Увеличение доли городского населения по отношению к сельскому – урбанизация, лишающая людей их природной среды обитания, химизация, которая породила громадное количество искусственных веществ, используемых во всех сферах жизни человека, изменение пищевых рационов, увеличение доли консервированных и рафинированных продуктов, применение сильнодействующих лекарственных препаратов и прочее, вызвали воздействие на организм человека таких факторов, с которыми защитные механизмы ранее не взаимодействовали. Сформировалось выражение «болезни цивилизации», которое обозначает количественный рост таких заболеваний, как сердечно-сосудистые патологии, рак, различные аллергии и т. д. Появились ранее не известные заболевания: «болезнь легионеров» (острое воспаление легких), СПИД и др. Все эти факты свидетельствуют о том, что системы защиты человеческого организма от патогенов развиваются, отвечая на изменение условий существования формированием новых элементов компенсаторной защиты. Эти факты подтверждаются широким развитием аллергических реакций, которые приняли массовые масштабы. Аллергии известны еще с древних времен. Еще Гиппократ описывал бронхиальную астму. В настоящее время в медицине аллергология выделена в отдельную науку, которая пытается раскрыть причины возникновения аллергий и разрабатывает новые методы лечения и предупреждения их.
Термин «аллергия» обозначает повышенную чувствительность организма к действию тех или иных веществ внешней и внутренней среды. Вещества, способные вызывать эту повышенную чувствительность, называются аллергенами. Аллергены, как и антигены, вызывают образование в организме антител. Но в отличие от антигенов, имеющих биологическую природу, аллергенами могут быть разнообразные вещества, которые содержатся в пищевых продуктах, химических веществах, косметических средствах, лекарствах, лечебных сыворотках, домашней пыли, пыльце растений и т. п. Для многих людей это абсолютно безвредные вещества, но для человека, который предрасположен к аллергии, они становятся причинами бронхиальной астмы, сенной лихорадки, крапивницы, аллергического насморка, а иногда тяжелейшего анафилактического шока. Особенностью аллергической реакции является то, что первое взаимодействие аллергена с организмом никак не проявляется внешне. На него иммунная система реагирует тем, что образуются антитела к конкретному аллергену, например антитела класса Е (или реагины). Кроме того, образуются и Т-лимфоциты, чувствительные к этому аллергену. Таким образом, первое взаимодействие с аллергеном делает организм чувствительным к нему. При повторном взаимодействии с аллергеном соответствующий ему клон реагинов включает аллергическую реакцию немедленного (через 1-2-ое суток) типа. Для аллергических реакций характерно то, что:
1) аллерген и антитело соединяются на цитоплазматической мембране клетки-мишени;
2) в результате воздействия комплекса аллерген – антитело на определенные клетки (тучные клетки) выделяются химически активные вещества (гистамин, серотонин, брадикинин и др.), которые инициируют аллергическую реакцию;
3) химически активные вещества, которые образовались во второй стадии, воздействуют на организм, вызывая повреждение клеток тканей и воспаление.
Таким образом, в отличие от чисто иммунной реакции, в которой клетки организма разрушаются антигеном, а Т– и В-лимфоциты уничтожают антигены, при аллергической реакции патологическое разрушение клеток происходит под влиянием веществ, вырабатываемых самим организмом. Поэтому считается, что реакция повышенной чувствительности, аллергия, не является частью защитного механизма, а, наоборот, повреждение ткани при аллергии является неблагоприятным фактором и даже «просчетом» иммунного процесса. Но существует и другое мнение, согласно которому аллергические реакции различных типов включают неспецифические защитные механизмы, которые являются типовым патологическим процессом и направлены на локализацию, уничтожение и удаление любых патогенов, в том числе антигенов. Это свидетельствует о защитной роли аллергии. Но при аллергической реакции воспалительный процесс повышенно активен и значительно повреждает ткани. Кроме воспаления, при аллергии возникают такие реакции, как бронхоспазм, отек, шок и т. д. Эти повреждения вызваны иммунной реакцией, так как в аллергическом процессе участвуют и другие компоненты иммунной системы, оказывающие, безусловно, вредное воздействие. Согласно мнению ученых аллергия – это реакции, имеющие и разрушительные, и защитные черты. В норме иммунологическое повреждение и уничтожение клеток осуществляются организмом постоянно и являются одним из элементов жизнедеятельности и важным компонентом сохранения генетической индивидуальности организма. Т-киллеры постоянно разрушают мутантные клетки, которые имеют нарушенный генный состав, в том числе опухолевые и отмирающие клетки.
В организм постоянно поступают извне вещества антигенной природы: через кожу, дыхательную систему, желудочно-кишечный тракт. В самом организме в процессе метаболизма образуются вещества антигенной природы, которые уничтожаются механизмами гуморальной и клеточной неспецифической и иммунной (специфической) защиты. Чужеродные клетки и антигены, постоянно образующиеся или поступающие в организм, сами по себе не вызывают повреждения или же не успевают их вызвать, потому что механизмы защиты ограничивают их количество минимальным уровнем, который не превышает порога. Выше этого порога начинается патологическая реакция.
Таким образом, для развития патологических реакций имеют значение не наличие разрушений, а их масштабы и сила. В одних случаях иммунный механизм обеспечивает защиту организма, а в других – разрушение. Один и тот же антиген может вызвать иммунную или аллергическую реакцию у разных людей. Однако многие антигены вызывают преимущественно аллергию, например растительная пыльца, пищевые продукты, перхоть, шерсть животных, комнатная пыль и т. д. При попадании в организм через кожу и слизистые они вызывают образование иммуноглобулина Е и вследствие этого аллергию. Но введение их в пищевод даже в больших количествах приводит к образованию иммунных антител, которые, соединяясь с аллергеном, не вызывают повреждения тканей.
Таким образом, антиген может проявлять и не проявлять аллергенных свойств в зависимости от количества и путей проникновения. В механизме ответной реакции большое значение имеет также реактивность организма, т. е. его способность в качественном и количественном отношении реагировать на антигенное раздражение. От реактивности организма во многом зависит способность организма формировать иммунитет или при несостоятельности иммунитета формировать аллергическую реакцию, т. е. патологический процесс, имеющий черты защиты и разрушения. При аллергической реактивности более вероятно, что антиген будет проявлять аллергические свойства, т. е. при повторном его введении возникнет реакция, приводящая к повреждению ткани. Условиями, которые способствуют переводу иммунной реакции в аллергическую, являются повышение проницаемости покровных тканей, что способствует поступлению антигенов в организм, изменение характера иммунного ответа, нарушение соотношения разных классов иммуноглобулинов и их количества, увеличение образования медиаторов аллергических реакций и уменьшение их инактивации.
Аллергия является предметом изучения иммунологии, которая изучает неадекватную реакцию иммунного механизма на внедрение антигена, приводящую к повреждениям в организме. Увеличение числа аллергических заболеваний обусловлено несколькими причинами. Во-первых, снижение уровня или даже полная ликвидация эпидемических заболеваний уменьшило контакт человека с сильными аллергенами их возбудителей, которые тормозили реакцию на преимущественно слабые аллергены окружающей среды. Во-вторых, введение вакцин, сывороток и других веществ антигенной природы вызывает повышенную чувствительность (сенсибилизацию) предрасположенных к этому организмов. В-третьих, резко возросло число новых химических веществ, которые даже не встречаются в природе. К этим веществам относятся лекарственные препараты, бесконтрольный прием которых вызывает изменение реактивности организма, действует на нейроэндокринную систему. В-четвертых, изменение условий образа жизни и питания. Нарушение контакта с природой, городские условия жизни приводят к тому, что естественные продукты природы (пыльца растений, перхоть, шерсть животных и т. п.), с которыми человек раньше встречался с момента рождения, становятся чужеродными, а бесконтрольная химизация сельского хозяйства приводит к повышению содержания в продуктах питания химических веществ. Каждый класс иммуноглобулинов предназначен для защиты организма от определенных групп антигенов, поэтому можно предположить, что иммунная система формирует новый элемент защиты – реагины для борьбы с необычными антигенами-аллергенами, так как иммуноглобулины других классов не вызывают универсальную защитную реакцию с этими антигенами – воспаление, т. е. иммунная система проходит эволюцию, приспосабливаясь к новым условиям среды, усиливая соответствующий элемент защиты. Результатом адаптации является повышенная реактивность отдельных людей, вызванная индивидуальными особенностями их иммунной системы.
1. Общая этиология аллергических заболеваний
Таким образом, причинами аллергических заболеваний являются аллергены. Условия возникновения аллергии – определенные особенности внешней среды и состояние реактивности организма. Несмотря на множество окружающих человека аллергенов, заболевает определенный процент людей, а не все, так как в развитии аллергических болезней значительная роль принадлежит тем конкретным неблагоприятным условиям, которые складываются в данный момент и способствуют реализации действия аллергена на организм. Аллерген – это вещество, вызывающее развитие аллергической реакции. Чем отличается аллерген от антигена? Главным отличием является конечный результат действия. Если вещество вызывает аллергическую реакцию, то оно называется аллергеном, если ведет к развитию иммунной реакции – антигеном. Получается, что аллергены обладают всеми свойствами антигенов (это преимущественно белковая природа, макромолекулярность, чужеродность для данного организма и др.).
Но аллергические реакции могут вызывать не только вещества антигенной природы, но и вещества, которые обладают этими свойствами. К ним относятся многие микромолекулярные соединения, например лекарственные препараты, простые химические вещества (бром, йод, хром, никель и др.), а также более сложные продукты небелковой природы (некоторые микробные продукты, полисахариды и др.). Эти вещества называют гаптенами. При попадании в организм они не включают иммунных механизмов, а становятся антигенами (аллергенами) только после соединения с белками тканей организма. При этом образуются так называемые конъюгированные (или комплексные) антигены, которые и сенсибилизируют организм. При повторном поступлении в организм эти гаптены (аллергены) часто могут соединяться с образовавшимися антителами и (или) сенсибилизированными лимфоцитами уже самостоятельно, без предварительного связывания с белками.
Специфичность комплексного антигена определяется специфичностью гаптена. При этом изменения свойств белка (носителя) могут быть различными. В одних случаях его пространственная конфигурация (т. е. конформация) не меняется или меняется незначительно. Она не становится для организма чужеродной, поэтому сенсибилизация идет только к гаптену. В других случаях присоединение гаптена вызывает значительные изменения конформации носителя. Происходит денатурация белковых молекул. Это наблюдается при присоединении галогена, нитрировании, ацетилировании, присоединении хрома и др. В этих случаях развивается сенсибилизация не только к гаптену, но и к измененным участкам белковой молекулы.
Таким образом, обобщая вышесказанное, следует сделать вывод: если конформация носителя не изменяется, то развиваются аллергические реакции, протекающие по типу реакций на экзогенный (внешний) аллерген, т. е. с развитием аллергических заболеваний, при изменении конформации носителя присоединяются аутоаллергические реакции, которые при своей крайней выраженности могут развиться в аутоаллергические заболевания. Однако не каждое соединение химического вещества с белком приводит к образованию антигена. Многие лекарственные препараты в организме соединяются с сывороточными белками, но образовавшиеся комплексы не всегда становятся для организма антигенами. Сывороточные белки соединяются и со многими эндогенно образующимися микромолекулярными соединениями (например, стероидными гормонами, ионами меди, железа, продуктами метаболизма), выполняя по отношению к ним транспортную функцию. Но это также не ведет к появлению антигенности. Соединение транспортных белков с соответствующим эндогенным продуктом или метаболитом может менять конформацию носителя, но не приводит к его денатурации, так как эти структурные изменения, выработанные в процессе эволюции, для организма являются «своими», к ним имеется иммунологическая толерантность, т. е. они не воспринимаются как чужеродные.
Другое дело, если в организм поступают химические соединения извне, которые не являются продуктами естественного обмена веществ и попадают иногда не через желудочно-кишечный тракт, а через кожу или дыхательные пути. Все эти вещества в организме обычно подвергаются метаболизму (чаще всего в печени) и выводятся. Но если среди этих веществ или их метаболитов встречаются такие, которые имеют активный, реакционный участок в структуре молекулы или жесткое строение, то такие вещества соединяются с белком-носителем химическими связями. Это ведет к образованию комплексного аллергена.
Однако нужно учитывать, что роль гаптена иногда может выполнять не все химическое вещество, а определенная его часть, группировка. Одинаковые группировки могут находиться в составе различных химических веществ. Поэтому при сенсибилизации к одному химическому веществу возможны аллергические реакции и на другие химические вещества, имеющие аналогичные группировки. Это имеет особое значение при делении аллергических реакций на лекарственные и промышленные аллергены. Аллергены бывают экзогенными, попадающими в организм извне, и эндоаллергенами, образующимися в самом организме.
Существует классификация, в основе которой лежит способ попадания аллергена в организм:
1) воздушные, ингаляционные аллергены (бытовая и производственная пыль, пыльца растений, эпидермис и шерсть животных и др.);
2) пищевые аллергены;
3) контактные аллергены, проникающие через кожу и слизистые оболочки (химические вещества, лекарства);
4) инъекционные аллергены (лекарства, сыворотки);
5) инфекционные аллергены (бактерии, вирусы);
6) лекарственные аллергены.
В каждую группу этой классификации входят аллергены различного происхождения. Существует и более удобная классификация, которая основана на происхождении экзогенных аллергенов. Они разделяются на следующие группы:
1) аллергены неинфекционного происхождения – бытовые, эпидермальные, пыльцевые, пищевые, промышленные;
2) аллергены инфекционного происхождения – бактериальные, грибковые, вирусные.
Бытовые аллергеныГлавную роль среди них играет домашняя пыль. Это сложный по своему составу аллерген, в который входят пылевые частички (с одежды, постельного белья, матрацев), грибы (в сырых помещениях), частички домашних насекомых, бактерии (непатогенные стафилококки и др.). Главными аллергенами в домашней пыли являются клещи и продукты их жизнедеятельности. Они обитают в постелях, подушках, где питаются частичками эпидермиса человека. При перетряхивании постели клещи, их частички и экскременты попадают в дыхательные пути. Этот вид клещей распространен очень широко. Большой аллергенностью обладают дафнии, входящие в корм аквариумных рыбок. Бытовые аллергены вызывают чаще всего аллергические заболевания органов дыхания.
Инсектные аллергеныЭто аллергены яда жалящих, слюны кусающих и частичек покрова тела насекомых. Эти аллергены вызывают как местные, так и общие аллергические реакции. У людей с повышенной чувствительностью к одному насекомому имеется такая же повышенная чувствительность и к другим насекомым в пределах отряда и семейства, так как у них имеются общие антигены.
Эпидермальные аллергеныК этой группе относятся перхоть, шерсть животных, перья птиц, чешуя рыб. Одним из особых аллергенов является перхоть лошади. Этот вид аллергенов вызывает профессиональную аллергию у работников вивариев, овцеводов, работников птицеферм, коневодов, парикмахеров. Проявляется ринитом, бронхиальной астмой, крапивницей.
Лекарственные аллергеныПрактически любой лекарственный препарат может привести к развитию лекарственной аллергии. Лекарства или их метаболиты являются, как правило, гаптенами и становятся полноценными аллергенами только после связывания с белками тканей. Молекула лекарства имеет участок, в котором идет образование антител, т. е. этот участок (а не вся молекула целиком) выполняет роль антигенной детерминанты. Такие участки могут оказаться одинаковыми у различных лекарственных препаратов и называются общими, перекрестно-реагирующими детерминантами. Поэтому при сенсибилизации к одному препарату будут возникать аллергические реакции и на все другие лекарства, имеющие ту же детерминанту.
Таким образом, необходимо при аллергии на один препарат исключить применение всех препаратов, которые имеют общую с ним детерминанту.
Пыльцевые аллергеныАллергические заболевания вызывает пыльца не всех видов растений, а только достаточно мелкая (диаметром не более 35 мкм), а также обладающая хорошим летучим эффектом. Чаще всего это пыльца различных видов ветроопыляемых растений. Аллергия, вызванная пыльцой растений, называется поллинозом. Антигенный состав пыльцы довольно сложен и состоит из нескольких компонентов. Например, в состав пыльцы амброзии входят 5-10 антигенов, а пыльца тимофеевки содержит до 7-15 антигенных компонентов. Различные виды пыльцы могут иметь общие аллергены, поэтому у людей, чувствительных к одному виду пыльцы, возможна реакция и на другие ее виды. Найдены общие аллергены в пыльце злаковых трав (тимофеевки, ржи, овсяницы, мятлика). В каждой климатогеографической зоне имеются свои виды растений, пыльца которых чаще всего вызывает развитие поллиноза. В Краснодарском и Ставропольском краях это пыльца сорняка амброзии и дикой конопли, в Москве – пыльца луговых трав и т. д.