием инфекционных агентов, химических веществ, лекарств, ожога, ионизирующего облучения, кормовых токсикозов изменяется антигенная структура органов и тканей организма. Возникшие ауто-антигены стимулируют синтез иммунной системой аутоантител и формирование сенсибилизированных Т-лимфоцитов (киллеров), способных осуществлять агрессию против измененных и нормаль­ных органов, вызывая повреждение печени, почек, сердца, головного мозга, суставов и других органов.

Морфологические изменения при аутоиммунных болезнях ха­рактеризуются воспалительными и дистрофическими изменениями в поврежденных органах. В клетках паренхимы выявляются зерни­стая дистрофия и некроз. В кровеносных сосудах отмечаются мукоидное и фибриноидное набухание и некроз их стенок, тромбоз, вокруг сосудов формируются лимфоцитарно-макрофагальные и плазмоцитарные инфильтраты. В соединительной ткани стромы органов вы­являются дистрофия в форме мукоидного и фибриноидного набуха­ния, некроз и склероз. В селезенке и лимфатических узлах выражены: гиперплазия, интенсивная инфильтрация лимфоцитами, макрофа­гами и плазматическими клетками.

Аутоиммунные реакции играют важную роль в патогенезе многих болезней животных и человека — ревматоидного артрита, ревматиз­ма, ожоговой и лучевой болезней, аутоиммунной диспепсии телят и поросят, гепатита, гломерулонефрита, миокардита, хронических га­стрита и энтерита и др.

5.4. Иммунные дефициты. Характеризуются тем, что иммунная сис­тема организма не способна реагировать полноценным иммунным ответом на различные антигены. Иммунодефициты могут быть пер­вичными (врожденными), возрастными и вторичными (приобре­тенными).

Первичные иммунодефициты характеризуются дефектом либо клеточного и гуморального иммунитетов (комбинированный имму­нодефицит), либо клеточного, либо гуморального иммунитета. Они возникают в результате генетических дефектов и встречаются у ново­рожденного молодняка. Эти животные не жизнеспособны.

При комбинированном иммунодефиците отмечают агенезию (отсутствие) или гипоплазию (недоразвитие) тимуса, костного моз­га, лимфатических узлов, селезенки, лимфопению и низкое содержа­ние иммуноглобулинов в крови. У больных животных отмечается задержка физического развития, у них развиваются пневмонии, гас­троэнтериты, сепсис, обусловленные условно-патогенной инфек­цией.

Для иммунодефицита с дефектом клеточного иммунитета харак­терны агенезия или гипоплазия тимуса и тимусзависимых зон в лимфоузлах и селезенке. В крови и органах иммунной системы от­сутствуют Т-лимфоциты, содержание иммуноглобулинов в крови нормальное. Больные животные обычно погибают от инфекционных болезней.

Иммунодефицит с дефектом гуморального иммунитета сопро­вождается потерей способности иммунной системы к синтезу имму­ноглобулинов. Морфологически определяется отсутствием В-зависимых зон и плазматических клеток в селезенке и лимфатических узлах. Тимус сохранен. У больных животных развиваются тяжелые бактериальные инфекции с поражением легких, желудочно-кишечного тракта.

Возрастные иммунодефициты наблюдаются у молодняка и ста­рых животных. У молодых животных чаще всего встречается дефицит гуморального иммунитета в результате недостаточной морфофункциональной зрелости иммунной системы в период новорожденности, на 2—3-й неделе жизни и во время отъема. У таких животных в крови отмечается недостаток иммуноглобулинов и В-лимфоцитов, фагоцитарная активность микро- и макрофагов слабая. В лимфати­ческих узлах и селезенке мало вторичных лимфоидных узелков с крупными реактивными центрами, плазматических клеток. У мо­лодняка возникают гастроэнтериты и бронхопневмонии, обуслов­ленные условно-патогенными микробами. Дефицит гуморального иммунитета в период новорожденности компенсируется полноцен­ным молозивом матери, в более позднее время — полноценным кор­млением и хорошими условиями содержания молодняка.

У старых животных иммунодефицит обусловлен возрастной ин­волюцией тимуса, уменьшением в лимфатических узлах и селезенке Т-лимфоцитов. У таких животных часто развиваются опухоли.

Вторичные иммунодефициты возникают в связи с болезнью или в результате лечения иммунодепрессантами. К развитию вторичной иммунной недостаточности приводят заболевания вирусной, бакте­риальной и паразитарной этиологии, злокачественные опухоли, бо­лезни почек и легких, длительное применение гормонов, антибиоти­ков, цитостатиков.

Вторичные иммунодефициты сопровождаются нарушениями клеточного и гуморального иммунитетов, т. е. являются комбиниро­ванными. Они проявляются акцидентальиой инволюцией тимуса, делимфатизацией (опустошением) лимфатических узлов и селезен­ки, резким уменьшением лимфоцитов в крови.

Поиски методов лечения первичных (врожденных) иммунодефицитов привели к созданию науки «Иммунная инженерия». Разрабо­танная операция пересадки тимуса вместе с грудиной, содержащей красный костный мозг, взятых от эмбрионов поздних стадий, приво­дит к восстановлению всех звеньев иммунной системы.

На фоне возрастных и вторичных иммунодефицитов у животных лекарственные препараты нередко оказываются неэффективными, а вакцинация не обеспечивает формирование напряженного иммуни­тета против инфекционных болезней. В настоящее время ведется активное изучение иммуностимуляторов белковой и химической природы. Получены иммуностимуляторы из тимуса и костного моз­га — Т-активин, В-активин и др. Иммуностимуляторы снимают иммунодепрессию, активизируют фагоцитоз микро- и макрофагами, функцию Т- и В-лимфоцитов, тем самым стимулируют иммуногенез при вакцинациях и болезнях различной этиологии (заразных и незаразных).