Файл: Курс лекций по прикладной иммунологии орел 2015 2 снимщикова ирина анатольевна, д м. н., профессор.pdf

83 1. Нарушения хемотаксиса, миграции и дегрануляции: а) синдром Чедиака - Хигаси б) гипер IgE-скидром
2. Нарушение процессов переваривания (киллинга) микробов: а) септический гранулематоз б) липохромный гистиоцитоз в) ферментопатии нейтрофильных гранулоцитов: дефицит миелопероксидазы, НАДН-оксидазы, глютатионпероксидазы. глюкозо-
6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФД)
3. Дефекты опсонизации и поглощения: а) дефекты опсонизации б) дефицит тафтсина в) отсутствие мембранных гликопротеинов LAF-1, Gpl50, 95, Мас-1
VIII. Патология местного иммунитета.
IX. Малые (минорные) или компенсированные аномалии иммунной системы.
Транзиторные (преходящие) формы ИДС
Б. Приобретенные формы ИДС, связанные с:
а) вирусными инфекциями (в том числе ВИЧ) б) бактериальными инфекциями в) протозойными и глистными болезнями г) нарушениями питания д) влиянием химиопрепаратов, иммунодепрессантов е) действием ионизирующей радиации и иммунотоксинов (в том числе ксенобиотиков) ж) продолжительными стрессорными воздействиями з) патологией обмена веществ (сахарный диабет, недостаточность кокарбоксилазы, дефицит микроэлементов, гипербилирубинемия и др.)

84
Лекция 8. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ
В настоящее время на стыке физиологии, иммунологии и экологии возникло новое направление – экологическая иммунология, которая изучает особенности функционирования иммунной системы в условиях изменяющейся окружающей среды, в основном под влиянием антропогенных факторов. Как утверждают Р. М.
Хаитов с соавт. (Хаитов Р. М., Пинегин Б. В. Истамов Х. И., 1995), иммунная система в силу своей исключительной чувствительности, может выступать в роли показателя воздействия на организм различных антропогенных факторов, то есть служить индикаторной системой в зоне экологического неблагополучия. Исходя из этого, экологическую иммунологию определяют как науку, изучающую влияние факторов физической, химической и биологической природы на иммунную систему организма. Наука решает два комплекса задач: научно-практические и научно- организационные.
Задачи экологической иммунологии:
1. Исследование состояния иммунной системы людей, прежде всего детей, проживающих в экологически неблагополучных регионах.
2. Изучение состояния иммунной системы работников промышленных предприятий; т.е. выявление экологически обусловленного вторичного иммунодефицита.
3. Проведение экспериментальных исследований по выяснению действия неблагоприятных экологических факторов (например, на животных, помещенных в производственную или жилую зону).
4. Проведение в экологически неблагополучных регионах на основе иммунологического обследования населения
(массового, а не эпизодического) иммунопрофилактики, иммунотерапии и иммунореабилитации, которые способны во многом нивелировать экологически неблагоприятное воздействие на организм.
Научно-практические и научно – организационные задачи:
1. Создание методологии оценки иммунного статуса;

85 2. Изучение влияния физических, химических и биологических факторов на иммунную систему;
3. Установление причинно-следственной связи между указанными факторами и нарушениями иммунной системы;
4. Организация слежения за иммунным статусом жителей данного региона, то есть проведение иммунологического мониторинга;
5. Определение региональных параметров иммунного статуса с учетом климатогеографических и других влияний окружающей cреды и выявление частоты иммунопатологических процессов в этом регионе;
6. Разработка средств и методов иммунокоррекции;
7. Создание сети лабораторий клинической иммунологии;
8. Создание банка данных об иммунном статусе жителей данного региона и страны в целом.
При этом главной задачей экологической иммунологии видится дозонологическая диагностика нарушений иммунной системы, то есть выявление иммунодепрессий под влиянием различных экологических факторов до развития выраженных клинических признаков заболевания.
Факторы внешней среды можно разделить на 3 большие группы:
Абиотические – температура, влажность, продолжительность светового дня, возмущенность магнитного поля, химический состав воздуха, почвы, воды и др.
Биотические – микрофлора организма, растительный и животный мир
Антропонозные (антропогенные) – физические (электромагнитные волны, ионизирующее излучение, шум, вибрация, ультразвук, УФО и др.); химические (выбросы промышленных предприятий и транспорта, контакт с химическими веществами на производстве, в быту); биологические (отходы заводов по производству биопрепаратов, пищевой промышленности); социальные (урбанизация, изменения характера питания, бытовых условий, психофизические нагрузки и др.)

86
Ежегодная эмиссия в атмосферу токсических и умеренно опасных соединений, таких, как сернистый ангидрид, окислы азота, углеводороды и др. соединения, в России составляет около 50 млн. т в год (в среднем 300 кг на одного жителя). В атмосферу попадают бензпирен, окись углерода (их источники – выхлопные газы автотранспорта, выбросы ТЭЦ, металлургические комбинаты), а также тяжелые металлы (свинец, марганец, ртуть, цинк и др.) в количествах от десятков до тысяч тонн ежегодно. 70% населения проживают в экологически неблагополучных районах, почти половина пьет воду, не соответствующую санитарным нормам, 85% дышат воздухом, не соответствующим нормам. При этом более 6 млн. россиян подверглись радиационному воздействию.
Химические агенты внешней среды (ксенобиотики).
1. Продукты полного и частичного сгорания органического топлива
(токсические радикалы, окислы азота, углекислый газ и др.); бензпирены и др.
2. Продукты химической промышленности – бензол, фенолы, аммиак, формальдегид и др.
3. Тяжелые металлы
4. Продукты бытовой и сельхозхимии: пестициды, детергенты, синтетические ткани и краски, добавки, применяемые для консервации, косметические средства и др.
5. Биологические поллютанты (растительные аллергены, грибы, их токсины, микробы, вирусы.)
6. Неорганическая пыль (асбест, силикаты и др)
7. Радионуклиды
Исходя из концепции многоуровней регуляции гомеостаза, действие экологических фактороврассматривают соответственно этим уровням:
центральному, системному, межсистемному, клеточному, молекулярному.
Реакции адаптации организма в ответ на действие экологических факторов проявляются на уровне различных регуляторных систем, и в первую

87 очередь, иммунной, нервной, эндокринной. Иммунная система является индикаторной системой экологического неблагополучия.
Общие механизмы действия экогенных факторов:
При длительном воздействии низких концентраций ксенобиотиков возможно развитие соматических мутаций, нестабильности хромосом и хромосомных аберраций, индукция апоптоза (бензол, озон, тяжелые металлы и др.). По-видимому, формирование большинства врожденных пороков развития обусловлено соматическими мутациями в эмбриональном периоде. В постнатальном периоде мутации генов соматических клеток могут стать причиной развития аутоиммунных, воспалительных и др. процессов, а также привести к злокачественной трансформации клеток (канцерогенный эффект).
Общая онтогенетическая закономерность действия экогенных факторов:
в раннем онтогенезе они приводят к нарушению функции вилочковой железы и
Т-системы, большинство ксенобиотиков обладает ферментопатическим и мембранопатологическим действием. В постнатальном периоде они нарушают функцию В-лимфоцитов и синтез антител. При утрате аг МНС (возможен их переход в растворимую форму) развивается ИД, подобный синдрому «голых» лимфоцитов (ртуть). Так тяжелые металлы могут инактивировать ферменты антиоксидантной защиты; мембранопатическое действие проявляется в первую очередь в повреждении мембранных рецепторов для ИЛ, гормонов и др. молекулярных сигналов межклеточного взаимодействия.
Многие ксенобиотики (формальдегид и др.), могут действовать как ирританты, вызывая раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и приводя к угнетению ИСС (у детей возрастает частота ОРВИ). Химические загрязнители внешней среды могут стать причиной аутоиммуных болезней
(поликлональная активация
В-лимфоцитов под действием ртути, ароматических аминов и др.; изменение а/г свойств клеток; недостаточность иммунорегуляторных клеток и активация Т-хелперов). Значительно возрастает частота аллергических заболеваний. Обследование детей, проживающих в экологически неблагополучных районах Пермской области показало, что у них

88 в 1,4-2,6 раза повышено содержание в волосах хрома, марганца, свинца, сероводорода и др., а показатель частоты хромосомных аберраций превышал уровень нарушений в контроле в 2-2,5 раза.
Иммунная система является индикаторной системой экологического
неблагополучия.
Результат экогенных влияний – это адаптация иммунной системы или ее дисфункция. Нередко чрезмерное воздействие экологических факторов, особенно антропогенных, приводит к срыву нормальных адаптационных процессов. Одним из основных вариантов иммунной дисфункции является развитие экологически обусловленного ВИД как результата срыва адаптационных механизмов.
Основные формы экологически обусловленного вторичного
иммунодефицита:
1. Дефицит Т-системы (свинец, пестициды; дым в помещении, курение матери вызывают изменение гистологической структуры тимуса);
2. Дефицит В-системы (бензпирен и др.)
3. Дефицит фагоцитоза (токсичные радикалы кислорода, окислы азота, пыль и др.)
4. Комбинированные расстройства (чаще Т-системы и фагоцитарной системы)
Действие на иммунную систему ионизирующей радиации:
Лимфоидная ткань очень чувствительна к действию радиации
(радиочувствительность возрастает в следующем порядке: селезенка - периферическая кровь - тимус - лимфоузлы), в первые сутки после облучения развивается дозозависимая лимфопения и атрофия ростовых зон лимфоидных органов. При этом особо чувствительными являются активно делящиеся клетки.
Исходы для клеток: гибель, преимущественно интерфазная (т.е. наступает до следующего деления), путем апоптоза или репродуктивная – гибнет в процессе деления, в результате структурного повреждения хромосом; их выживание с генными и хромосомными мутациями (в настоящее время введено понятие радиационно-индуцированной нестабильности генома, клетки

89 могут приспосабливаться к возникшим условиям с постепенной нормализацией клеточных функций).
Малыми дозами ионизирующего облучения считаются: разовая эквивалентная доза до 0,1 Зв (Зиверт) (10 сЗв или 100 мЗв) или 10 бэр; поглощенная доза до 0,1 Гр (10 сГр или 100 мГр) или 10 рад. Малыми
(низкими) мощностями доз (доза за единицу времени) считается эффективная эквивалентная доза до 0,1 Зв/год (100 мЗв/год), что соответствует экспозиционной дозе 750 мкР/час.
Предел эффективной дозы для персонала составляет в соответствии с нормами НРБ-99 в среднем 20 мЗв для любых последовательных 5 лет, но не более 50 мЗв в год. Для населения - за любые последовательные 5 лет 1 мЗв, но не более 5 мЗв в год. При дозе свыше 0,5 зиверт (Зв) говорят об остром лучевом поражении. При таком уровне облучения негативные эффекты появляются немедленно или через несколько дней. При дозах от 1 до 2 зиверт врачи- радиологи считают, что у пятой части пострадавших возможен летальный исход. При дозах свыше 7 Зв процент выживающих равен нулю.
Кроме внешнего облучения, есть внутреннее облучение, вызываемое радионуклидами, поступившими в организм с пищей, водой, атмосферным воздухом и через кожу.
В последние годы остро стоят вопросы: безопасно ли предпосевное облучение семян для повышения всхожести и урожайности с.-х. культур; лучевая стерилизация овощей, пищевых консервов, лекарственных средств и реактивов и др.
В настоящее время жители наиболее загрязненных районов Беларуси,
России и Украины получают в год дозу радиации, равную 6-11 мЗв.
Все три пострадавшие страны имеют различные нормы допустимого содержания радионуклидов в продуктах питания. В то время как допустимый уровень содержания цезия в молоке одинаков для всех трех стран – 100 беккерель на килограмм, то нормы для стронция различаются: 3,7 в Беларуси,
20 в Украине и 25 в Российской Федерации. Для содержания цезия в картофеле

90 приняты следующие показатели: Беларусь – 80, Россия – 120 и Украина – 60, в то время, как допустимое содержание в картофеле стронция в Беларуси – 3,7, в
Украине – 20 и в России – 40 беккерель на килограмм.
Как уже отмечалось, не все органы одинаково чувствительны к радиоактивному излучению. Считается, что клетки эмбриона в теле матери, органы лимфатической системы (лимфатические узлы), костный мозг, кишечник, щитовидная железа, женская грудь, и яйцеклетки особенно подвержены воздействию радиоактивного излучения. К тому же отдельные органы особенно активно накапливают радионуклиды. Радиоактивный йод накапливается, прежде всего, в щитовидной железе. Цезий-137 накапливается в органах всего тела. Стронций - в костях и зубах.

91
Р
и
с.
16
.
Эк
ол
оги
че
ски
е в
оздей
ст
ви
я
и
си
ст
ем
ы
п
одд
ерж
ан
и
я
го
ме
ост
аз
а орг
ан
и
зм
а

92
Основные отдаленные последствия действия ионизирующего облучения
• возникновение злокачественных новообразований
(крови, кожи, костей, молочной железы, яичников, легких и щитовидной железы);
• нарушения генетического кода (мутации в половых и других клетках);
• развитие иммунодепрессии и иммунодефицита;
• нарушение обмена веществ и эндокринного равновесия;
• поражения органов зрения (помутнение хрусталика и возникновение катаракты);
• развитие импотенции и бесплодия;
• органические поражения нервной системы, кровеносных и лимфатических сосудов;
• ускоренное старение организма;
• нарушения психического и умственного развития.
В связи с этим в условиях экологического неблагополучия важное значение имеет проведение мероприятий, направленных на нивелирование экогенного воздействия на иммунную систему. Это может быть иммунопрофилактика, иммунореабилитация или иммунотерапия.
ИММУННАЯ
НЕДОСТАТОЧНОСТЬ
- самая частая форма экологической иммунопатологии. Нарушение созревания и пролиферация тимоцитов, дисплазия и атрофия вилочковой железы, гипоплазия лимфоидных органов. Характерны для реакции на хлорированные циклические диоксины, бифенилы, метил-ртуть, свинец, кадмий, гранозан. Иммуносупрессия вследствие соматических мутаций и нарушения репарации ДНК в лимфоцитах. Возникает под влиянием алкилирующих агентов, а также бензола, озона, токсичных радикалов кислорода, тяжелых металлов.
Образование цитотоксических антител к лимфоцитам. Вызывают ароматические амины, гидразиды, анилин. Подавление продукции и секреции ИЛ, ИФН обуславливают галогенизированные ароматические соединения, бензпирен, озон. Угнетение функций В-лимфоцитов и продукции