Efectul iradierii asupra sistemului imunitar - Aleksandr Yu

3.5. Efectele radiațiilor ionizante asupra sistemelor critice ale corpului

3.5.4. Efectul iradierii asupra sistemului imunitar

Funcția principală a sistemului imunitar este de a proteja organismul de expunere la antigeni străini și controlul asupra menținerii stabilității genetice a mediului intern al corpului. Funcția sistemului imunitar funcționează cu ajutorul unor mecanisme naturale și adaptive (dobândite). Baza imunității naturale este mecanismele de acțiune nespecifice legate de funcționarea celulei (neutrofile, macrofage, celulelor NK (celule natural killer), etc.) și umoral (complement, lizozim, interferoni, etc.) Factori. Factorii de imunitate naturală relativ radioresistant și a afectat numai la doze foarte mari. Imunitatea specifică, pe baza proprietăților
T și B-limfocitele răspund în mod selectiv la substanțe străine, pe de altă parte, este extrem de sensibil la radiații.

Cu radiosensibilitatea mare a populațiilor de limfocite sanguine mature și moartea lor interfază în prima zi după expunerea la radiații ionizante este asociată limfopenie și dezvoltarea rapidă după expunere. Interfază moartea a limfocitelor nu sunt asociate cu mitozei de celule acel moment, porneste de peste 6 ore și este completă după 3 zile de la expunerea la radiații. Perturbarea limfocitelor după iradiere are loc în organele limfoide (timus, noduli limfatici, splină, formarea limfoid în intestin) și în sângele periferic și limfatic. Ca rezultat, se poate detecta scăderea numărului de limfocite în sânge după zeci de minute după iradiere, și a treia zi, numărul de limfocite se reduce la valori minime. Adâncimea nivelului de reducere a limfocitelor, precum și alte celule sanguine periferice, este direct dependentă de doza de radiații. Trebuie subliniat faptul că, în scădere posleradiatsionnoe a numărului de limfocite, împreună cu granulocitopenie, este cauza principala a sindromului de complicații infecțioase în timpul înălțimea bolii de iradiere acută.

Efectele radiațiilor asupra țesutului limfoid duce nu numai la moartea limfocitelor, dar, de asemenea, determină modificări semnificative în activitatea lor funcțională. Aceasta, la rândul său, poate duce la o denaturare a răspunsului imun pe termen scurt, și (cel mai important), în perioada de la distanță după expunerea la radiații.

Astfel, în minutul următor sau ore după iradiere pentru limfocitele B, și în special pentru limfocitele T caracteristice pierderii prezente asupra receptorilor lor de suprafață celulară pentru diferite antigene, care este asociat cu ionizante interferența radiațiilor în procesul genei rearanjare TCR ( antigen-receptor limfocitelor T). schimbare post-radiație în exprimarea moleculelor de adeziune duce la perturbarea distribuției limfocitelor în sânge și organele limfoide și, de fapt, denaturează organizarea spațială a sistemului imunitar.

Deja în perioada timpurie după iradiere a redus semnificativ capacitatea limfocitelor B pentru producerea de anticorpi specifici ca răspuns la stimularea antigenică. Această inhibare este direct corelată cu dinamica organelor depopulare limfoide și este cea mai pronunțată în cazul administrării antigenului peste 1-2 zile. după iradiere. Atunci când este administrat la scurt timp înainte de producerea de anticorpi antigen de iradiere poate chiar să crească. În cazul pre-imunizare înainte de expunerea la radiații „răspunsul secundar“ la un antigen reintroducerii după iradiere nu a deranjat în mod semnificativ.

Un alt rezultat imediat este de a reduce expunerea la radiatii la activitatea proliferativă a limfocitelor T, proprietățile lor migratoare, capacitatea de a inactiva nesingennye CFU. Moartea rezultă din expunerea limfocitelor T însoțită de o scădere în corpul funcțiilor lor citotoxice care se manifesta suprimarea unora dintre reacțiile reacțiilor de hipersensibilitate de tip întârziat, cum ar fi „grefă contra gazdă“ și colab., Inhibiția Intensitatea acestor reacții depinde în mare măsură de nivelul activității funcționale a limfocitelor T care este suprimat după iradiere la doze de 0,15-0,20 Gy.

Expunerea la radiații ionizante rezultate într-un dezechilibru al claselor T-helper Th1 și Th2, care determină raportul dintre componenta mediată celular și umorală a răspunsului imun, precum și mai multe ecrane imunopatologie. Să ne amintim că produsele Th2 - interleukina-2, # 947; interferon, # 946; factor -tumornekrotichesky - asigura dezvoltarea imunității celulare și produse Th2 - interleukina-4, -5, -10 - sunt mediatori ai răspunsului umoral. Aceste celule se găsesc în relațiile antagoniste, puse în aplicare cu participarea # 947-interferon și interleukina 10.

diferențierea Thl este susținută de macrofage de producție interleukina-12 și dezvoltarea Th2 este reglementată de IL-4. La rândul său, produsul THL # 947 interferon stimulează activitatea macrofagelor.

Expunerea la radiații ionizante modifică în mod semnificativ structura funcțională a sistemului imunitar prin deplasarea echilibrului Th1 / Th2, mai întâi în direcția Th1 și în termeni mai îndepărtate - spre Th2. Consecința acestui fapt este observat în primele stadii după iradiere inhibare preferențială a protecției antibacteriene și alte forme de imunitate umorală, care, împreună cu alți factori (limfa si granulocitopenia, afectarea activității funcționale a macrofagelor, etc.) este cauza complicații infecțioase ale sindromului la vârf de boala radiatii acute . In lunga perioada depresiunea TH1 - link dependent sistemul imunitar manifesta slăbirea imunității anti-tumorale, rezistenta la antivirale, protectia redusa a organismului de la Mycobacterium tuberculosis, lepra, o serie de boli parazitare, creșterea predispoziția pentru procese alergice si altele.

Aceasta a constatat că dependența de mai sus a răspunsului imun al timusului, efectul radiațiilor este mai puternic. Efectul radiațiilor ionizante asupra sistemului imun dependent de timus legătură constă dintr-un efect direct asupra celulelor T și mediată prin acțiunea stromei timică. stroma timice Active precoce după expunerea poate fi mărită, iar într-o mai târziu, de obicei inhibat, însoțit de un transfer accelerat de autoritate timusului parte periferică a sistemului imunitar și apariția manifestărilor imunologice ale îmbătrânirii.

În perioada post-radiație precoce și crește probabilitatea de dezvoltare a reacțiilor autoimune, a căror severitate crește odată cu creșterea dozei. Cu toate acestea, procesele autoimune apar în perioadele ulterioare după iradiere, precum și sub influența unor doze mici de radiatii. Un număr de cercetători cred că doze mici de radiații ionizante intensități și chiar mai mult caracterizate prin dezvoltarea unor procese autoimune decât pentru efectele radiațiilor în doze mari.

Sub acțiunea unor doze mari de radiații ionizante, care ucid majoritatea limfocitelor, mecanism de formare a perturbat-antigen. Celulele de selecție condiționată a timocitelor, în mare măsură diferă în radiosensibilitate lor: celulele epiteliale sunt rezistente la doze de radiatii de pana la 8-10 Gy, iar celulele dendritice sunt ucise deja la doze de 2-4 Gy. În acest sens, procesul de selecție pozitivă este relativ radioresistant, deoarece iradierea poate spori chiar eficacitatea în doze mici. In contrast, procesul de selecție negativă este deja perturbată de acțiunea unei relativ mici doze de radiații, în care clonele parte Autoren-active pot fi menținute, și ulterior devin o autoaggression sursă. Mai târziu, după iradiere poate suferi nu numai dendritice, dar, de asemenea, celulele epiteliale ale timusului. Acest lucru se datorează pierderii precursorilor lor relativ radiosensibili - divizarea celulelor cambiale (D0 pentru a le este 2.5-3.7 Gy). Ca rezultat, numărul redus de diferențiere trecut
T-limfocite, a redus numărul total de thymocytes (proces similar se observă în timpul îmbătrânirii) și, în consecință, crește probabilitatea proceselor autoimune și neoplazice.

Un alt factor care duce la progresia proceselor autoimune în organism iradiat, este timpurie moartea post-radiație a unei populații speciale de celule supresoare, inhibând formarea celulelor B1 autoanticorpilor naturale la substanțe endogene. Eliminarea acestor celule prin iradiere, iar acestea sunt ucise deja la doze de 4-6 Gy, conduce la creșterea producției de autoanticorpi naturale și, în consecință, dezvoltarea autoimunității specifice de organ.

Un aspect important al efectelor radiațiilor ionizante asupra sistemului imunitar este, de asemenea, efectul lor asupra sistemului de citokine - produse de celule imune activate, care joaca un rol cheie în reglarea interacțiunilor hematopoieză și celulă-celulă în dezvoltarea inflamației și a răspunsului imun. Acțiunea radiațiilor asupra sistemului depinde în mare măsură de natura celulelor producătoare de citokine. Astfel, formarea limfokinelor Invivo este suprimat din cauza pierderii masive de limfocite care produc ei, deși procesul însuși al producției de citokine poate fi stimulată prin radiație (așa cum este cazul cu interleukina-2). În același timp, expunerea la radiații ionizante conduce la creșterea producției de interleukină-1, -6 și factorul de necroză tumorală de macrofage, stromale și celulele epiteliale ale timusului. Stimularea acestor citokine de iradiere este deosebit de interesant, deoarece interleukina-1 și factor de necroză tumorală ei înșiși au efect radioprotectoare, implementat cu ajutorul interleukina-6, și în combinație cu interleukina-1 activitate radioprotectoare este de asemenea evidentă în granulocite și macrofage-granulocite factori . Aceste fapte, probabil, indică faptul că unele dintre efectele radiațiilor sunt orientate spre reducerea sau eliminarea consecințelor provocate de aceasta.

Astfel, radiații ionizante afecta în mod semnificativ sistemul imunitar, provocând o gamă largă de reacții sale - prin modificarea reglarea răspunsului imun la moartea celulelor imune. Astfel, modificarea expresiei moleculelor de adeziune, având ca rezultat încălcări ale distribuției de limfocite, denaturează organizarea spațială a sistemului imunitar. Organizarea sa temporală este perturbată din cauza interferențelor de radiații în procesul de rearanjare a genei TCR, daune epiteliale timusului și legate „Traducere
ceas imunologic „spre îmbătrânire.