Иммунологическая защита клеток и тканей

Гетерогенизация трансплантатов

Общеизвестно, что введение нормальному субъекту клеток или тканей от животного иного вида, или даже трансплантатата того же вида, вызовет появление процессов защиты. Они зависят от степени гетерогенности трансплантата. В эксперименте указанную степень можно варьировать и изучить разные реакции в рамках нормального и измененного защитных механизмов.

Для высоко гетерогенного трансплантата, такого как клетки или ткань чужеродных видов, типично возникновение первичного ответа с освобождением гидролитических ферментов и липидов. При достаточной силе ответа он разрушает и уничтожает трансплантат. Если трансплантат умеренно гетерогенен, например, взят от индивидуума того же вида, первичная реакция слабее и трансплантат выдерживает атаку. Тем не менее, он погибает в результате воздействия на него второй защитной стадии, то есть аллергической реакции. Повреждение трансплантата относят на счет антигетерогенной реакции, которая теперь уже будет направлена на продукт, образовавшийся от связи между трансплантатом и аллергическими антителами ткани.

Для все еще слабо гетерогенного трансплантата, такого как взятого от молодых животных одного вида, два указанных защитных ответа слабы. Тем не менее, трансплантат часто повреждается благодаря позднему вмешательству иммунных антител. Это наблюдается через несколько месяцев после того, как органы, или клеточные трансплантаты, такие как клетки костного мозга, используют для лечения тяжелого радиационного поражения. В указанных случаях защитный механизм, который вмешивается через несколько месяцев после пересадки, можно отнести к иммунной стадии. Аутотрансплантат, являющийся совершенно гомологичным трансплантатом, обычно выживает. Таким образом, судьба трансплантата, оказывается, определяется его гетерогенностью. Эта гетерогенность, однако, происходит не только от имеющихся различий между донором и реципиентом. Аутотрансплантат может быть гетерогенизирован путем хирургического вмешательства, теплом или другим лечением, или путем изменения его организационной связи с другими объектами, что напоминает его разрушение иммунным, аллергическим, или даже первичным, защитным ответом.

Гетерогенность трансплантата, внутренне присущая, или индуцированная, благодаря применению внешних агентов, представляет единственный фактор, определяющий природу процессов защиты. Иной фактор соответствует изменениям в антигене или составляющих частях, индуцированным вмешательством первичного, аллергического или даже протективно-иммунологического механизмов. Изучение защитных реакций против собственных тканей организма или клеток, гетерогенизированных предыдущими иммунологическими ответами, представляют особый интерес в виду роли подобных гетерогенизированных объектов в более сложном защитном механизме. Организм часто гетерогенизирует свои собственные объекты посредством агентов, используемых при защите от чужеродных объектов. Первичный, аллергический, и даже иммунный, ответы индуцируют различные степени гетерогенизации собственных частей организма на разных уровнях организации.

Посредством вмешательства гидролитических энзимов, липидов, аллергических антител, или даже нейтрализующих антител, могут быть индуцированы разные изменения в собственных объектах организма. Из них, в частности, изучена гетерогенизация объектов организма липидами. Гетерогенный эффект липокислот может быть продемонстрирован во многих экспериментах, как, например, в следующем. Были приготовлены суспензии клеток разных органов морских свинок в концентрации 1 г клеток на 10 см³ суспензии клеток разных органов морских свинок. В это же время были получены суспензии липокислот в физрастворе, начиная с 2% растворов разных липокислот в спирте. Четыре ежедневные назначения морским свинкам суспензий отдельных клеток не вызывали у большинства животных серьезных симптомов. Гетерогенизация клеток была достигнута путем воздействия суспензии липокислоты на клетки. В то время как единственная инъекция, обработанных подобным образом, клеток не дала вредоносных эффектов, последовательные инъекции с недельными интервалами индуцировали менее чем за месяц важные изменения, обычно напоминавшие органы, из которых были произведены клетки.

Комплекс липокислота-клетка действует в качестве антигена. При этом патологические изменения случаются в том органе, на который укажет тип клеток, а липид определяет характер происходящей реакции. В зависимости от липокислоты, эффект варьирует от минимальных тканевых поражений до массивных дегенеративных изменений, ведущих к смерти.

Степень гетерогенности липокислоты оказывается одним из факторов, определяющих стадию индуцированной защиты. Олеиновая, линолевая кислоты и липокислоты из человеческой плаценты, печени коровы, или целых тел морских свинок, оказывали меньшее воздействие по индуцированию поражений органов, чем липокислоты, полученные из Bixa orellana и, особенно, из бацилл туберкулеза, которые приводили к серьезным поражениям в соответствующих органах. Туберкулин действовал на клетки также, как и липиды, полученные из бацилл туберкулеза.

Благодаря вариациям в происхождении аутогенных факторов, гидролитических энзимов, липидов, аллергических антител, или даже иммунных антител, могут быть получены постепенные ряды изменений в собственных объектах организма. Из факторов, участвующихся в гетерогенизации подобных объектов, мы, в частности, изучили липиды. Антигенная роль липокислот может быть показана по результатам многих экспериментов. Например, была приготовлена суспензия клеток красной крови разных тканей морских свинок в концентрации 1 г клеток на 10 см³ физраствора. В это же время липокислотные препараты были получены следующим образом - 5 см³ 2% спиртового раствора разных липокислот были добавлены к 110 см³ воды и препарат кипятили под низким давлением, пока его объем не уменьшался до 100 см³.

Суспензии клеток были назначены морским свинкам в виде четырех инъекций с недельными интервалами, что не дало серьезных смптомов. То же было сделано в отношении липокислот, о которых упоминали выше. Препарат был получен путем воздействия липокислот на клеточную суспензию следующим образом - 5 см³ водной суспензии коллоидной липокислоты были добавлены к 5 см³ суспензии клеток разных тканей. К 5 см³ клеток красной крови добавляли только 1 см³ суспензии липидов. Смесь в каждом из случаев инкубировали в течение двух часов при температуре 37° C и она центрифугировалась. Остатки клеток, отделенные от супернатантной жидкости, подверглись ресуспензированию в физрастворе и оставлялись в замороженном состоянии. В то время, как одна инъекция, обработанных таким образом клеток, не давала симптомов вредного воздействия, последующие инъекции, с недельными интервалами, индуцировали, менее чем через месяц, явные изменения в соответствующих органах. В результате воздействия на клетки красной крови развивалась индуцированная анемия. Олеиновая и линоленовая кислоты, также как и жирные кислоты из человеческой плаценты, коровья печень или взятые целиком тела морских свинок, вызывали только слабый эффект в индуцировании поражений органов. Жирные кислоты, полученные из Bixa orellana и, особенно, из бацилл туберкулеза, приводили к серьезному поражению в соответствующих органах и влекли, обычно, за собой смерть менее чем через 3 недели. В указанных случаях туберкулин оказывал тот же эффект, что и липоиды, полученные из туберкулезных бацилл.

Степень гетерогенности липокислоты оказалась фактором, определявшим индуцированную стадию защиты. Липокислотно-клеточный комплекс действует как антиген, причем тип клеток определяет орган, в котором происходят патологические изменения, a липид определяет характер происходящей реакции. В зависимости от липокислоты, эффект будет варьировать от минимальных тканевых поражений вплоть до массивных дегенеративных изменений, ведущих к смерти.

Значение связи между клетками и липидами становится явным, когда кислотно-липидные препараты вводятся в виде инъекции повторно с недельными интервалами в тот же орган. Полученные таким образом поражения, аналогичны тем, которые производятся клеточно-липокислотными комплексами, но менее интенсивны.

Интерес представляли различия поражений в зависимости от происхождения клеток, вводимых путем инъекций. Не слишком гетерогенные жирные кислоты, индуцировали зоны некроза, часто с подострой клеточной дегенерацией и, даже, с воспалительными процессами. Острый гломерулонефрит, дегенерация печени, пневмония, энтерит или энцефалит развивались в результате повторных инъекций клеток из почки, печени, кишечника и мозга, обработанных in vitro биксином, липокислотами бацилл туберкулез, липокислотами рыбы или даже смесями жирных кислот из жира печени трески.

Инъекции хозяину липоидов отрицательного характера, таких как жирные кислоты, смесь липокислот разного происхождения и липидов с SH или SeH в качестве полярных групп, усиливали все фазы защитных процессов в отношении тканевых трансплантатов. Трансплантаты кожи между сибсами, обычно дающие высокий процент приживаемости, полностью отторгались после дачи некоторых из указанных выше средств. Особый интерес представляла степень гетерогенности этих агентов. При использовании липокислот одного и того же вида, для индукции только минимальных изменений требовались очень большие дозы. С другой стороны, препараты липокислот из рыбы, моллюска, плесени и микробов давали заметные эффекты. Трансплантаты, обработанные указанными препаратами, отторгались, или рассасывались через восемь, или более, дней. Редко наблюдалось немедленное отторжение.

Еще больший интерес представили результаты, полученные путем прямого воздействия липидов на трансплантаты с образованием между ними связи. Для указанных экспериментов применялись агенты в масляных растворах и в суспензиях с физраствором. Трансплантаты погружали в разные препараты. Даже аутотрансплантаты, обработанные липокислотами одного и того же вида, часто отторгались. Это происходило даже более чем через три недели. При использовании более гетерогенных липокислот, таких как, полученные из других видов, аутотрансплантаты отторгались также полностью, как и таковые одного вида, то есть в районе восьмого дня.. Это также происходило при использовании сравнительно гетерогенных агентов, таких как липоиды, микробы, особенно, полученных из туберкулезных палочек. При использовании более гетерогенных агентов, таких как липоиды с SH или SeH полярными группами, обработанные трансплантаты отторгались вследствие немедленной прямой воспалительной реакции.

Влияние, оказываемое инъекциями липоидов противоположной группы, имеющих положительный характер, привело к противоположным изменениям. Процент прижившихся трансплантатов увеличился.

Процент персистировавших трансплантатов сильно увеличился при использовании приема погружения трансплантатов кожи животных одного вида в препараты неомыляемых фракций вида. В некоторых экспериментах все трансплантаты среди сибсов прижились. Такие положительные результаты получены даже среди разных пород мышей.

Обработка трансплантатов одним бутанолом оказалась неэффективной. Добавление бутанола к препарату неомыляемых фракций, однако, увеличивало эффект последних.

Наиболее интересные результаты были получены благодаря перекрестному лечению, при котором на трансплантат воздействовали неомыляемой фракцией линии хозяина, а на хозяина - неомыляемой фракцией донора. Необычное число прижившихся трансплантатов было получено между линиями мышей и, в исключительных случаях, между видами, когда смесь этих двух препаратов неомыляемых фракций донора и хозяина применялась для лечения как трансплантата, так и хозяина.

Еще более интересные результаты получены, когда, в дополнение к указанному лечению трансплантата и хозяина, применялось еще и воздействие на ложе трансплантата. Рана-вместилище для трансплантата пропитывалась смесью неомыляемых фракций. Часто после трансплантации воздействие фракциями продолжали в виде малых инъекций в ложе трансплантата. Инъекции в сам трансплантат, если это оказывалось возможным, увеличивало число положительных результатов.

Прежде чем продолжить изучение указанных интересных проблем, оказалось необходимым проведение анализа другого аспекта ответа на гетерогенизированный материал. Это касается влияния разных уровней организации на защитный механизм. Наблюдавшиеся эффекты, как было установлено, варьировали в зависимости от степени гетерогенности трансплантата. Процессы защиты, таким образом, могут ограничиваться гетерогенизированным объектом или объектами одного и того же уровня, или же они могут распространяться в иерархической организации далеко. Если материал высоко гетерогенизированный, происходит широкая иерархическая реакция с вмешательством нескольких верхних уровней. В указанных случаях первично энзиматический или продленные процессы вовлекают тканевой, органный и системный уровни. При меньшей гетерогенизации, происходящая первичная реакция не достаточно сильна, чтобы разрушить или уничтожить гетерогенизированые объекты и происходит аллергическая реакция. При менее интенсивной гетерогенизации защита остается локальной на самом пораженном уровне, и она слабее. При неэффективности защиты на ее первичной и аллергической стадии, для того, чтобы позаботиться о гетерогенизированных объектах, становится необходимой протективная стадия.

Анализ многих болезней указывает на важность разных факторов для развития клинических проявлений.

Проявления седьмого дня при травме

Мы изучали указанные защитные реакции при травме. Степень интенсивности указанных защитных реакций указывает на распространенность экзогенных гетерогенизаций.

Очень интенсивная травма может дать летальный подострый шок, соответствующий, как мы увидим далее, генерализованному первичному ответу. Менее интенсивная травма может индуцировать тканевой некроз с последующим отторжением в качестве проявления локализованной первичной защиты. Еще менее интенсивная травма может индуцировать аллергический тканевой ответ. Важность указанных измененнй для клинических проявлений такова, что они нуждаются в особом рассмотрении. Например, после операции, часто наблюдается легкое повышение температуры между седьмым и девятым днем. Это следует интерпретировать как аллергическую реакцию. Если же она достаточно интенсивна, этот аллергический ответ с литическим действием переходит с тканевого уровня на более высокий уровень кровеносных сосудов. Вместе с болью и воспалением, часто появляется местная кровоточивость. Тяжелые кровотечения в это время случаются после разных травматических инцидентов. Например, наиболее тревожащим осложнением пластических операций на носу является кровотечение седьмого дня. Тот факт, что они начинаются в указанный критический момент, указывает на их аллергический патогенез. Изучение указанных аллергических изменений показало, что они происходят при развитии всех травматических поражений. Они могут случаться и быть клинически невыраженными и протекать без острых событий, что видно из следующего эксперимента.

В группах крыс одного пола и возраста, содержавшихся в одинаковых условиях, наносились параллельные разрезы кожи длиной 3 см с полусантиметровыми интервалами. Эти поражения иссекались в разное время, и определялось содержание хлоридов. Рис. 78 демонстрирует кривую средних значений общего содержания хлоридов ран кожи в группах по шесть животных каждый день. Можно было наблюдать, что при первой защитной реакции происходит интенсивная местная задержка хлоридов, причем величины были в четыре раза выше нормы. На третий день содержание хлоридов падало. Во время процесса заживления показатель изменялся до субнормальных для ткани значений. Тем не менее, в обычно правильной по характеру кривой, наблюдается определенное временное увеличение содержания хлоридов на восьмой день. Подобное явление случается тогда, когда появляются коагулянтные антитела, что указывает на его аллергическое происхождение.

Такой же аллергический патогенез объясняет усиление симптомов, наблюдавшихся в районе седьмого дня при многих болезнях. У пациентов, болевших инфарктом миокарда, например, рецидив боли часто наблюдают на седьмой или восьмой день после инфаркта.

Часть эффектов химических, физических и гормональных агентов могут интерпретироваться в аспектах влияния, оказываемого на разные факторы, вмешивающиеся в защитный механизм. Некоторые агенты, такие как производные опия, как было показано, вызывают высвобождение гидролитических энзимов, в то время как другие участвуют в производстве аллергических или иммунных антител. Влияние, оказываемое радиацией на защитный механизм, может быть связано с его воздействием на гранулоциты и лимфоциты, в то время как неоглюкогенные кортикоиды действуют на соединительную ткань и лимфоциты.

Исследование по всем указанным направлениям еще продолжается, и его результаты будут сообщены в дальнейших публикациях.

Рис. 78. Кривая хлорида раны. Кривая количества хлоридов присутствующих в ранах кожи у крыс соответствует средней величине, полученной у 6 крыс для каждой фигуры. Первая фаза, высокие показатели соответствуют дисбалансу D. Вслед за этим идет вторая фаза, характеризующаяся дисбалансом А. Изменения кривой, соответственно восьмому дню, наблюдаются постоянно и это свидетельствует об аллергической реакции. Величины представлены в миллиграммах хлора на 100 г веса этого влажного материала.