Роль факторів природної резистентності при вірусних інфекціях

Первинний захист організму від вірусів здійснюється фізичними й хімічними бар'єрами організму, такими як кисла реакція шкіри та слизових покривів, секрети слинних, сльозових залоз.

Рис. 4.1. Компоненти імунної системи

Неспецифічний імунітет виступає як перша лінія захисту та як кінцева її стадія, а набутий виконує проміжні функції специ­фічного розпізнавання, запам'ятовування чужорідного антигену та підключення потужних факторів природного імунітету на заключному етапі процесу.

Неспецифічні фактори імунітету включають:

• лізоцим, білки гострої фази;

• білкові активатори (цитокіни та інтерферон), які індукують антивірусний стан в інфікованих і неінфікованих клітинах;

• комплекс сироваткових білків - система комплементу, активація якої викликає лізис вірусінфікованих клітин і вірусних часток;

• цитолітичні лімфоцити - натуральні кілери (НК), які роз­пізнають і знешкоджують інфіковані клітини;

• макрофаги й нейтрофіли - фагоцитоз корпускулярного антигену та презентація його лімфоцитам.

Специфічні фактори імунітету - утворення антитіл (В-лімфоцитами) і специфічних Т-лімфоцитів.

Неспецифічна система захисту здатна пригнічувати, затримува­ти або знижувати інтенсивність реплікації вірусів на ранніх етапах розвитку інфекції - до утворення імунних антитіл і цитотоксичних Т-лімфоцитів (ЦТЛ). Відомо, що ЦТЛ і клітини, що здійснюють реакції антитілозалежної цитотоксичності клітин (АЗЦК), генеруються лише на п'ятий - сьомий день після проникнення антигену в організм; натомість природні цитотоксичні лімфоцити, хоч і не мають тонкої специфічності, генеруються в перші 24 год після зараження.

Віруси як антигени. Вірусні антигени - це продукти вірусо- специфічного синтезу, що мають ознаку чужорідності й викли­кають імунну відповідь. До них належать структурні й неструк- турні вірусні білки. Кожний вірус - це суміш антигенів, які різ­няться за своєю антигенною активністю. Ділянку антигену, яка розпізнається специфічним лімфоцитом і з якою потім взаємоді­ють антитіла, називають антигенною детермінантою. Імуноло­гічна специфічність визначається не всією молекулою антигену, а лише певними ділянками - антигенними детермінантами (епітопами). Специфічність антигену визначається сукупністю детермінант, а його валентність - кількістю однорідних детермінант.

Антигени, що відіграють роль у противірусному імунітеті, називають протективними (захист організму від інфікування або захворювання).

Унікальна властивість вірусів - облігатний паразитизм: поза чутливої клітини віруси не виявляють властивостей живого організму. Це визначає напрям механізмів захисту: не знищення збудника, а обмеження його репродукції в чутливих клітинах.

Ступінь вірулентності інфекційного агента - вірусу, з одного боку, і здатність імунної системи хазяїна розпізнавати та знищу­вати інфіковані клітини - з іншого, є головними факторами, які визначають один з можливих фіналів захворювання: летальний, одужання або встановлення персистенції вірусу.

Запалення - важлива складова інфекційного процесу. Запа­лення - одна з перших реакцій імунної системи на вірусну інфек­цію. До симптомів запалення відносять почервоніння й набряк тканини, які свідчать про посилення кровотоку до уражених тка­нин. У розвитку запальної реакції важливу роль відіграють ей- козаноїди та цитокіни. До перших відносять простагландини (викликають підвищення температури й розширення кровоносних судин) і лейкотрієни (залучають лейкоцити до вогнища); цитокіни відповідають за взаємодію між лейкоцитами та стимулюють хемо­таксис, сприяють загоєнню тканин шляхом знищення патогену. Хоч віруси й не утворюють типових токсинів, однак і віріони, і вірусні компоненти, що накопичуються в уражених тканинах, потрапляючи у кровотік, викликають токсичну дію.

Якщо лихоманка - загальна реакція організму на вірусну інфек­цію, то запалення - це місцева багатокомпонентна реакція. При запаленні відбувається інфільтрація уражених тканин макрофа­гами, утилізація продуктів розпаду, репарація й регенерація. Одно­часно розвиваються імунні реакції - реакції клітинного та гумораль­ного імунітету. На ранніх стадіях інфекції діють неспецифічні кілер- ні клітини та антитіла класу IgM. Потім вступають у дію основні фактори гуморального та клітинного імунітету. Однак набагато ра­ніше, уже в перші години після зараження, починає працювати сис­тема інтерферону.

Природа та інтенсивність запалення залежать від типу ткани­ни й цитопатичної активності вірусу.

Існують три типи цитопатичної дії вірусів: руйнування клі­тин, співіснування вірусу та клітини (персистентна інфекція) і трансформація клітин.

Прямий цитопатичний ефект, спричинений вірусами, дуже різноманітний. Інфекція цитопатичним вірусом призводить до надмірного пошкодження інфікованих клітин, тому поширення вірусу має бути швидко обмежено, якщо хазяїн хоче пережити інфекцію. Як приклад таких вірусів у людини можна навести нейротропний поліовірус типу 1, віруси сказу та віспи. Інші ві­руси, які не індукують прямого пошкодження клітин, виклика­ють захворювання, яке є результатом дії імунної відповіді. Прикладами таких слабкоцитопатичних вірусів є віруси гепатитів В та С, ВІЛ і вірус лімфоцитарного хоріоменінгіту мишей. Ці віруси зазвичай персистують протягом життя хазяїна й часто передаються від матері через плаценту дитині до народження (ЛХМ) або при пологах (ВГВ, ВГС, ВІЛ).

Цитопатичні віруси також можуть персистувати в організмі хазя­їна, але при цьому необхідно, щоб інфекція перейшла в латентний стан у певному типі клітин, щоб вірус зміг ухилитись від імунного нагляду.

Незважаючи на значні відмінності цитопатичної дії різних вірусів, загалом вони схожі: пригнічення синтезу клітинних мак­ромолекул і виснаження енергетичних ресурсів призводять до загибелі клітини (пошкоджувальна механічна дія при накопиченні часточок на клітинні органели, у тому числі на лізосоми, що про­вокує руйнування клітини). Так перебігають більшість гострих (продуктивних) інфекцій незалежно від структури (віруси герпесу та віспи) і розміру (аденовіруси) віріонів. Пошкодження клітин вірусами, їх загибель і розпад призводять до переходу вірусної інфекції з клітинного рівня на рівень органів та організму в цілому.

Ступінь залучення організму в інфекційний процес залежить від таких обставин: кількості загиблих клітин, токсичності вірусів та продуктів розпаду клітин і відповіді організму (починаючи від рефлекторних до запальних та імунних реакцій). Кількість або величина загиблих клітин впливає на тяжкість інфекційного процесу. Наприклад, при грипозній інфекції від того, будуть уражені тільки клітини мерехтливого епітелію верхніх дихальних шляхів або епітелій альвеол, залежить тяж­кість перебігу хвороби та її наслідки. При вірусному гепатиті В ступінь ураження паренхіми печінки прямо впливає на перебіг захворювання - від безсимптомної інфекції до гострої жовтяни­чної атрофії печінки з летальним результатом.

Роль макрофагів у імунній відповіді. Важливу роль у про­тивірусному захисті організму відіграють клітини макрофагаль­но-моноцитарного ряду. Макрофаги беруть участь у захисті ор­ганізму на всіх стадіях. По-перше, вони здійснюють негайний захист, допоки не відбудеться підсилення імунної відповіді, ще до появи ЦТЛ. По-друге, вони викликають активацію Т-клітин, здійснюючи процесинг і презентацію антигену.

Виділяють два механізми, які забезпечують неспецифічну резистентність організму:

• зовнішню резистентність - здатність макрофагів інактивувати позаклітинний вірус, пригнічувати вірусну реплікацію в оточуючих клітинах або руйнувати інфіковані клітини;

• внутрішню резистентність, для якої характерна здатність макрофагів пригнічувати реплікацію вірусу в самих макрофагах.

На відміну від бактерій, віруси стійкіші до дії ферментів фагоцитів, тому перетравлення відбувається не завжди. Деякі віруси (жовтої гарячки, ендокардиту, гепатиту, простого герпе­су) легко інактивуються макрофагами. Для таких вірусів мак­рофаги є бар'єром, що перешкоджає поширенню збудника з первинного вогнища інфекції. Деякі віруси (ЛХМ, грипу, ЦМВ мишей, лейкозу Раушера, вісповакцини) резистентні до дії макрофагів, інші - здатні до активної та тривалої репродукції в них (денге, чуми ВРХ, африканської чуми свиней). Якщо вірус розмножується в макрофагах і має цитопатичну активність щодо клітин життєво важливих органів (мозок, печінка), то зазвичай розвивається гостра інфекція зі смертельним наслідком. У тих випадках, коли вірус не викликає деструкції фагоцитів та інших клітин хазяїна, формується персистентний тип інфекції. При підвищенні активності макрофагів можлива реактивація вірусу, що персистує в них. Персистенція вірусу в клітинах порушує їх функції фагоцитівання, хемотаксису, продукування медіаторів імунної відповіді. При вірусних інфекціях відбува­ється інтенсивний розпад інфікованих клітин хазяїна під впли­вом імунних факторів, який може запускати аутоімунний процес з утворенням великої кількості імунних комплексів і розвитком імунокомплексних уражень. Запальна реакція, що розвивається при цьому, може бути виявом імунопатології. Численні віруси запускають аутоімунні запальні реакції, у які зазвичай залучаються Т-клітини. Одним з пояснень цього яви­ща є спільність антигенів вірусу з антигенами тканин хазяїна (вірус простого герпесу асоціюють із системним червоним вовчаком) - явище, що отримало назву молекулярна мімікрія.

4.2.