ИММУННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПЫЛЕВОЙ ПАТОЛОГИИ БРОНХОЛЕГОЧНОЙ СИСТЕМЫ

Аннотация:

В обзоре обобщены современные литературные данные о формировании механизмов иммунного ответа организма на развитие профессиональной пылевой патологии легких. Проведено сравнение экспериментальных данных с результатами клинических обследований работников основных профессий угледобывающей промышленности. Показаны универсальные патогенетические иммунные механизмы, лежащие в основе формирования пылевой патологии легких, а также наличие специфических реакций, ассоциированных с длительностью поступления антигена в организм. Ключевые слова: иммунная система; пылевая патология легких; работники угольных предприятий; пневмокониоз. Изучение влияния вредных промышленных веществ на иммунный статус организма является актуальной проблемой в связи с тем, что система иммунитета одной из первых реагирует на воздействие неблагоприятных факторов окружающей и производственной среды. Многочисленные исследования свидетельствуют о ключевом значении характера иммунного ответа на процесс формирования пылевой патологии легких. Исследования иммунного статуса у работников основных профессий угольных предприятий позволили выявить как однотипные, так и разнонаправленные изменения. В работах одних авторов показана активация гуморального звена иммунной системы у больных с пылевой патологией органов дыхания на фоне супрессии клеточного иммунитета. Так, в исследованиях С.С. Боевой и О.М. Газизова выявлено угнетение Т-системы иммунитета, снижение фагоцитарной активности нейтрофилов и гиперфункция В-системы. Шличие Т-клеточной недостаточности как у малоста-жированных (до 10 лет), так и высокостажированных рабочих (более 10 лет) подтверждают исследования Л.А. Андриенко. У пациентов с пневмокониозом выявлено подавление клеточного звена иммунитета, коррелирующее со стажем пылевого воздействия. При этом выявлено цитотоксическое действие пыли на лимфоциты, способствующее развитию лимфопении и угнетению клеточного звена иммунитета у пациентов с патологией бронхолегочной системы. На модели экспериментального антракосиликоза показано, что вдыхание угольно-породной пыли на ранних сроках приводит к запуску гуморального звена иммунитета с последующим развитием воспалительного процесса на фоне баланса между субпопуляциями Т-лимфоцитов, обеспечивающего полноценное развитие иммунного ответа. Длительное поступление антигена характеризуется нарушением в системе иммунорегуляции, преобладанием Th-1, хронизацией воспалительного процесса с выраженным проявлением антракосиликоза. В некоторых исследованиях показана супрессия гуморального иммунного ответа, зависящего от процессов активации, пролиферации и дифференцировки лимфоцитов, функции макрофагов, Т- и В-клеток. В исследованиях, проводимых на высокостажированных пациентах с профессиональной патологией дыхательной системы, выявлено значительное уменьшение продукции IgA, свидетельствующее об ослаблении протиноинфекционного иммунитета и перенапряжении защитных механизмов на гуморальном уровне. Работы ряда авторов также указывают на угнетение показателей гуморального звена иммунитета и фагоцитарной активности нейтрофилов в сочетании с дыхательной недостаточностью. При этом исследователи делают акцент на формировании замкнутого круга: под влиянием инфекции усиливается воспаление и степень дыхательной недостаточности; в свою очередь, гипоксия способствует развитию вторичной иммунной недостаточности и инфекционно-воспалительного процесса в бронхолегочной системе. Анализ данных литературы позволяет говорить о том, что пневмокониоз сопровождается развитием вторичной иммунной недостаточности. Длительное поступление в организм производственной пыли способствует развитию вторичных клеточных, а в ряде случаев — и комбинированных иммунодефицитов. При этом формирование вторичного иммунодефицитного состояния зачастую обусловлено не прямым поражением иммунокомпетентных клеток, а гиперстимуляцией иммунной системы, ее разбалансировкой и нарушениями регуляторных механизмов. Развитие пылевой патологии легких определяется универсальным патогенетическим механизмом, в основе которого лежит неконтролируемый самоподдерживающийся иммунозависимый воспалительный процесс. Персистированию воспалительного процесса при бронхолегочных заболеваниях способствует миграция в очаг воспаления фагоцитарно-активных (нейтрофилов, макрофагов) и иммунокомпетентных клеток, являющихся основными источниками воспалительных медиаторов. Продукты распада нейтрофилов способствуют целенаправленной миграции моноцитов периферической крови, которые в очаге воспаления трансформируются в макрофаги, запускающие синтез цитокинов с последующей активацией ими всех иммунных клеток. Многими авторами показано повышение продукции провоспалительных цитокинов (TNF-a, IL-1(3, IL-2, IL-6) у больных пылевыми заболеваниями органов дыхания, свидетельствующее о высокой активности воспаления в легочной ткани. Концентрация данных медиаторов находится в прямой зависимости от степени тяжести заболевания и интенсивности прогрессирования патологического процесса. Повышение продукции TNF-a у больных силикозом свидетельствует не только о развертывании воспалительного процесса, но и о наличии деструктивных изменений в легочной ткани. Клинические данные согласуются с результатами экспериментальных исследований, свидетельствующих об активации синтеза медиаторов воспаления на начальных стадиях развития пылевой патологии легких, что позволяет рассматривать их как ранние биомаркеры при воздействии фиброгенной пыли на организм. Хроническое нарушение баланса между популяциями лимфоцитов и их продуктами способствует развитию иммунопатологических состояний. Исследования, проведенные на стажированных шахтерах, подтверждают роль Т-клеточного дисбаланса в развитии иммунного воспаления, тканевой деструкции и фибропластических процессов. В случае несостоятельности местных защитных реакций цитокины попадают в общую циркуляцию, обусловливая системное развитие острофазового ответа организма. Распространяясь с кровью, цитокины стимулируют гепатоциты печени к синтезу и секреции белков острой фазы воспаления (БОФВ), особенностью которых является высокая корреляция их концентрации с активностью и стадией заболевания. При обследовании шахтеров-угольщиков с профессиональной патологией легких выявлено повышение концентрации БОФВ — гаптоглобина, al-антитрипсина (al-AT) и al-кислого гликопротеида (орозомукоида), свидетельствующее о развертывании воспалительного процесса. Кроме того, имеются данные, что al-AT при профессиональном хроническом бронхите выступает не только как БОФВ, но и как ингибитор протеиназ (в частности нейтрофильной эластазы). Ингибирование протеаз и нейтрализация токсичных молекул рассматриваются как приспособительные реакции, направленные на ограничение развития патологического процесса. Несмотря на важную роль нейтрофилов и макрофагов в развитии иммунного ответа, они сами способны повреждать окружающие ткани и органы. Ферменты, выделяемые стимулированными макрофагами (коллагеназа, эластаза и др.), вызывают местные тканевые повреждения, способствуя склерозированию тканей. Расщепление эластических волокон под действием эластазы является важным патогенетическим фактором развития эмфиземы легких. Поражающее действие макрофагов способствует развитию острых и хронических воспалительных процессов, образованию гранулем и т. п. Показано также супрессорное воздействие альвеолярных макрофагов (AM) на пролиферативный ответ Т-лимфоцитов. В исследованиях in vitro выявлена способность данных клеток модулировать Т-клеточный ответ по трем направлениям: предоставлять антиген; супрессировать нормальный ответ; оставаться иммунологически инертными, что крайне важно для развития нормального или извращенного иммунного ответа в отдельных участках легочной ткани. Возможно, для эффективной защиты легочной ткани необходима нормальная взаимосвязь между функциями предоставления антигена и супрессии. В ходе многочисленных исследований выявлено, что гибель кониофагов с последующим выходом их содержимого, а также активная выработка супероксидных и лизосомальных ферментов приводят к разрастанию волокнистой соединительной ткани и развитию фиброза. Ранние стадии фиброгенеза сопровождаются расщеплением компонентов внеклеточного матрикса специфическими матриксными металлопротеиназами (ММР) — протеолитическими ферментами, играющими важную роль как в физиологических процессах, так и при развитии патологии. Показано, что в развитии бронхолегочной патологии наибольшее значение приобретают: ММР-1, 2, 3, 8, 9 и 12. Продуцируясь в неактивной форме, ММР активируются другими протеолитическими ферментами, в частности, нейтрофильной эластазой (NE), участвующей в естественной деградации матриксных белков и играющей важную роль в регуляции воспаления. Выявлена способность NE проявлять как провоспалительные, так и противовоспалительные свойства. Заболевания бронхолегочной системы, в том числе пневмокониоз и хронический пылевой бронхит, сопровождаются избыточной продукцией NE. По мнению ряда авторов, это может быть связано с притоком нейтрофилов и их активацией в очаге воспаления, а также с недостаточностью ингибиторов протеаз, приводящей к повреждению респираторного эпителия, компонентов тканевого матрикса и формированию фиброза. В формировании и прогрессировании профессиональных заболеваний легких ключевую роль играет окислительный стресс, развитие которого происходит раньше, чем возникновение самого заболевания органов дыхания. Длительная чрезмерная активация макрофагов приводит к незавершенному фагоцитозу, т. е. неспособности фагоцитирующих клеток в полной мере нейтрализовать пылевые частицы. Стимулируя фагоциты, мелкодисперсные частицы фиброгенной пыли способствуют повышенному образованию в легочной ткани активных форм кислорода (АФК) и оксида азота (NO), при этом повреждение клеток опосредовано не прямым воздействием АФК на клеточные структуры, а активацией комплекса повреждающих реакций. Покрови, которые в очаге воспаления трансформируются в макрофаги, запускающие синтез цитокинов с последующей активацией ими всех иммунных клеток. Многими авторами показано повышение продукции провоспалительных цитокинов (TNF-a, IL-1(3, IL-2, IL-6) у больных пылевыми заболеваниями органов дыхания, свидетельствующее о высокой активности воспаления в легочной ткани. Концентрация данных медиаторов находится в прямой зависимости от степени тяжести заболевания и интенсивности прогрессирования патологического процесса. Повышение продукции TNF-a у больных силикозом свидетельствует не только о развертывании воспалительного процесса, но и о наличии деструктивных изменений в легочной ткани. Клинические данные согласуются с результатами экспериментальных исследований, свидетельствующих об активации синтеза медиаторов воспаления на начальных стадиях развития пылевой патологии легких, что позволяет рассматривать их как ранние биомаркеры при воздействии фиброгенной пыли на организм. Хроническое нарушение баланса между популяциями лимфоцитов и их продуктами способствует развитию иммунопатологических состояний. Исследования, проведенные на стажированных шахтерах, подтверждают роль Т-клеточного дисбаланса в развитии иммунного воспаления, тканевой деструкции и фибропластических процессов. В случае несостоятельности местных защитных реакций цитокины попадают в общую циркуляцию, обусловливая системное развитие острофазового ответа организма. Распространяясь с кровью, цитокины стимулируют гепатоциты печени к синтезу и секреции белков острой фазы воспаления (БОФВ), особенностью которых является высокая корреляция их концентрации с активностью и стадией заболевания. При обследовании шахтеров-угольщиков с профессиональной патологией легких выявлено повышение концентрации БОФВ — гаптоглобина, al-антитрипсина (al-AT) и al-кислого гликопротеида (орозомукоида), свидетельствующее о развертывании воспалительного процесса. Кроме того, имеются данные, что al-AT при профессиональном хроническом бронхите выступает не только как БОФВ, но и как ингибитор протеиназ (в частности нейтрофильной эластазы). Ингибирование протеаз и нейтрализация токсичных молекул рассматриваются как приспособительные реакции, направленные на ограничение развития патологического процесса. Несмотря на важную роль нейтрофилов и макрофагов в развитии иммунного ответа, они сами способны повреждать окружающие ткани и органы. Ферменты, выделяемые стимулированными макрофагами (коллагеназа, эластаза и др.), вызывают местные тканевые повреждения, способствуя склерозированию тканей. Расщепление эластических волокон под действием эластазы является важным патогенетическим фактором развития эмфиземы легких. Поражающее действие макрофагов способствует развитию острых и хронических воспалительных процессов, образованию гранулем и т. п. Показано также супрессорное воздействие альвеолярных макрофагов (AM) на пролиферативный ответ Т-лимфоцитов. В исследованиях in vitro выявлена способность данных клеток модулировать Т-клеточный ответ по трем направлениям: предоставлять антиген; супрессировать нормальный ответ; оставаться иммунологически инертными, что крайне важно для развития нормального или извращенного иммунного ответа в отдельных участках легочной ткани. Возможно, для эффективной защиты легочной ткани необходима нормальная взаимосвязь между функциями предоставления антигена и супрессии. В ходе многочисленных исследований выявлено, что гибель кониофагов с последующим выходом их содержимого, а также активная выработка супероксидных и лизосомальных ферментов приводят к разрастанию волокнистой соединительной ткани и развитию фиброза. Ранние стадии фиброгенеза сопровождаются расщеплением компонентов внеклеточного матрикса специфическими матриксными металлопротеиназами (ММР) — протеолитическими ферментами, играющими важную роль как в физиологических процессах, так и при развитии патологии. Показано, что в развитии бронхолегочной патологии наибольшее значение приобретают: ММР-1, 2, 3, 8, 9 и 12. Продуцируясь в неактивной форме, ММР активируются другими протеолитическими ферментами, в частности, нейтрофильной эластазой (NE), участвующей в естественной деградации матриксных белков и играющей важную роль в регуляции воспаления. Выявлена способность NE проявлять как провоспалительные, так и противовоспалительные свойства. Заболевания бронхолегочной системы, в том числе пневмокониоз и хронический пылевой бронхит, сопровождаются избыточной продукцией NE. По мнению ряда авторов, это может быть связано с притоком нейтрофилов и их активацией в очаге воспаления, а также с недостаточностью ингибиторов протеаз, приводящей к повреждению респираторного эпителия, компонентов тканевого матрикса и формированию фиброза. В формировании и прогрессировании профессиональных заболеваний легких ключевую роль играет окислительный стресс, развитие которого происходит раньше, чем возникновение самого заболевания органов дыхания. Длительная чрезмерная активация макрофагов приводит к незавершенному фагоцитозу, т. е. неспособности фагоцитирующих клеток в полной мере нейтрализовать пылевые частицы. Стимулируя фагоциты, мелкодисперсные частицы фиброгенной пыли способствуют повышенному образованию в легочной ткани активных форм кислорода (АФК) и оксида азота (NO), при этом повреждение клеток опосредовано не прямым воздействием АФК на клеточные структуры, а активацией комплекса повреждающих реакций. Показано, что развитие пневмокониоза, силикоза и других форм легочной патологии сопровождается повреждением функции фагоцитов в виде развивающейся в них внутриклеточной гипоксии и энергодефицитного состояния. У шахтеров с пылевой патологией легких выявлены существенные нарушения процессов окислительного метаболизма: активация свободнорадикального окисления, дисбаланс показателей антиоксидантной защиты, повышение перекисного окисления липидов, коррелирующие со стажем работы. Заключение. Таким образом, развитие иммунного ответа при воздействии на организм вредных промышленных веществ может пойти по двум направлениям. С одной стороны, благодаря готовности системы мононукле-арных фагоцитов и ее отдельных звеньев включиться в процесс инициации и поддержания воспалительной реакции, организм способен успешно элиминировать патогенные агенты и последствия их деятельности. В данном случае можно говорить о развитии «классического» воспаления, направленного на уничтожение чужеродного агента в очаге воспалительной реакции с помощью местных защитных механизмов. С другой стороны при длительном воздействии патогенного фактора, вызывающего дисбаланс регуляторных механизмов, макрофаги и их продукты могут способствовать развитию внутриклеточных и внутрисосудистых повреждений, в результате которых местные иммунные реакции становятся несостоятельными и иммунный ответ приобретает генерализованную форму. Развивается системное воспаление, которое характеризуется полисиндромностью и фазоспецифичностью, в динамике формирования которого исходные провоспалительные механизмы теряют свою защитную функцию и становятся основной движущей силой возникновения патологического процесса.

Авторы:

Издание: Медицина труда и промышленная экология
Год издания: 2018
Объем: 6с.
Дополнительная информация: 2018.-N 6.-С.33-38. Библ. 37 назв.
Просмотров: 172