Механизмы локальной защиты
В особых зонах организма действуют сложные комплексы факторов, сдерживающих агрессию иммунной системы:
- Растворимые медиаторы: выделяются супрессорные цитокины (TGFβ, IL-10), а также нейропептиды и гормоны (соматостатин, кальцитонин, АКТГ).
- Регуляция комплемента: белки контроля быстро инактивируют компоненты системы комплемента.
- Клеточный состав: в таких тканях мало антигенпрезентирующих клеток (АПК) с экспрессией молекул MHC-II, но при этом присутствует много регуляторных Т-лимфоцитов (Treg).
Помимо пассивных барьеров, работает активная изоляция. Клетки тканевых барьеров экспрессируют молекулы, запускающие апоптоз. Например, FasL связывается с CD95 на активированных эффекторных Т-клетках, а молекула TRAIL передает сигнал гибели через рецептор DR5. Таким образом, преодолевшие барьер цитотоксические лимфоциты гибнут.
Системный уровень защиты
Поскольку локальные барьеры не дают абсолютной гарантии, подключается системный ответ, который называют «усеченным». Если чужеродный антиген попадает, например, в переднюю камеру глаза, организм реагирует иначе, чем обычно:
- Формируются регуляторные Т-клетки.
- Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) значительно ослабевает.
- Синтезируются антитела изотипов IgG2, IgG4 и IgA, которые не связывают комплемент.
Риск срыва толерантности
К антигенам привилегированных зон у организма нет системной толерантности, так как они были скрыты в период формирования иммунной системы. Нарушение целостности барьера грозит развитием аутоиммунного заболевания — это своеобразная «плата за привилегию».
Процесс срыва запускается, если травма сопровождается воспалением. Молекулы PAMP активируют врожденный иммунитет, усиливается экспрессия MHC-II и костимуляторов на АПК. Выделяемые цитокины направляют ответ по деструктивным путям Th1 и Th17.
Современный взгляд на привилегированные зоны
Сегодня к таким органам относят не только традиционные барьерные структуры, но и развивающийся плод, слизистые оболочки кишечника (где ответ запускается только на патогены, игнорируя пищу и нормальную флору), а также опухоли, использующие схожие механизмы защиты от иммунной системы.
Плод является генетически чужеродным аллотрансплантатом. Его защита обеспечивается не иммунологической незрелостью, а специфическим строением плаценты. Главную роль играет трофобласт — его клетки не имеют молекул MHC-II, а также уникально лишены молекул MHC-I, которые в норме есть на всех клетках с ядром. Интересно, что чем сильнее генетические различия между матерью и плодом, тем крупнее формируется плацента и благоприятнее протекает беременность.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие органы человека относятся к классическим иммунопривилегированным?
К классическим иммунопривилегированным органам относятся:
- Внутренние камеры глаза.
- Головной мозг (ЦНС).
- Семенники.
- Яичники.
- Волосяные фолликулы.
- Беременная матка.
Биологический смысл иммунологической привилегии заключается в предотвращении воспалительной реакции, сопутствующей иммунному ответу, поскольку воспаление может повредить орган сильнее, чем патоген.
Какие конкретно аутоиммунные заболевания развиваются при нарушении барьеров иммунопривилегированных органов?
При нарушении гистогематических барьеров иммунопривилегированных органов развиваются специфические аутоиммунные заболевания, поражающие ранее изолированные ткани. К конкретным клиническим формам такой патологии относятся:
- Тиреоидит — аутоиммунное поражение щитовидной железы (возникает при нарушении гематотиреоидного барьера).
- Симпатическая офтальмия — поражение здорового глаза после травмы другого глаза.
- Орхит — аутоиммунное воспаление яичка (например, неинфекционный гранулематозный орхит).
- Энцефалит — аутоиммунное поражение головного мозга.
Данные состояния возникают из-за того, что антигены этих органов в норме не контактируют с лимфоцитами, и при нарушении барьера иммунная система запускает аутоагрессию.
За счет каких механизмов, помимо отсутствия классических MHC, трофобласт защищает плод от отторжения?
Помимо отсутствия классических молекул MHC, трофобласт и плацента защищают плод с помощью комплекса механизмов:
- Физический барьер.
- Белки, контролирующие комплемент.
- Иммунорегуляторные клетки: Treg-, Th3- и Th2-клетки.
- Антигены-ловушки для антител.
- Индолил-2,3-дезоксигеназа антигенпрезентирующих клеток, создающая микроокружение с дефицитом триптофана.
- Неклассические молекулы MHC-I: HLA-G и HLA-E, блокирующие активность NK-клеток и другие проявления активности лимфоцитов. HLA-G также подавляет способность цитотоксических лимфоцитов секретировать IFNγ.
Какие неклассические молекулы главного комплекса гистосовместимости экспрессируются на клетках трофобласта?
На клетках трофобласта, особенно ворсинчатого цитотрофобласта, экспрессируются неклассические молекулы MHC-I подкласса Ib:
- HLA-G — связывается с рецепторами LILRB1 и блокирует активность лимфоцитов, прежде всего NK-клеток; существуют мембранные и растворимые изоформы, особенно G5.
- HLA-E — участвует в блокировке цитолитической активности лимфоцитов.
- HLA-F — экспрессируется в меньшей степени.
Эти молекулы характеризуются ограниченным полиморфизмом и, вероятно, не участвуют в презентации антигенов.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему иммунная система матери не отторгает плод?
Плод является уникальным иммунопривилегированным органом. Его защищает трофобласт, клетки которого физиологически не экспрессируют антигены гистосовместимости (MHC I и II классов), делая плод «невидимым» для Т-лимфоцитов матери.
Что такое «плата за привилегию»?
Это высокий риск развития аутоиммунного воспаления. Так как антигены изолированных органов неизвестны иммунной системе, при прорыве барьера на фоне инфекции или травмы к ним запускается агрессивный иммунный ответ.
Как работает активная изоляция в таких органах?
На клетках барьеров присутствуют особые молекулы (FasL, TRAIL). Когда агрессивные активированные Т-клетки пытаются проникнуть в орган, эти молекулы связываются с рецепторами лимфоцитов и запускают в них процесс апоптоза (запрограммированной гибели).
Что ещё разобрать по теме
- Роль супрессорных цитокинов (TGFβ, IL-10) в микроокружении
- Специфика «усеченного» иммунного ответа (на примере глаза)
- Патогенез Th1- и Th17-зависимых аутоиммунных реакций
- Механизмы ускользания опухолей от иммунного надзора
- Особенности локального иммунитета слизистой кишечника
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Иммунопривилегированные органы» и ещё 723 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 23 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Иммунитет в защите и повреждении организма. Патология иммунитета»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.