Гуморальные факторы. В плазме крови содержится большое количество компонентов, способных связывать эндотоксин кишечной микрофлоры (ЭТ). К ним относится ряд острофазных реактантов, в частности, некоторые арилэстеразы, С-реактивный белок и амилоид А, а также фактор, вызывающий дезагрегацию субъединиц ЛПС. После дезагрегации субъединиц ЛПС с ними взаимодействуют липопротеины высокой удельной плотности (ЛПВП), связывающие более половины ЭТ в течение нескольких минут после его внутривенного введения [1, с.100-106]. Связывание ЛПС с ЛПВП приводит к значительному снижению его токсичности. Комплексы ЭТ c ЛПВП циркулируют в крови в течение 24 часов, затем постепенно поглощаются тканями и выводятся [2, P.2133-2143]. Высокие концентрации этих комплексов обнаружены в надпочечниках [3, P.1516-1524]. Возможно, повышенное содержание данных комплексов в надпочечниках имеет защитное значение, так как комплексы стимулируют продукцию антистрессовых гормонов, повышающих устойчивость к ЛПС [4, P.91-95]. Однако при высоком содержании комплексов возможно повреждение функций надпочечников, что в итоге может привести к развитию их недостаточности [5]. О значимости связывания ЛПС с ЛПВП в защите организма от ЭТ свидетельствует повышение естественной резистентности животных к ЛПС при повышенном содержании ЛПВП [1, с.100-106].
В последние годы выявлена ЭТ-связывающая способность острофазных белков с прямым или опосредованным бактерицидным или бактериостатическим действием. В сыворотке крови людей имеется белок теплового шока HSP 60, который относится к белкам острой фазы воспаления и способен связываться с липидом А ЛПС. В опытах in vivo на клетках аорты крыс Lewis отмечено увеличение HSP 60 через 6 часов после воздействия ЭТ, причем высокий уровень содержания сохранялся в течение 48 часов [6, P.101]. Кроме того, в исследованиях in vivo HSP 60 выявлен в гранулах нейтрофилов. Отмечается определенное сходство HSP человека и HSP бактерий. Так, антитела сыворотки к HSP 60 человека реагируют с HSP Е.coli [7, P.1560].
К острофазным белкам, вырабатываемым печенью, относят альфа-1-антитрипсин, альфа-1 кислый гликопротеин, амилоид А и Р, антитромбин-III, С-реактивный белок, ингибитор С-1-эстеразы, альбумин, С3-компонент комплемента, церуплазмин, трансферрин, гаптоглобулин, оросомукоид, плазминоген [8, P.1475; 9, P.4662]. Воздействие ЭТ вызывает повышение концентрации в плазме крови С-реактивного белка в 10-100 раз. Этот белок обладает способностью связываться с полисахаридом на поверхности Streptococcus pneumoniae. С-реактивный белок активирует систему комплемента, подавляет функции тромбоцитов и моноцитов, тормозит ретракцию сгустка и стимулирует фагоцитоз нейтрофилами [10, с. 10-13; 11, P. 3837].
Важным гуморальным фактором, связывающим ЭТ, являются антитела [12, P.115-121]. Высокой антиэндотоксиновой активностью обладают антитела к О-цепям ЛПС, но их роль в естественных условиях достаточно низка из-за большого разнообразия антигенных детерминант О-цепей у грамотрицательных (Гр-) бактерий, что определяет очень низкую вероятность встречи О-специфических антител и соответствующих ЛПС. В связи с этим важная роль в гуморальной антиэндотоксиновой защите принадлежит антителам к глубоким детерминантам R-кора ЛПС, в частности, антителам к Rе-гликолипиду. Этот гликолипид состоит из КДО и липида А, то есть, из компонентов, которые входят в состав ЛПС большинства Гр- бактерий. Было показано, что при госпитальных инфекциях, вызванных условно патогенными Гр- бактериями, выживаемость больных прямо зависела от величины титров антител к Re-гликолипиду [13, P.79]. При брюшном тифе отмечена обратная зависимость между содержанием антител к Re-гликолипиду и тяжестью клинического течения заболевания [14, с. 103-107]. У больных перитонитами с увеличением степени снижения титров антител к Re-гликолипиду увеличивалась частота развития осложнений и длительность пребывания в стационаре. По данным Т. А. Гремяковой [15], антитела к Re-гликолипиду, нейтрализующие эндотоксины различных грамотрицательных бактерий, выявляются в больших или меньших титрах у большинства здоровых людей.
В работе И. А. Аниховской [16] показана возможность использования показателей гуморального звена АЭИ в качестве интегрального показателя, характеризующего состояние здоровья человека. Проверка этого способа на здоровых донорах показала, что в норме количество антител к ЛПС E.coli О14 (ОАЭ) (показатель А2 равен 400 у.е.О.П.) в сыворотке крови примерно в 2 раза превышает содержание антител к Re-гликолипиду (показатель А1 равен 200 у.е.О.П.), соотношение А2/А1 (показатель А3) составляет 2/1. Применение этого способа для обследования 152 человек, работавших на химическом производстве и признанных при традиционной диспансеризации практически здоровыми, выявило наличие существенного разброса показателей. По показателям А1, А2 и А3, все обследованные были разделены автором на 11 групп, из которых лишь одна (первая) характеризовалась наличием показателей нормы. Незначительные отклонения от нормы были обнаружены в группе 2. На предприятии с экологически чистыми условиями производства большинство обследованных (68%) относилось именно к этим двум группам. На химически вредном производстве к первым двум группам отнесено лишь 17% обследованных. Большие количественные различия выявлены также в группах 5,8,9,10 и 11. 38% сотрудников (745 человек) химического производства относилось к группе 5. У 52% пациентов этой группы была выявлена патология эндокринных органов. В группе 8 на химическом производстве (392 человека) в 72% случаев обнаружены различные заболевания желудочно-кишечного тракта и в 60% случаев – вирусные инфекции. Большой интерес вызывала 11 группа. К 11 группе отнесены 173 (7%) человек, работающих на экологически чистом производстве и 412 (21%) человек, работающих на химическом производстве. В этой группе выявлены вирусные инфекции (65% случаев), мочеполовые инфекции (16% случаев), пневмонии (11% случаев), заболевания эндокринной системы (12% случаев) и желудочно-кишечного тракта (8% случаев). Особого внимания заслуживает 10 группа. На экологически чистом производстве показатели этой группы не были выявлены ни у одного человека. В то же время на химическом производстве к этой группе отнесены 78 (4%) человек. У пациентов этой группы в 64% случаев выявлены различные злокачественные новообразования. Кроме того, диагностированы заболевания эндокринных органов (41% случаев), пневмонии (27% случаев), заболевания желудочно-кишечного тракта (11% случаев), коллагенозы (10% случаев), туберкулез (5% случаев), цирроз печени (5% случаев) и заболевания неясной этиологии (2,5% случаев). Во многих группах обнаружены также доброкачественные опухоли. Дисбактериозы кишечника выявлены во всех группах, особенно часто в 11, 9, 2, 8 и 5.
С наименьшей частотой патологические процессы выявлены в первых четырех группах. На основании этих материалов автором были классифицированы состояния здоровья (резистентности) в 1 группе как нормальное, во 2 – 4 группах как субкомпенсированное снижение, в 5 – 11 группах как декомпенсированное снижение и определена вероятность обнаружения тех или иных патологических процессов в различных группах.
Разработанный автором метод позволил провести целенаправленную диагностику и рациональное лечение. Было отмечено, что после лечения у пациентов восстанавливались показатели гуморального АЭИ. Поэтому мы считаем, что определение этих показателей можно использовать для оценки здоровья спортсменов различных специализаций, эффективности тренировочного процесса, выявления скрыто протекающих иммунодефицитов, предболезни и болезни для проведения своевременного лечения [17, с. 135-138; 18] .
Клеточные факторы. ЭТ, проникший из кишечника в систему воротной вены, захватывается и подвергается разрушению в клетках ретикуло-эндотелиальной системы (РЭС), преимущественно в клетках Купфера, с последующей детоксикацией в клетках печени. При нарушении функций печени и РЭС ситуация значительно меняется. При циррозе печени свободный ЛПС легко обнаруживается в циркулирующей крови.
Одной из главных клеток крови, акцептирующих ЭТ, является полиморфноядерный лейкоцит (ПЯЛ) [19, с. 4-6]. Это подтверждается данными о том, что у здоровых людей в тонких мазках крови обнаруживаются около 3,5% полиморфноядерных лейкоцитов, связавших эндотоксин в кровотоке (in vivo) при помощи так называемого Fc-опосредованного связывания, то есть, при помощи антител, фиксированных на Fc-рецепторах лейкоцитов [20, с. 76-79]. У здоровых людей в кровотоке имеются также гранулоциты, способные к Fc-зависимому связыванию эндотоксина in vitro, т.е. у здоровых людей имеются резервы связывания ЛПС лейкоцитами. Таким образом, гранулоциты играют важную роль в детоксикации ЭТ, Fc-зависимое связывание можно рассматривать в качестве клеточного звена антиэндотоксинового иммунитета.
Перечисленные клеточные и гуморальные факторы иммунитета в нормальных физиологических условиях могут достаточно надежно защищать организм здорового человека от неблагоприятного повреждающего действия эндотоксина.
Библиографический список
- Аполлонин А.В., Яковлев М.Ю., Рудик А.А., Лиходед В.Г. Эндотоксинсвязывающие системы крови // Журнал микробиологии, эпидемиологии, иммунобиологии. 1990. №11.
- Mathison J.C., Ulevitch R.J. The clearance, tissue distribution and cellular localization of intravenously injected lipolysaccharide in rabbirs // J. Immunol. 1979. V.123.
- Ulevitch R.J., Johnston A.R., Weinstein D.B. New functions for high density lipoproteins. Their participation in intrvascular reactions of bacterial lipopolysaccharides // J.Clin.Invest. 1979. V.64.
- Path G., Scherbaum W.A., Bornstein S.R. The role of interleukin-6 in the human adrenal gland // Eur. J. Clin. Invest. 2000. V.30 (Suppl. 3).
- Виру А.А., Кырге П.К. Гормоны и спортивная работоспособность. М.: ФиС, 1983.
- Shainkin-Kestenbaum R., Zimlichman S., Lis M. et al. Modulation of prostaglandin I2 production from bovine aortic endothelial cells by serum amyloid A and its N-terminal tetradecapeptide // Biomed. Pept. Proteins. Nucleic. Acids. 1996. V. 2(4).
- Mayr M., Metzler B., Kiechl S., Willeit J. et al. Endothelial cytotoxicity mediated by serum antibodies to heat shock proteins of Еscherichia coli and chlamydia pneumoniae: immune reactions to heat shock proteins as a possible link between infection and atherosclerosis // Circulation. 1999. V. 99(12).
- Liao F., Lusis A.J., Berliner J.A., Fogelman A.M. et al. Serum amyloid A protein family. Differential induction by oxidized lipids in mouse strains // Arterioscler. Thromb. 1994. V. 14(9).
- Ray B.K., Ray A. Involvement of an SAF-like transcription factor in the activation of serum amyloid A gene in monocyte/macrophage cells by lipopolysaccharide // Biochemistry. 1997. V. 36(15).
- Воробьев А.А., Борисова Е.В., Борисов В.А. Липополисахариды грамотрицательных вирулентных бактерий и их роль в инфекции и иммунитете // Вестн. РАМН. 1997. №3.
- Holschermann H., Durfeld F., Maus U. et al. Cyclosporine a inhibits tissue factor expression in monocytes (macrophages) // Blood. 1996. V. 88(10).
- Smith D.E. Activities of antilipopolysaccaride immunoglobulins // Ph. D. Thesis. University of Edinburg. 1988.
- Glumeck N. et al. Bacterial endotoxins and host respons // Amsterdam. 1980.
- Гремякова Т.А., Погорельская Л.А., Ильинский Ю.А., Лиходед В.Г., Поверенный А.М., Табачник А.Л. Антиэндотоксиновая активность сывороток крови больных брюшным тифом // Микробиология. 1982. №9.
- Гремякова Т.А. Выявление эндотоксинов грамотрицательных бактерий и связывающих их белков // Авторефер. …канд. мед. наук. М., 1983.
- Аниховская И.А. Выявление групп риска, выбор тактики обследования и оценка эффективности лечения различных заболеваний по показателям антиэндотоксинового иммунитета // Автореф. …канд. мед. наук. М., 2001.
- Опарина О.Н. Показатели активности антиэндотоксинового иммунитета и концентрации липополисахарида кишечной микрофлоры в крови человека при физических нагрузках // Физиология человека. 2004. №1.
- Опарина О.Н., Кочеткова Е.Ф. Новые технологии в определении и оценке иммунного статуса спортсменов // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/08/36350
- Пермяков Н.К., Яковлев М.Ю., Галанкин В.Н. Эндотоксин и система полиморфноядерного лейкоцита // Архив патологии. 1989. Т.51. №5.
- Лиходед В.Г., Аниховская И.В., Аполлонин А.В. и др. Fc-зависимое связывание эндотоксинов грамотрицательных бактерий полиморфноядерными лейкоцитами крови человека // Микробиология. 1996. №2.
Интересная работа. На свои вопросы частично ответ получил.