Какие медиаторы аллергической из арахидоновой кислоты. Общий патогенез аллергических реакций. Медиаторы нервной системы

Реакция аллергена с аллергическими антителами, фиксированных на тучных клетках или базофилах, как уже сообщалось, приводит к активации этих «биохимических лабораторий» и выделению из них биологически активных веществ. Все основные последующие изменения в организме связаны с действием этих БАВ – медиаторов аллергии. Некоторые из них (например, гистамин, гепарин, серотонин, эозинофильный и нейтрофильный хемотаксические факторы) содержатся в гранулах тучных клеток и выделяются практически мгновенно. Это так называемые«предсуществующие медиаторы». Другие (например, простагландины, лейкотриены) требуют для своего образования и выделения многие минуты и даже часы. Это так называемые«образующиеся медиаторы».

И. С. Гущин предлагает все медиаторы АР при ГБТ разделить на 3 группы: 1. Хемотаксические медиаторы (эозинофильный хемотаксический фактор аллергии (ЭХФА), нейтрофильный хемотаксический фактор (НХФ), лейкотриены (ЛТ), простогландин Д 2 (ПГД 2) и др.); 2. Медиаторы тканевого повреждения и репарации (многочисленные ферменты, гепарин); 3. Вазоактивные и контрактильные медиаторы (гистамин, ЛТ, фактор агрегации тромбоцитов (ФАТ), ПГ).

На клеточном уровне АР связаны с нарушением кальциевого гемостаза. Взаимодействие аллергена с антителами приводит к раскрытию кальциевых каналов и к поступлению ионов кальция в клетки. Это активирует синтез в клетках цГМФ и подавляет синтез цАМФ. В тучных клетках ионы кальция 144 отенцируют сокращение актомиозиновых нитей и микронитей, что активирует механизмы передвижения и сближзения гранул с цитоплазматической мембраной и способствует дегрануляции ТК. В основе большинства проявлений аллергии (спазм гладких мышц, гиперсекреция слизи, освобождение БАВ) лежат кальцийзависимые процессы.

Важным следствием IgE-опосредованной активации ТК является образование активной формы фосфолипазы А 2 , которая, в свою очередь, вызывает отщепление от фосфолипидов клеточной мембраны арахидоновой кислоты. Свободная арахидоновая кислота при этом подвергается быстрому обмену по двум метаболическим путям: во-первых, под влиянием фермента циклооксигеназы из нее образуются простогландины (в частности ПГД 2 и ПГF 2 ), а во-вторых, под воздействием фермента липооксигеназы она превращается в предшественники семейства лейкотриенов. Это тем более важно, ибо поврежденные клетки не разрушают ЛТ и не вырабатывают ПГI 2 (простациклин) и другие релаксаторы.

«Запускать» тучные клетки могут и неспецифические стимулы – белок стафилококков, компоненты комплемента (С-3, С-5), вырабатываемые Т-лимфоцитами интерлейкины (в частности, ИЛ-3), вещество Р, цитокины моноцитов, ФАТ.

Важнейшим медиатором аллергии является гистамин. В организме этот биогенный амин содержится в основном в ТК и базофилах. Вне этих клеток определяются лишь следы гистамина. В ТК цГМФ усиливает, а цАМФ тормозит высвобождение гистамина. Фармакологическое действие гистамина опосредуется через 3 типа клеточных рецепторов. В АР принимают участие 2 типа этих рецепторв – Н 1 - и Н 2 -рецепторы. Через Н 1 -рецепторы гистамин вызывает сокращение гладких мышц бронхов и кишечника (рецепторы поперечнополосатых мышц к гистамину не чувствительны); повышает проницаемость сосудов, вызывает сокращение сосудов в легких, увеличивает внутриклеточное содержание цГМФ, усиливает секрецию слизистых желез носа, вызывает хемотаксис эозинофилов и нейтрофилов. Н 1 -рецепторы блокируются классическими противогистаминными препаратами. Стимуляция Н 2 -рецепторов усиливает образование слизи в воздухоносных путях и секрецию желудочных желез, повышает внутриклеточное содержание цАМФ, тормозит хемотаксис эозинофилов и нейтрофилов, угнетаетIgE-опосредованное высвобождение медиаторов из базофилов и ТК кожи. Со стороны кожи типичными клиническими проявлениями действия гистамина являются зуд и волдырно-гиперемическая реакция, в воздухоносных путях – отек слизистой оболочки и гиперсекреция слизи в носу, спазм гладких мышц и гиперпродукция слизи в бронхах, в желудочно-кишечном тракте – кишечные колики, гиперсекреция пепсина, соляной кислоты и слизи в желудке, в сердечно-сосудистой системе – падение АД и нарушение сердечного ритма.

К вазоактивным медиаторам аллергии относится серотонин. Он вызывает резкий спазм артериол, что может привести к нарушению кровообращения.

К сильным контрактильным медиаторам АР относится медленно действующее вещество аллергии (МДВ-А), которое подавляет собой смесь различных лейкотриенов. По бронхосократительной активности оно в 100 – 1000 раз превосходит гистамин. Как и гистамин, МДВ-А усиливает отделение слизи в воздухоносных путях. Это вещество является главной причиной бронхоспазма при бронхиальной астме. Из-за нарушения кальциевого гомеостаза под влиянием МДВ-А клетки гладких мышц теряют способность расслабляться. Это может привести к длительным (часами) астматическим состояниям.

Из простогландинов выраженной биологической активностью обладает ПГД 2 . в ничтожных количествах при внутрикожном введении волдырно-гиперемическую рекакцию. ПГД 2 обладает также сильным бронхосократительным действием, на несколько порядков превышающим таковое гистамина.

Одним из наиболее важных медиаторов АР является фактор агрегации (активации) тромбоцитов. Он образуется не только в ТК и базофилах, но и в эозинофилах, нейтрофилах и макрофагах. ФАТ вызывает активацию тромбоцитов (тут он самый активный агент), нейтрофилов и моноцитов; обладает хемотаксическими свойствами по отношению к нейтрофилам; вызывает волдырно-гиперемическую реакцию при внутрикожном введении; обусловливает спазм гладких мышц кишечника и бронхов; является сильным гипотензивным агентом, но может вызвать спазм коронарных и кожных сосудов, брадикардию и аритмию сердца. Часть эффектов ФАТ объясняется его опосредованным действием через активацию тромбоцитов и высвобождение из них промежуточных медиаторв.

Участие ТК в контроле иммунного ответа может осуществляться не только за счет действия вышеперечисленных известных медиаторов, но и за счет выделения интерлейкинов (ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6) и фактора некроза опухолей (ФНО), секретируемых ТК при их IgE-опосредованной стимуляции.

Ведущую роль в развитии поздней фазы АР играют медиаторы, секретируемые эозинофилами. Основу гранул эозинофилов составляют белковые соединения – так называемый «главный белок со свойствами основания» (ГБО), иначе его называют «большой основной протеин» (БОП); катионный белок эозинофилов (КБЭ) и др. Эозинофилы также способны синтезировать медиаторы мембранного происхождения (ЛТ, ФАТ). Ферменты эозинофилов обеспечивают инактивацию медиаторов ГБТ. В этом, наряду со способностью эозинофилов фагоцитировать иммунные комплексы, состоит защитная роль эозинофилов. Однако, ГБО эозинофилов в больших дозах может оказывать мощное повреждающее действие на эпителий слизистых оболочек, эндотелий сосудов, эндокард и другие ткани. Известно, например, что персистирующая эозинофилия при бронхиальной астме приводит к тяжелой деструкции слизистой оболочки бронхов. При этом концентрация ГБО в мокроте больных раз в десять превышает минимальную концентрацию, вызывающую разрушение мерцательного эпителия бронхов и нарушение микроциркуляции. Вот почему высокую эозинофилию следует рассматривать как свидетельство преобладания деструкции над защитными реакциями, свойственными эозинофилам.

В персистенции аллергического воспаления немаловажную роль играют макрофаги. Они выделяют цитокины (ИЛ-1, ФАТ, ЛТ, привлекающие эозинофилы и тучные клетки и провоцирующие выделение ими различных медиаторов.

Медиаторами аллергических реакций замедленного типа (ГЗТ) являются лимфокины, продуцируемые Т-лимфоцитами (ИЛ-2, трансформирующий фактор роста, фактор хемотаксиса, миграцию ингибирующий фактор, бласттрансформирующий фактор, лимфотоксин, интерферон и др.). В настоящее время их описано более двух десятков. Лимфоциты не обладат способностью к фагоцитозу. Их влияние на развитие АР целиком и полностью определяется секретируемыми ими биологически активными веществами.

При развитии реакций гиперчувствительности типа I (реакции немедленного типа, атопические, реагиновые, анафилактические) происходит взаимодействие Аг с AT (IgE), приводящее к высвобождению БАВ (главным образом, гистамина) из тучных клеток и базофилов.

Причиной аллергических реакций типа I чаще всего являются экзогенные агенты (компоненты пыльцы растений, трав, цветов, деревьев, животные и растительные белки, некоторые ЛС, органические и неорганические химические вещества).

Примеры реакций типа I - поллинозы, экзогенная (приобретённая) бронхи­альная астма, анафилактический шок. К этому же типу относятся псевдоаллергические реакции (в том числе идиосинкразия).

Патогенез. Стадия сенсибилизации . На начальных стадиях сенсибилизации осуществляется взаимодействие Аг (ал­лергена) с иммунокомпетентными клетками в виде процессинга и презентации Аг, формирования специфичных по отношению к Аг клонов плазматических клеток, синтезирующих IgE и IgG (у человека, по-видимому G 4), Эти AT фик­сируются на клетках-мишенях первого порядка (преимущественно тучных клет­ках), имеющих большое число высокоаффинных рецепторов к ним.Именно на этом этапе организм становится сенсибилизированным к данному аллергену.

Патобиохимическая стадия . При повторном попадании аллергена в организм происходит его взаимодей­ствие с фиксированными на поверхности клеток-мишеней первого порядка (тучных клеток и базофильных лейкоцитов) молекулами IgE, что сопровожда­ется немедленным выбросом содержимого гранул этих клеток в межклеточное пространство (дегрануляция). Дегрануляция тучных клеток и базофилов, как минимум, имеет два важных последствия: во-первых , во внутреннюю среду организма попадает большое количество разнообразных БАВ, оказывающих самые различные эффекты на разные эффекторные; во-вторых , многие БАВ, высвободившиеся при дегрануляции клеток-мише­ней первого порядка, активируют клетки-мишени второго порядка, из которых в свою очередь секретируются различные БАВ.

БАВ, выделившиеся из клеток-мишеней первого и второго порядков, называ­ют медиаторами аллергии. При участии медиаторов аллергии осуществляется каскад многочисленных эффектов, совокупность которых и реализует реакцию гиперчувствительности типа I.

Секреция клетками медиаторов аллергии и реализация их эффектов обуслов­ливает: повышение проницаемости стенок микрососудов и развитие отёка тканей; нарушения кровообращения; сужение просвета бронхиол, спазм кишечника; гиперсекрецию слизи; прямое повреждение клеток и неклеточных структур.

Определённая комбинация указанных выше и других эффектов и создаёт сво­еобразие клинической картины отдельных форм аллергии. Чаще всего по опи­санному механизму развиваются поллинозы, аллергические формы бронхиаль­ной астмы, аллергические конъюнктивит, дерматит, гастроэнтероколит, а так­же анафилактический шок.

Аллергические реакции 2 типа (цитотоксические). Стадии, медиаторы, механизмы их действия, клинические проявления.

При реакциях гиперчувствительности типа IIAT (обычно IgG или IgM) связы­ваются с Аг на поверхности клеток. Это приводит к фагоцитозу, активации клеток-киллеров или опосредованному системой комплемента лизису клеток. Клинические примеры включают поражения крови (иммунные цитопении), по­ражения лёгких и почек при синдроме Гудпасчера, острое отторжение транс­плантата, гемолитическую болезнь новорождённых.

Прототипом аллергии типа II является цитотоксические (цитолитические) ре­акции иммунной системы, направленные на уничтожение отдельных чужерод­ных клеток - микробных, грибковых, опухолевых, вирусинфицированных, трансплантированных. Однако, в отличие от них, при аллергических реакциях типа II, во-первых, повреждаются собственные клетки организма; во-вторых, в связи с образованием избытка цитотропных медиаторов аллергии это повреж­дение клеток нередко приобретает генерализованный характер.

Причиной аллергических реакций типа II наиболее часто являются химичес­кие вещества со сравнительно небольшой молекулярной массой и гидролитические ферменты, в избытке накапливающиеся в межклеточной жидкости, а также ак­тивные формы кислорода, свободные радикалы, перекиси органических и не­органических веществ.

Указанные (и вполне вероятно другие) агенты обусловливают единый общий результат - они изменяют антигенный профиль отдельных клеток и неклеточ­ных структур. В результате образуются две категории аллергенов.

Изменённые белковые компоненты клеточной мембраны.

Изменённые неклеточные антигенные структуры.

Патогенез .Стадия сенсибилизации

Коммитированные Аг В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, синтезирующие IgG подклассов 1, 2 и 3, а также IgM. Указанные классы AT могут связываться с компонентами комплемента.

Ig специфически взаимодействуют с изменёнными антигенными детерминан­тами на поверхности клеток и неклеточных структур организма. При этом реализуются комплемент - и антителозависимые иммунные механизмы ци-тотоксичности и цитолиза:

Как видно, при аллергических реакциях типа II не только нейтрализуются чу­жеродные Аг, но также повреждаются и лизируются

(особенно при участии комплементзависимых реакций) собственные клетки и неклеточные структуры.

Патобиохимическая стадия

Комплементзависимые реакции. Цитотоксичность и цитолиз реализуются путём нарушения целостности цитолеммы клетки-мишени и её опсонизации.

Нарушение целостности мембраны клетки-мишени достигается благодаря активации под действием комплекса «АТ+Аг» системы комплемента.

Цитолиз осуществляется благодаря опсонизации клеток-мишеней при по­мощи факторов комплемента, а также IgG и IgM.

Аналогичным образом могут повреждаться неклеточные структуры и ба-зальные мембраны, на которых фиксирован чужеродный Аг.

Антителозависимый клеточный цитолиз осуществляется без непосредствен­ного участия факторов комплемента.

Прямой цитотоксический и цитолитический эффект оказывают клетки, обладающие киллерным действием: макрофаги, моноциты, гранулоциты (главным образом нейтрофилы), естественные киллеры, Т-киллеры. Все эти клетки не сенсибилизированы Аг. Киллерное действие они осуществляют путём контакта с IgG в области Fc-фрагмента AT. При этом FaB-фрагмент IgG взаимодействует с антигенной детерминантой на клетке-мишени.

Цитолитический эффект клетки-киллеры реализуют путём секреции гид­ролитических ферментов, генерации активных форм кислорода и свобод­ных радикалов. Эти агенты достигают поверхности клетки-мишени, по­вреждают и лизируют её.

Наряду с антигенно изменёнными клетками в ходе реакций могут повреж­даться и нормальные клетки. Это связано с тем, что цитолитические аген­ты (ферменты, свободные радикалы и др.) не «инъецируются» прицельно в клетку-мишень, а секретируются киллерами в межклеточную жидкость вблизи неё, где находятся и другие - антигенно неизменённые клетки. Последнее является одним из признаков, отличающих данный тип аллер­гической реакции от иммунного - прицельного цитолиза.

Стадия клинических проявлений . Описанные выше цитотоксические и цитолитические реакции лежат в основе формирования ряда клинических синдромов аллергического характера: так называемых «лекарственных» цитопений (эритро-, лейко-, тромбоцитопений); агранулоцитоза; аллергических или инфекционно-аллергических форм нефри­та, миокардита, энцефалита, гепатита, тиреоидита, полиневрита и др.

а. Гистамин . В организме человека и животных гистамин содержится в тучных клетках соединительной ткани, базофилах крови, в меньшей степени - нейтрофильных лейкоцитах, в гладких и поперечных полосатых мышцах, клетках печени, эпителии желудочно-кишечного тракта и др.

Участие гистамина в механизме аллергии выражается в том, что он вызывает спазм гладких мышц (например, бронхиол, матки, кишечника и пр.) и повышает проницаемость кровеносных капилляров, обусловливая отеки, крапивницу, петехии и др. Кроме того, гистамин повышает гидрофильность волокон рыхлой соединительной ткани, способствуя связыванию воды в тканях и возникновению обширных отеков типа отека Квинке.

Гистамин участвует в механизмах таких аллергических реакций у человека, как зуд, крапивница, кратковременные гипотензии. Гипотензивные реакции типа коллапсов (или шока) обусловливаются, кроме того, участием кининов (брадикинин), а стойкий бронхоспазм (при бронхиальной астме) -действием на бронхиальное дерево медленно реагирующей субстанции (МРСА).

б. Медленно реагирующая субстанция аллергии (МРСА) - ненасыщенная жирная кислота, содержащая серу, с молекулярной массой 300-500 дальтон. МРСА образуется в тучных клетках под влиянием воздействия аллергена. Она разрушается ферментом арилфосфатазой, которая образуется в эозинофилах. Вещество это вызывает медленное сокращение гладкомышечных органов в противоположность быстрому сокращению, обусловленному гистамином. МРСА вызывает спазм бронхиол человека, ее активность не подавляется антигистаминными веществами и протеолитическими ферментами.

в. Серотонин (5-гидроокситриптамин). Сведения об участии серотонина в аллергических реакциях довольно противоречивы. В опытах на животных обнаружено, что у морских свинок, кошек и крыс он вызывает бронхоспазм. У крыс и мышей серотонин освобождается из тучных клеток под влиянием яичного белка, декстрана и некоторых других веществ. Возникает резкий отек мордочки, лапок, яичек - анафилактоидная реакция.

В аллергических реакциях человека серотонин существенного значения не имеет.

г. Фактор хемотаксиса для эозинофилов - это пептид с молекулярной массой 500, освобождается из легких, гладкомышечных органов, тучных клеток под влиянием аллергена и антитела IgE при аллергических реакциях немедленного типа. Освобождение этого фактора происходит одновременно и параллельно освобождению гистамина и медленнореагирующей субстанции (МРСА) аллергии.

д. Брадикинин - полипептид, состоящий из 9 аминокислот.

Участие брадикинина в патогенезе аллергических реакций определяется тем, что он расширяет кровеносные капилляры, повышает их проницаемость, понижает тонус артериол и снижает артериальное давление.

е. Ацетилхолин - участвует в механизме аллергических реакций преимущественно тех органов и тканей, где холинергические процессы принимают непосредственное участие в нормальных (физиологических) процессах (например, в синапсах вегетативной и центральной нервной системы, в нервах сердца, кишечника и др.). В процессе сенсибилизации изменяется активность холинэстеразы тканей и крови, а при разрешающем введении аллергена усиливается освобождение из тканей ацетилхолина.

ж. Простагландины Е 1 Е 2 - участвуют в механизмах аллергических реакций - бронхоспазма, лизиса тучных клеток, высвобождении медиаторов.

Глава 3. Патогенез аллергических реакций немедленного типа

На модели экспериментальной анафилаксии и анафилактического шока выявлены основные закономерности развития аллергических реакций немедленного типа, в развитии которых различают три последовательные стадии (А. Д. Адо): 1) стадия иммунных реакций; 2) стадия патохимических нарушений; 3) стадия патофизиологических нарушений.

§ 88. Стадия иммунных реакций

Стадия иммунных реакций характеризуется накоплением в организме специфических для данного аллергена антител.

Наиболее типичные аллергические антитела - реагины (называемые еще "кожно-сенсибилизирующие антитела" по их способности фиксироваться в коже) относятся к иммуноглобулинам Е. Они легко фиксируются на клетках различных тканей и поэтому называются "цитофильными". Они термолабильны - разрушаются при нагревании до 56°С. Аллерген соединяется с антителом преимущественно на поверхности клеток. Реакция протекает без участия комплемента (рис. 11.1). Этот механизм имеет место при атопических болезнях человека, анафилактических реакциях. Кроме IgE в аллергических реакциях участвуют антитела, относящиеся к классу IgG.

Антитела, относящиеся к классу IgG, образуют комплексы с аллергеном (Аг + Ат) в биологических жидкостях (кровь, лимфа, межклеточная жидкость). Если комплекс образуется в избытке антигена, то он обычно откладывается в сосудистой стенке. Образовавшийся комплекс Аг+Ат может фиксировать на себе комплемент. Компоненты комплемента (С3 и др.) обладают выраженным хемотаксическим действием, т. е. способностью привлекать нейтрофилы. Последние фагоцитируют комплекс и выделяют лизосомальные ферменты (протеазы), разрушающие коллагеновые и эластические волокна, повышающие проницаемость сосудов. Внутри сосудов образуются тромбы. Этот тип реакции имеет место при Феномене Артюса и сывороточной болезни (см. рис. 11. II).

Возможен еще один путь повреждения клеток иммунным комплексом Аг + Ат. В этом случае аллерген (например, антибиотик) фиксируется на клетках (на лейкоцитах и эритроцитах). Циркулирующие антитела образуют комплекс с фиксированным на поверхности клетки аллергеном и повреждают клетку (см. рис. 11. III) . И в этом случае реакция идет при участии комплемента. Такой механизм возможен при проявлениях лекарственной аллергии.

§ 89. Стадия патохимических изменений

Если в сенсибилизированный (т. е. содержащий аллергические антитела) организм повторно попадает специфический аллерген, то между антителом и аллергеном возникает физико-химическая реакция и образуется макромолекулярный иммунный комплекс, состоящий из аллергена и антитела. Фиксируясь в тканях, иммунный комплекс вызывает ряд изменений обмена веществ. Так, изменяется количество поглощенного тканями кислорода, оно сначала увеличивается, затем уменьшается, происходит активация протеолитических и липолитических ферментов и т. д., что приводит к нарушению функции соответствующих клеток. Например, следствием повреждения тучных клеток соединительной ткани, лейкоцитов крови (особенно базофилов) является освобождение из них гистамина, серотонина и некоторых других биологически активных субстанций, медиаторов аллергии.

§ 90. Медиаторы аллергических реакций

• Гистамин. В организме человека и животных гистамин содержится в тучных клетках соединительной ткани, базофилах крови, в меньшей степени - нейтрофильных лейкоцитах, в гладких и поперечных полосатых мышцах, клетках печени, эпителии желудочно-кишечного тракта и др.

  Участие гистамина в механизме аллергии выражается в том, что он вызывает спазм гладких мышц (например, бронхиол, матки, кишечника и пр.) и повышает проницаемость кровеносных капилляров, обусловливая отеки, крапивницу, петехии и др. Кроме того, гистамин повышает гидрофильность волокон рыхлой соединительной ткани, способствуя связыванию воды в тканях и возникновению обширных отеков типа отека Квинке.

  Гистамин участвует в механизмах таких аллергических реакций у человека, как зуд, крапивница, кратковременнные гипотензии. Гипотензивные реакции типа коллапсов (или шока) обусловливаются, кроме того, участием кининов (брадикинин), а стойкий бронхоспазм (при бронхиальной астме) - действием на бронхиальное дерево медленно реагирующей субстанции (МРСА).

• Медленно реагирующая субстанция аллергии (МРСА) - ненасыщенная жирная кислота, содержащая серу, с молекулярной массой 300-500 дальтон. МРСА образуется в тучных клетках под влиянием воздействия аллергена. Она разрушается ферментом арилфосфатазой, которая образуется в эозинофилах. Вещество это вызывает медленное сокращение гладкомышечных органов в противоположность быстрому сокращению, обусловленному гистамином. МРСА вызывает спазм бронхиол человека, ее активность не подавляется антигистаминными веществами и протеолитическими ферментами.
• Серотонин (5-гидроокситриптамин). Сведения об участии серотонина в аллергических реакциях довольно противоречивы. В опытах на животных обнаружено, что у морских свинок, кошек и крыс он вызывает бронхоспазм. У крыс и мышей серотонин освобождается из тучных клеток под влиянием яичного белка, декстрана и некоторых других веществ. Возникает резкий отек мордочки, лапок, яичек - анафилактоидная реакция.

  В аллергических реакциях человека серотонин существенного значения не имеет.

• Фактор хемотаксиса для эозинофилов - это пептид с молекулярной массой 500, освобождается из легких, гладкомышечных органов, тучных клеток под влиянием аллергена и антитела IgE при аллергических реакциях немедленного типа. Освобождение этого фактора; происходит одновременно и параллельно освобождению гистамина и медленнореагирующей субстанции (МРСА) аллергии.
• Брадикинин - полипептид, состоящий из 9 аминокислот. Участие брадикинина в патогенезе аллергических реакций определяется тем, что он расширяет кровеносные капилляры, повышает их проницаемость, понижает тонус артериол и снижает артериальное давление.
• Ацетилхолин - участвует в механизме аллергических реакций преимущественно тех органов и тканей, где холинергические процессы принимают непосредственное участие в нормальных (физиологических) процессах (например, в синапсах вегетативной и центральной нервной системы, в нервах сердца, кишечника и др.). В процессе сенсибилизации изменяется активность холинэстеразы тканей и крови, а при разрешающем введении аллергена усиливается освобождение из тканей ацетилхолина.
• Простагландины Е 1 , Е 2 - участвуют в механизмах аллергических реакций - бронхоспазма, лизиса тучных клеток, высвобождении медиаторов.

§ 91. Механизмы освобождения медиаторов аллергии немедленного типа

Освобождение медиаторов из клетки при аллергии сложный энергозависимый процесс. Разные медиаторы выделяются в разных частях клетки. Медленно реагирующая субстанция выделяется из фосфолипидов клеточных мембран. Гистамин, серотонин, гепарин и фактор хемотаксиса эозинофилов - из гранул тучных клеток. Ацетилхолин выделяется из пузырьков синаптических структур нервных клеток.

Присоединение аллергена к иммуноглобулину Е на поверхности тучных клеток вызывает сначала возбуждающий эффект, конечным результатом которого является высвобождение содержащихся в гранулах тучных клеток медиаторов аллергической реакции. Высвобождение медиаторов тучными клетками является сложным процессом, связанным с потреблением энергии, идущим в присутствии ионов кальция.

Количество высвобождаемых медиаторов сильно зависит от содержания в тучных клетках циклического-3, 5"-монофосфата (цАМФ). Увеличение содержания цАМФ в тучных клетках тормозит высвобождение ими гистамина. Морфологическим отражением высвобождения гистамина является дегрануляция тучных клеток (рис. 12).

Ацетилхолин также вызывает освобождение гистамина, но процесс этот не сопровождается изменениями обмена цАМФ.

Простагландин Е активирует аденилциклазу, вызывает накопление цАМФ и тормозит освобождение гистамина из клеток.

§ 92. Стадия патофизиологических изменений

Патофизиологическая стадия аллергических реакций представляет собой конечное выражение тех иммунных и патохимических процессов, которые имели место после внедрения в сенсибилизированный организм специфического аллергена. Она складывается из реакции поврежденных аллергеном клеток, тканей, органов и организма в целом.

Аллергическое повреждение отдельных клеток хорошо изучено на примере клеток крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов), соединительной ткани (гистиоцитов, тучных клеток и др.). Повреждение распространяется и на нервные, гладкомышечные клетки, сердечную мышцу и т. д.

Ответная реакция каждой из повреждаемых клеток определяется ее физиологическими особенностями. Так в нервной клетке возникают процессы возбуждения и торможения, в миофибриллах гладких мышц - контрактура, в капиллярах усиливается экссудация и эмиграция, зернистые лейкоциты (базофилы и др.) и тучные клетки разбухают и выбрасывают свои гранулы - происходит дегрануляция клетки.

Аллергические повреждения тканей и органов возникают как результат повреждения клеток, составляющих эту ткань, с одной стороны, и как результат нарушения нервной и гуморальной регуляции функций этих органов, с другой. Например, контрактура гладких мышц мелких бронхов дает бронхоспазм и уменьшение просвета воздухоносных путей. Однако в сложном механизме расстройства акта дыхания при бронхиальной астме и возникновении экспираторной одышки участвует и изменение возбудимости дыхательного центра и чувствительных нервных окончаний. Возникает интенсивная секреция слизи, закупоривающей просвет бронхиол, расширение капилляров, оплетающих альвеолы, и повышение проницаемости стенок капилляров.

МЕДИАТОРЫ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ (лат. mediator посредник) - группа различных биологически активных веществ, образующихся на патохимической стадии аллергической реакции. Аллергические реакции в своем развитии проходят три стадии: иммунологическую (заканчивается соединением аллергена с аллергическими антителами или сенсибилизированными лимфоцитами), патохимическую, в к-рой образуются медиаторы, и патофизиологическую, или стадию клин, проявления аллергической реакции. М. а. р. оказывают разностороннее, нередко патогенное, действие на клетки, органы и системы организма. Медиаторы можно разделить на медиаторы химергических (немедленного типа) и китергических (замедленного типа) аллергических реакций (см. Аллергия , Аутоаллергические болезни); они различаются между собой по хим. природе, характеру действия, источнику образования. Медиаторы китергических аллергических реакций, в основе которых лежат реакции клеточного иммунитета,- см. Медиаторы клеточного иммунитета .

Принципиальная схема освобождения и взаимодействия медиаторов IgE - опосредованной аллергической реакции. В центре тучная клетка (1), слева и справа эозинофилы (2), внизу нейтрофил (3), вправо и влево от клеток показаны, окруженные гладкомышечными клетками, кровеносные сосуды в норме и при воспалении - с мигрирующими лейкоцитами. При образовании комплекса антиген - антитело, на поверхности тучной клетки происходит ряд биохимических и морфологических процессов, которые заканчиваются выделением различных медиаторов из тучной клетки. К их числу относятся: гистамин и серотонин, вызывающие повышение сосудистой проницаемости и миграцию лейкоцитов крови, что является одним из проявлений воспалительной реакции, а также сокращение гладкомышечных волокон. Одновременно из тучной клетки начинают выделяться медиаторы, вызывающие хемотаксис эозинофилов и нейтрофилов. К ним относятся эозинофильные хемотаксические факторы анафилаксии (ЭХФ -А), эозинофильный хемотаксический фактор промежуточного молекулярного веса (ЭХФ ПМВ), липидные хемотаксические и хемокинетические факторы (ЛХ и ХФ) и высокомолекулярный нейтрофильный хемотаксический фактор (ВНХФ). Эозинофилы и нейтрофилы, приблизившиеся в результате хемотаксиса к тучной клетке, выделяют так называемые вторичные медиаторы - диаминоксидазу (ДАО), арилсульфатазу В и фосфолипазу Д. Одновременно из нейтрофилов и тучной клетки выделяются медленно реагирующее вещество анафилаксии (МРВ -А) и тромбоцитактивирующие факторы (ТАФ). ДАО инактивирует гистамин. Арилсульфатаза В разрушает МРВ -А, который вызывает повышение проницаемости сосудов и сокращение гладкомышечных волокон. Фосфолипаза Д инактивирует ТАФ, вызывающие освобождение из тромбоцитов серотонина и гистамина, что способствует развитию воспаления. Выделившийся из тучной клетки гистамин тормозит свое собственное выделение (обозначено пунктирной стрелкой) и одновременно стимулирует другие тучные клетки (1) к выделению простагландинов (ПГ).

Медиаторы химергических аллергических реакций - группа различных по хим. природе веществ, выделяющихся из клеток при образовании комплекса аллерген - антитело (см. Антиген - антитело реакция). Количество и характер образующихся медиаторов зависят от вида химергической аллергической реакции, тканей, в которых локализуется аллергическая альтерация, и вида животных. При IgE-опосредованных (I тип) аллергических реакциях источником медиаторов являются тучная клетка (см.) и ее аналог в крови - базофильный гранулоцит, которые секретируют как уже имеющиеся в этих клетках в запасе медиаторы (гистамин, серотонин, гепарин, различные эозинофильные хемотаксические факторы, арилсульфатазу А, химазу, высокомолекулярный нейтрофильный хемотаксический фактор, ацетил-бета-глюкозаминидазу), так и медиаторы, предварительно не запасаемые, образующиеся в результате иммунол, стимуляции этих клеток (медленно реагирующее вещество анафилаксии, тромбоцитактивирующие факторы и др.). Эти медиаторы, обозначаемые как первичные, действуют на сосуды и клетки-мишени. В результате к месту активации тучных клеток начинают двигаться эозинофильные и нейтрофильные гранулоциты, которые в свою очередь начинают выделять медиаторы (рис.), обозначаемые как вторичные - фосфолипаза D, арилсульфатаза В, гистаминаза (Диаминоксидаза), медленно реагирующее вещество и др. Очевидно, в своей основе действие М. а. р. имеет приспособительное, защитное значение, т. к. повышается проницаемость сосудов и усиливается хемотаксис нейтрофильных и эозинофильных гранулоцитов, что приводит к развитию различных воспалительных реакций. Увеличение проницаемости сосудов способствует выходу в ткани иммуноглобулинов (см.), комплемента (см.), что обес-печивает инактивацию и элиминацию аллергена. Одновременно М.а.р. вызывают повреждение клеток и соединительнотканных структур. Интенсивность проявления аллергической реакции, ее защитного и повреждающего компонентов, зависит от ряда факторов, в т. ч. от количества и соотношения образующихся медиаторов. Действие некоторых медиаторов направлено на ограничение секреции или инактивацию других медиаторов. Так, арилсульфатазы вызывают разрушение медленно реагирующего вещества, гистаминаза инактивирует гистамин, простагландины группы E снижают освобождение медиаторов из тучных клеток. Выделение М.а.р. зависит и от системных регуляторных влияний. Все воздействия, приводящие к накоплению в тучных клетках циклического АМФ, угнетают освобождение из них М. а. р.

При IgG и IgM (цитотоксический - II тип и повреждающее действие комплексов антиген - антитело - III тип) - опосредованных аллергических реакциях основными медиаторами являются продукты активации комплемента. Они обладают хемотаксическими, цитотоксическими, анафилатоксическими и другими свойствами. Накопление нейтрофильных гранулоцитов и фагоцитоз ими комплексов антиген- антитело сопровождается выделением лизосомальных ферментов, вызывающих повреждение соединительнотканных структур. Участие тучных клеток и базофильных гранулоцитов в этих реакциях небольшое. Воздействия, изменяющие содержание циклического АМФ, оказывают ограниченное влияние на образование М. а. р. Более эффективны в этих случаях глюкокортикоидные гормоны, которые тормозят повреждающее действие М. а. р. - развитие воспаления (см.).

Гистамин [бета-имидазолил-4(5)-этиламин] - гетероциклический, принадлежащий к группе биогенных аминов, один из основных медиаторов IgE-опосредованных химергических аллергических реакций и различных реакций при повреждении тканей (см. Гистамин).

Серотонин (5-окситриптамин) - гетероциклический амин, тканевой гормон, принадлежащий к группе биогенных аминов. У человека его больше всего содержится в тканях жел.-киш. тракта, в тромбоцитах и ц. н. с. (см. Серотонин). Небольшое количество обнаруживается в тучных клетках. Тромбоциты сами не образуют серотонина, но обладают выраженной способностью активно его связывать и накапливать. В крови большая часть серотонина содержится в тромбоцитах, а плазма содержит свободный серотонин в незначительных количествах. Серотонин быстро метаболизируется в организме, при этом основной путь метаболизма у человека - окислительное дезаминирование под влиянием моноаминоксидазы с образованием 5-оксииндолилуксусной кислоты, к-рая выводится с мочой. Введение серотонина в организм вызывает значительные фазные изменения гемодинамики, зависящие от дозы и способа введения. Считают, что серотонин принимает участие в изменениях микроциркуляции, вызывая спазм вен, артериальных сосудов головного мозга и сосудов печени, уменьшая клубочковую фильтрацию в почках, повышая АД в системе легочных артерий за счет констрикции артериол и расширяя венечные артерии. В легких оказывает бронхоконстрикторное действие. Серотонин стимулирует перистальтику кишечника, гл. обр. двенадцатиперстной и тощей кишок. Он выполняет роль медиатора (см.) в некоторых синапсах центральных отделов в. н. с.

Роль серотонина как М. а. р. зависит от вида животных и характера аллергической реакции. Наибольшее значение этот медиатор имеет в патогенезе аллергических реакций у крыс и мышей, несколько меньше у кроликов и еще меньше у морских свинок и человека. Развитие аллергических реакций у человека часто сопровождается изменениями содержания и обмена серотонина и зависит от стадии и характера процесса. Так, при инфекционно-аллергической форме бронхиальной астмы в стадии обострения обнаруживают увеличение в крови уровня свободного и связанного серотонина и его содержания в расчете на один тромбоцит. Одновременно снижается выделение с мочой 5-оксииндолилуксусной к-ты. В ряде случаев увеличение содержания серотонина в крови сопровождается повышением выделения с мочой его основного метаболита. Все это свидетельствует о возможности как усиления образования или освобождения серотонина, так и нарушения его метаболизма. Неоднородны результаты исследований, касающихся содержания серотонина и его метаболизма при других аллергических заболеваниях. Одни исследователи находили в острой стадии лекарственной аллергии, ревматоидного артрита, хрон, аллергического ринита снижение содержания серотонина в крови и иногда снижение экскреции его основного метаболита; другие выявляли у больных аллергическим ринитом увеличение концентрации серотонина в крови. Неоднородность результатов можно объяснить колебаниями обмена серотонина в зависимости от стадии и характера аллергического заболевания, а возможно, особенностями применяемого метода определения серотонина. Исследование действия антисеротонинных препаратов показало определенную их эффективность при ряде аллергических заболеваний и состояний, особенно при крапивнице, аллергических дерматитах, при головных болях, развивающихся при действии различных аллергенов.

Медленно реагирующее вещество (МРВ)- группа веществ неустановленного хим. строения, выделяющихся при аллергической реакции из тканей, особенно из легких, и вызывающих спазм гладкой мускулатуры. Спазм изолированных гладкомышечных препаратов вызывается МРВ медленнее, чем гистамином, и не предупреждается антигистаминными препаратами. МРВ выделяется под влиянием специфического антигена и ряда других воздействий (препарата 48/80, змеиного яда) из перфузируемых легких больных, умерших от бронхиальной астмы, перфузируемых или измельченных легких морской свинки и других животных, из изолированных тучных клеток крыс, из нейтрофильных гранулоцитов и других тканей.

Медленно реагирующее вещество, образующееся при анафилаксии (МРВ-А), отличается по своим фармакол. свойствам от веществ, образующихся при иных условиях. Предполагают, что МРВ-А с мол. весом (массой) 400 является кислым гидрофильным эфиром серной к-ты и продукта метаболизма арахидоновой к-ты и отличается от простагландинов и других веществ, обладающих способностью вызывать сокращение гладких мышц; разрушается арилсульфатазами А и В, а также при нагревании до t° 45 ° в течение 5-10 мин. За единицу МРВ-А принимают активность инкубационной жидкости, появляющуюся после добавления специфического аллергена к 10 мг размельченных легких сенсибилизированной морской свинки. Биол, тестирование МРВ-А обычно проводят на отрезке подвздошной кишки морской свинки, предварительно обработанной атропином и мепирамином.

Арилсульфатазы (КФ3.1. 6.1)- ферменты, относящиеся к гидролазам сульфоэфиров. Обнаружены в клетках и тканях, образующих МРВ-А, и в эозинофильных гранулоцитах. Установлено два типа арилсульфатаз - А и В, различающихся по заряду молекул, электрофоретической подвижности и изоэлектрическим точкам. Оба эти типа инактивируют МРВ-А. Эозинофильные гранулоциты человека содержат В-тип фермента, легочная ткань - оба типа арилсульфатаз. Лейкемические базофильные гранулоциты крыс являются уникальным источником для выделения обоих типов ферментов. Тип А имеет мол. вес 116 000, а тип В- 50 000.

Эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии - группа гидрофобных тетрапептидов с мол. весом 360 - 390, вызывающих хемотаксис эозинофильных и нейтрофильных гранулоцитов.

Эозинофильный хемотаксический фактор промежуточного молекулярного веса состоит из двух веществ, обладающих хемотаксической активностью. Мол. вес 1500 - 2500. Вызывает хемотаксис эозинофильных гранулоцитов. Блокирует их реакцию на различные хемотаксические стимулы.

Высокомолекулярный нейтрофильный хемотаксический фактор выделен из сыворотки крови человека с холодовой крапивницей. Мол. вес 750 000. Вызывает хемотаксис нейтрофильных гранулоцитов с последующей их деактивацией.

Гепарин- макромолекулярный кислый протеогликан с мол. весом 750 000. В нативном виде обладает низкой антикоагулянтной активностью и устойчивостью к протеолитическим ферментам. Активируется после высвобождения из тучных клеток. Обладает антитромбиновой и антикомплементарной активностью (см. Гепарин).

Анафилатоксин появляется в сыворотке крови морской свинки во время анафилактического шока (см.). Введение в кровь здоровой свинке сыворотки крови от свинки, перенесшей анафилактический шок, вызывает ряд патофизиол, изменений, характерных для анафилактического шока. Анафилатоксические свойства приобретает сыворотка крови несенсибилизированных животных после обработки ее in vitro различными коллоидами (преципитат, декстраны, агар и др.). Анафилатоксин вызывает освобождение гистамина тучными клетками. Вещество отождествляется с различными фрагментами активированного третьего и пятого компонентов комплемента.

Продукты протеолиза. Перитонеальные тучные клетки крыс содержат химазу - катионный белок с мол. весом 25 000, обладающий протеолитической активностью. Однако роль химазы и ее распространение в тучных клетках других животных не выяснены. Аллергические процессы сопровождаются увеличением активности сывороточных протеаз, что выражается активацией системы комплемента, калликреин-кининовой (см. Кинины) и плазминовой системы. Активация комплемента выявляется при II и III типах аллергических реакций. Тин I аллергических реакций, в развитии к-рого играют роль антитела, относящиеся к классу IgE, очевидно, не требует участия комплемента. Активация комплемента сопровождается образованием продуктов, которые вызывают хемотаксис фагоцитов и усиливают фагоцитоз, обладают цитотоксическими и цитолитическими свойствами, повышают проницаемость капилляров. Эти изменения способствуют развитию воспаления. Активация калликреин-кининовой системы приводит к образованию биологически активных пептидов, среди которых наиболее изучены брадикинин, лизилбрадикинин. Они вызывают спазм гладкой мускулатуры, повышение сосудистой проницаемости и при системном действии снижают кровяное давление. Отмечено увеличение концентрации кининов при различных экспериментальных аллергических процессах ii аллергических заболеваниях. Так, при обострении бронхиальной астмы концентрация брадикинина в крови может увеличиваться в 10 - 15 раз по сравнению с нормой. Его действие выявляется более резко на фоне снижения активности бета-адренергических рецепторов. Активация плазминовой (фибринолизиновой) системы приводит к усилению фибринолиза (см.) и тем самым к изменению реологических свойств крови, проницаемости сосудистой стенки и гипотензии. Выраженность активации и характер активируемых протеолитических систем различны и зависят от вида и стадии аллергического процесса. Активация протеолиза отмечается и при аллергических реакциях замедленного тина. В связи с этим при аллергических заболеваниях, сопровождающихся активацией этих систем, применение ингибиторов протеолиза оказывает положительный лечебный эффект. Активация протеолиза не является специфичной для аллергических реакций и наблюдается при других патол, процессах.

Простагландины (ПГ). В качестве медиаторов аллергических реакций немедленного типа лучше изучена роль ПГ Е- и F-груип. Простагландины (см.) группы F обладают способностью вызывать сокращение гладкой мускулатуры, в т. ч. и бронхов, а ПГ группы E обладают противоположным, расслабляющим действием. Во время анафилактических реакций в легких морских свинок и в изолированных бронхах человека образуются ПГ группы F. При добавлении аллергена к инкубируемым и пассивно сенсибилизированным кусочкам ткани легких человека происходит освобождение как ПГ группы Е, так и группы F2α, причем ПГ группы F2α освобождается больше, чем ПГ группы Е. В плазме крови больных бронхиальной астмой после провокационной ингаляционной пробы увеличивается число метаболитов ПГ группы F2α. Больные бронхиальной астмой более чувствительны к бронхоконстрикторному действию ингаляции ПГ группы F2α. чем здоровые. Полагают, что ПГ оказывают свое влияние на клетки через циклазные системы, причем ПГ группы E стимулируют аденилциклазу, а ПГ группы F - гуанилциклазу. Т. о., действие ПГ группы E аналогично действию катехоламинов при активации бета-адренергических рецепторов, а действие ПГ группы F2α - ацетилхолина. Поэтому под влиянием ПГ группы E происходит накопление в клетках циклического АМФ и как следствие - расслабление гладкомышечных волокон, торможение освобождения из базофилов и тучных клеток гистамина, серотонина, МРВ. Противоположное действие оказывают ПГ группы F. Поэтому освобождение гистамина из лейкоцитов крови больных атопической формой бронхиальной астмы при добавлении аллергена зависит не от уровня специфического IgE, а от уровня базального освобождения ПГ группы Е. Увеличенное освобождение последнего снижает освобождение гистамина. Эти результаты и данные о выявлении преимущественного освобождения иод влиянием аллергена простагландиноподобной активности (группы Е) из кусочков пассивно сенсибилизированных легких человека привели к предположению, что ПГ вовлекаются в аллергические реакции вторично, как реакция, направленная на блокирование бронхоконстрикторного действия других медиаторов и ограничение их высвобождения. Существуют также данные о преимущественном образовании при аллергических реакциях ПГ группы F. По-видимому, эти различия связаны со стадиями аллергического процесса. Возможность лечебного применения ПГ группы E или их синтетических аналогов у больных бронхиальной астмой исследуется. Установлено, что образование ПГ можно регулировать с помощью ингибиторов их синтеза; таким действием обладает группа нестероидных противовоспалительных препаратов (индометацин, фенилбутазон, ацетилсалициловая к-та и др.).

Липидный хемотаксически й фактор тромбоцитов - продукт метаболизма арахидоновой к-ты. Образуется в тромбоцитах человека. Вызывает хемотаксис полиморфно-ядерных лейкоцитов с преимущественным влиянием на эозинофильные гранулоциты.

Tромбоцитактивирующие факторы - фосфолипиды с мол. весом 300-500 - выделяются из базофильных гранулоцитов, а также легких сенсибилизированных кроликов и крыс. Их освобождение установлено также у человека. Вызывают агрегацию тромбоцитов и нецитотоксическое, энергозависимое освобождение из них серотонина и гистамина. Установлено участие их в повышении проницаемости сосудов при экспериментальных аллергических реакциях, вызванных повреждающим действием комплекса антиген-антитело. Разрушаются фосфолипазой Д эозинофильных гранулоцитов.

Ацетилхолин - биогенный амин, медиатор нервного возбуждения и некоторых аллергических реакций (см. Ацетилхолин , Медиаторы).

Библиография: Адо А. Д. Общая аллергология, М., 1978; Простагландины, под ред. И. С. Ажгихина, М., 1978; Bellanti J. A. Immunology, Philadelphia а. о. 197Г. Biochemistry of acute allergic reactions, ed. by K. Frank a. E. L. Becker, Oxford, 1968; Okazaki T. a. o. Regulatory role of prostaglandin E in allergic histamine release with observations on the responsiveness of basophil leukocytes and the effect of acetylsalicylic acid, J. Allergy clin. Immunol., v. 60, p. 360, 1977, bibliogr.; Strandbert K., Mathe A. A. a. Y e n S. S. Release of histamine and formation of prostaglandins in human lung tissue and rat mast cells, Int. Arch. Allergy, v. 53, p. 520, 1977.