Файл: Лекции по клинической иммунология и аллергологии_2014.pdf

26

Глава 2 

Защита слизистых оболочек и кожи 

Неспецифические  факторы  защиты  слизистых  оболочек  и 

кожи 

Кожные  покровы  и  слизистые  оболочки  являются  основными  зонами 

контакта  макроорганизма  с  микроорганизмами,  в  том  числе  патогенными. 

Согласно  статистическим  данным  инфекционные  заболевания  не  являются 

основной  причиной  смертности,  однако  от  них  во  всем  мире  ежегодно 

погибает огромное количество людей. По данным ВОЗ (2008 г.) около 4 млн. 

человек  по  всему  миру  ежегодно  умирает  от  острых  респираторных 

инфекций,  2,2  млн.  человек  –  от  кишечных  инфекционных  заболеваний,  1,5 

млн.  человек  –  от  туберкулеза.  В  настоящее  время  продолжают  умирать  от 

кори (400 тыс. человек в год) и коклюша (почти 300 тыс. человек ежегодно). 

К  этому  списку  стоит  добавить  ВИЧ/СПИД,  который  является  причиной 

смерти 2 млн. человек ежегодно.  

В подавляющем большинстве случаев инфекционные агенты попадают в 

организм 

через 

слизистые 

оболочки 

трех 

основных 

трактов 

– 

пищеварительного,  дыхательного  и  мочеполового,  реже  через  кожные 

покровы.  Это  обусловлено  тем,  что  совокупная  площадь  поверхности 

слизистых оболочек организма во много раз превосходит поверхность кожи. 

Слизистые оболочки пищеварительного тракта имеют наибольшую площадь 

–  около  300 м

2

,  примерно  80 м

2

  составляет  поверхность  слизистых 

респираторного  тракта,  чуть  менее  20 м

2

  –  мукозальная  поверхность 

мочеполовой  системы,  слезных  и  молочных  желез.  Площадь  кожного 

покрова у взрослых колеблется в пределах 1,2-2,0 м

2

.  

Таким образом, слизистые оболочки  и кожа являются первым барьером 

на  пути  проникновения  патологических  агентов  внутрь  организма.  Именно 

27

здесь  развиваются  ранние  иммунологические  события  при  инфекционных 

процессах, однако механизмы защиты от внешней агрессии  у них несколько 

отличаются. 

Первая  линия  обороны  –  это  неиммунные  или  неспецифические 

факторы защиты слизистых оболочек и кожи

(таблица 1). 

Таблица 1 – Неспецифические факторы защиты от инфекционных агентов 

Защитные 
факторы 

Кожа 

ЖКТ 

Легкие 

Глаза/Нос/ 

Полость рта 

Механические 

Плотный слой эпителиальных клеток 

Движение воздуха или жидкости  Движение 

слизи 
ресничками 

Слезы, 
носовые 
реснички 

Химические 

Жирные 
кислоты 

Низкая pH 
Ферменты 
(пепсин) 

Ферменты в 
слезах и слюне 
(лизоцим) 

(антибакте-
риальные 
пептиды) 

β-дефензины 
Ламеллярные 
тельца 
Кателицидины 

α-дефензины 
RegIII 
(лектицидин) 
Кателицидины 

α-дефензины 
Кателицидины 

Гистатины 
β-дефензины 
 

Биологические  

Нормальная микробиота 

Наружный  слой  слизистых  оболочек  представлен  однослойным  (иногда 

многорядным) 

эпителием, 

под 

ним 

располагается 

слой 

рыхлой 

соединительной  ткани  (

Lamina  propria

),  который  богат  кровеносными  и 

лимфатическими сосудами, а также клетками иммунной системы.  

Наружный  слой  кожи  представлен  многослойным  ороговевающим 

эпителием  –  эпидермисом.  Кератиноциты  эпидермиса,  находящиеся  на 

разных  стадиях  дифференцировки,  располагаются  над  базальной  мембраной 

в  несколько  слоев.  Под  эпидермисом  располагается  дерма,  или  собственно 

кожа,  которая  представляет  собой  достаточно  толстый  слой  соединительной 

ткани,  который  обильно  снабжен  сосудами,  нервными  окончаниями, 

железами, клетками, в том числе иммунной системы.  

28

Механические факторы защиты 

Несколько  слоев  эпителиальных  клеток  в  коже,  плотный  слой 

эпителиальных  клеток  в  слизистых,  тесно  прилегающих  друг  к  другу, 

механически  отграничивают  внутреннюю  среду  организма  от  внешней. 

Инфицирование  слизистых  и  кожи  возможно  только  тогда,  когда  патоген 

колонизирует  или  проникает  через  эти  барьеры  при  нарушении  их 

целостности.  Кожа  благодаря  наличию  многослойного  ороговевающего 

эпителия  обладает  большей  прочностью  по  сравнению  со  слизистыми 

оболочками,  которые  выстланы  однослойным  неороговевающим  эпителием. 

Кроме 

этого, 

регулярное 

слущивание 

верхних 

слоев 

эпидермиса 

способствует  удалению  имеющихся  на  поверхности  кожи  микробов  и 

инфицированных  вирусами  клеток.  Именно  поэтому  через  кожу  поступает 

значительно меньше чужеродного материала, чем через слизистые оболочки.  

Движение  жидкостей  (слизи  и  секретов)  и  воздуха  также  являются 

механическим  препятствием  проникновению  инфекционных  агентов.  Так, 

бокаловидные  клетки  эпителия  слизистых  секретирует  слизь,  содержащую 

большое  количество  гликопротеинов  (муцинов),  которые  обуславливают  ее 

вязкость.  Слизь  обволакивает  микроорганизмы  и  тем  самым  предотвращает 

их  адгезию  к  эпителию.  Ритмичные  направленные  движения  ресничек 

эпителия 

респираторного 

тракта 

обусловливают 

движение 

слизи 

(мукоцилиарный  клиренс),  что  способствует  удалению  микробов  из 

организма.  Перистальтические  движения  кишечника  способствуют  как 

продвижению  пищи,  так  и  удалению  из  организма  инфекционных  агентов 

вместе  с  непереваренными  остатками  еды  и  слизью.  Слизь,  выделяемая  из 

влагалища,  также  способствует  удалению  микроорганизмов.  Кроме  того 

слизь  защищает  эпителий  слизистых  и  нижележащие  слои  от  воздействия 

энзимов и токсинов.  

С  поверхности  слизистых  ротовой  полости,  урогенитального  тракта  и 

конъюнктивы  микробы  удаляются  с  помощью  смывания  соответствующими 

29

секретами.  Слезы  механически  смывают  с  конъюнктивы,  попавшие  на  нее 

чужеродные 

агенты. 

Мочеиспускание 

препятствует 

прикреплению 

микроорганизмов и продвижению их вверх по мочевым путям. Турбулентное 

движение  воздуха,  возникающее  при  кашле  и  чихании,  также  способствует 

освобождению слизистых от возбудителей. 

Химические факторы защиты 

Кислая  среда  желудка  (соляная  кислота),  пищеварительные  энзимы, 

желчь  и  жирные  кислоты,  содержащиеся  в  желудочно-кишечном  тракте, 

создают  химический  барьер  на  пути  проникновения  инфекции.  К 

химическим  факторам,  препятствующим  размножению  бактерий  также 

относят  слабокислую  pH  кожи  (органические  кислоты  секрета  потовых 

желез) и слизистой влагалища (молочная кислота, синтезируемая нормальной 

флорой влагалища). 

Важную роль в защите слизистых играют 

антибактериальные пептиды

, 

к  которым  относятся  энзимы,  дефензины,  кателецидины,  гистатины  и 

лектины.  Наиболее  изученные  антимикробные  энзимы  это  лизоцим  и 

секреторная  фосфолипаза  А

2

.  Они  секретируются  эпителиальными  клетками 

и  фагоцитами,  содержатся  в  слезах,  слюне  и  некоторых  других  жидкостях. 

Механизм  действия  этих  веществ  различен  и  связан  с  особенностями 

строения  клеточной  стенки  бактерий.  Клеточная  стенка  грамположительных 

бактерий состоит из двух слоев: внутренний – цитоплазматическая клеточная 

мембрана  (бислой  фосфолипидов),  внешний  –  слой  пептидогликанов. 

Пептидогликаны 

клеточной 

стенки 

представляют 

собой 

плотную 

трехмерную  сеть,  состоящую  из  чередующихся  между  собой  остатков  N-

ацетилглюкозамина  (GlcNAc)  и  N-ацетилмурамиловой  кислоты  (MurNAc), 

связанных  пептидными  мостиками.  В  сеть  пептидогликана  встроены 

молекулы  тейхоевой  и  липотейхоевой  кислот,  который  связывают  слой 

пептидогликана  с  цитоплазматической  мембраной.  У  грамотрицательных 

бактерий  также  есть  эти  два  слоя,  но  над  тонким  слоем  пептидогликана 

30

находится  третий  –  липидный  слой,  состоящий  из  липополисахаридов  и 

протеинов.  Липидный  слой  защищает  пептидогликаны  от  прямого  действия 

ферментов.  

Механизм действия лизоцима основан на разрушении пептидных связей 

между  остатками  GlcNAc  и  MurNAc  –  в  результате  нарушается  целостность 

пептидогликанового  слоя  и  обнажается  цитоплазматическая  мембрана 

клетки.  Фосфолипаза  А

2 

в  свою  очередь  разрушает  нижний  слой  клеточной 

стенки бактерий – цитоплазматическую клеточную мембрану, что приводит к 

гибели  микроба.  Очевидно,  что  лизоцим  будет  более  эффективен  в 

отношении 

грамположительных 

микроорганизмов, 

у 

которых 

пептидогликановый слой доступнее, чем у грамотрицательных бактерий.  

Дефензины  представляют  собой  филогенетически

самый  древний  класс 

антимикробных  агентов,  которые  имеются  не  только  у  млекопитающих,  но 

даже  у  насекомых  и  растений.  Механизм  действия  дефензинов  схож 

действием  фосфолипазы.  Гидрофобная  положительно  заряженная  молекула 

дефензина легко встраивается в отрицательно заряженный билипидный слой 

клеточной мембраны, а далее за счет сил отталкивания, возникающих между 

одинаково  заряженными  молекулами  дефензина,  цитоплазматическая 

мембрана  буквально  разрывается  –  формируется  пора,  через  которую 

бактерия теряет важные компоненты и погибает.  

Кателецидины  также  являются  пептидами  и  по  своему  строению 

незначительно  отличаются  от  дефензинов.  Кателицидины  у  человека 

кодируются  только  одним  геном  и  не  имеют  такого  разнообразия 

субсемейств  как  дефензины.  Кателецидины  синтезируются  нейтрофилами, 

макрофагами,  кератиноцитами  кожи,  а  также  эпителиальными  клетками 

легких и кишечника в ответ на инфекцию.  

Гистатины 

секретируются 

околоушной, 

подъязычной 

и 

поднижнечелюстной  слюнными  железами  ротовой  полости.  Представляют 

собой  короткие,  богатые  гистидином  пептидные  цепочки,  активные  против 

патогенных грибов, таких как 

Candida albicans 

и

 Cryptococcus neoformans

.