Биологические дефекты лежат в основе бронхиальной астмы
Причины и механизмы развития бронхиальной астмы
Фактором развития бронхиальной астмы является врожденная или приобретенная чувствительность бронхов к различным аллергенам. Раздражители, поступающие из окружающей среды, носят название экзоаллергенов, а вещества, образующиеся в самом организме и вызывающие приступы удушья, называются эндоаллергенами.
Экзоаллергены при бронхиальной астме делятся на несколько видов.
I. Ингаляционные (воздушные) аллергены.
Эти аллергены попадают в бронхи в процессе дыхания.
Бытовые аллергены – домашняя пыль, пылевые частицы одежды, постельного белья, мебели, бумаги, книг, строительных материалов, домашних насекомых и различных бактерий. В сырых помещениях это грибы плесени, различного рода клещи, особенно рода Dermatophagoides, живущие в перьевых подушках, матрацах, коврах, мягкой мебели, а также споры бактерий, грибов и дрожжей.
Развитие приступов бронхиальной астмы в ночное время часто происходит из-за клещей рода Dermatophagoides. Их размер составляет около 0,3 мм в длину, они почти не видны невооруженным глазом. Каждый клещ оставляет в сутки около 20 частиц фекалий – активных аллергенов, имеющих размеры порядка 5 мкм.
Такие частицы легко попадают в дыхательные пути человека, особенно при перетряхивании постели. Аллергия на клещей характеризуется ночными приступами бронхиальной астмы в сочетании с аллергическим ринитом, круглогодичным течением процесса и улучшением состояния при смене места жительства.
К бытовым аллергенам относится и корм аквариумных рыбок, в состав которого входит порошок из дафний и гамаруса.
Пыльцевые аллергены – цветочная пыльца, пыльца злаковых растений (ржи, овсяницы, тимофеевки, мятлика и др.) и некоторых деревьев.
Для склонного к аллергии человека раздражителем может стать пыльца любого растения. Реакция на различные растительные аллергены нередко сочетается с непереносимостью ряда продуктов растительного происхождения. Так, например, аллергия на пыльцу полыни сочетается с непереносимостью цитрусовых, меда, подсолнечника. Аллергия на березовую пыльцу часто сопровождается непереносимостью яблок, груш, слив, абрикосов, картофеля, перца, баклажанов, моркови.
Эпидермальные аллергены – это перхоть и шерсть животных, перья птиц, чешуя рыб и др. Аллергены также могут находиться в слюне, фекалиях, моче животных.
II. Инсектные аллергены.
К ним относятся аллергены, входящие в состав слюны кусающих и жалящих насекомых, а также различные частички их покровов, тканей и выделений. У людей, чувствительных к одному насекомому, часто развиваются аллергические реакции на других, хотя бы в пределах одного классификационного семейства. Это связано с наличием у них общих аллергенов. Чаще всего аллергия, а с нею и приступ бронхиальной астмы развиваются после укусов пчелы, шмеля, осы, шершня. В последние годы доказана возможность развития аллергии на тараканов. Аллергены содержатся в слюне, фекалиях и тканях этого насекомого.
III. Пищевые аллергены.
Аллергия на пищевые продукты как причина бронхиальной астмы встречается в 2–6% случаев, особенно в детском возрасте. Аллергенами могут быть различные продукты, но среди них наиболее активны коровье молоко, рыба (особенно мясо красных рыб, трески), мед, яичный белок, пшеница и изделия из нее, бобы, томаты, клубника, шоколад, кофе и т. д.
Различные пищевые добавки – красители, ароматизаторы – также могут быть аллергенами, вызывающими приступы удушья.
Некоторые больные бронхиальной астмой могут быть чувствительны к сульфитам и метабисульфитам, применяемым для предупреждения брожения пищевых продуктов и в качестве антимикробных и антигрибковых добавок. Они содержатся в сухих фруктах и соках, рассолах, консервированных яблоках, грибах, сосисках.
Целый ряд продуктов способен спровоцировать обострение бронхиальной астмы не потому, что они содержат аллергены, а из-за присутствия в них некоторых химических веществ (серотонин, гистамин), которые сами по себе могут вызывать ухудшение бронхиальной проходимости, так как они способствуют выделению из тучных клеток биологически активных веществ, в частности гистамина. Это так называемые либераторы гистамина. Они содержатся в цитрусовых, землянике, клубнике, бананах, ананасах, колбасе, сыре, сливах.
IV. Лекарственные аллергены.
Любой лекарственный препарат или продукт его химического превращения в организме может вызвать аллергическую реакцию. Лекарства и их производные чаще являются гаптенами, причем в молекуле вещества присутствует так называемая антигенная детерминанта, вызывающая образование антител. Такие участки молекул могут оказаться одинаковыми у разных лекарств, поэтому их называют реагирующими детерминантами. Развитие аллергической реакции на какой-либо препарат может вызвать перекрестную аллергическую реакцию на другое средство, имеющее сходную детерминанту. Среди лекарств похожими антигенными детерминантами обладают новокаин, сульфаниламиды, ПАСК, некоторые сахаропонижающие препараты (бутамид, букарбан), мочегонные (гипотиазид, фуросемид, диакарб), препараты, используемые в психиатрии (нейролептики, антидепрессанты), антигистаминные (димедрол, супрастин), этмозин.
Некоторые препараты (аспирин, анальгин, амидопирин, индометацин), вызывая приступы удушья, изменяют обмен арахидоновой кислоты, которая служит источником образования химических соединений, влияющих на проходимость бронхов. Эти соединения называются простогландинами. Аспирин вмешивается в обмен простогландинов, при этом образуется меньше тех веществ, которые отвечают за расширение бронхов, а больше тех, что приводят к их сужению. Сходную реакцию вызывают также желтый пищевой краситель тартразин и соли бензойной кислоты.
V. Инфекционные аллергены.
К аллергенам, способным вызывать развитие бронхиальной астмы, относятся различные возбудители инфекционных болезней (бактерии, грибы, вирусы). Некоторые формы заболевания являются инфекционно-зависимыми и возникают в результате инфекций дыхательных путей (полости носа и носовых придаточных пазух, среднего уха, гортани, трахеи и бронхов). Очаги хронической инфекции опосредованно могут играть определенную роль в формировании повышенной чувствительности и нарушениях иммунитета с избыточным синтезом иммуноглобулинов.
Вызывают аллергические воспаления многие вирусы. Но чаще в развитии бронхиальной астмы задействован респираторно-синцитиальный вирус, который ответствен за развитие хронического бронхита и бронхиолита. Вирусы способны повреждать эпителий бронхов, который начинает выделять биологически активные вещества, вызывающие нарушение проходимости бронхов, а также облегчающие проникновение различных аллергенов через поврежденный эпителиальный барьер к клеткам иммунной системы.
Микробная инфекция, в частности пневмококк, стрептококк, гемофильная палочка, хламидии, чаще всего высевается у больных бронхиальной астмой. Непосредственно аллергическую реакцию они не вызывают, но так же, как и вирусы, могут повреждать слизистую оболочку бронхов, стимулируя выделение биологически активных веществ, многие из которых способны привлекать клетки воспаления, а также способствовать сужению бронхов. Инфекционные антигены также активизируют иммунную систему с выработкой иммуноглобулина Е, принимающего участие в аллергических реакциях.
Вызывать аллергические процессы могут и грибы. При этом в зависимости от того, к каким грибам имеется повышенная чувствительность, наблюдается сезонная регистрация обострений бронхиальной астмы. Так, аллергия на грибы рода Candida чаще развивается летом или в начале осени. Аллергия на грибы рода Penicillinum и Aspergillus зависит не от времени года, а от концентрации в воздухе спор.
Бронхиальную астму могут вызывать и эндоаллергены, которыми являются продукты деструкции тканей, образующиеся при инфекционных заболеваниях, особенно в бронхах и легких, реже в других органах.
Существует множество факторов, предрасполагающих к развитию данного заболевания. Внутренние, или микроэкологические, факторы:
• желудочно-пищеводный рефлюкс (особенно заметна его роль в развитии ночных приступов удушья);
• хронические очаги инфекции в носоглотке;
• хронические заболевания желудка и билиарной системы;
• нарушения гомеостаза микрофлоры кишечника (дисбактериозы);
• паразитарная и глистная инвазия.
Внешние, или макроэкологические, факторы также способствуют развитию и прогрессированию бронхиальной астмы. Это все нарастающее загрязнение окружающей среды (прежде всего воздуха), метеорологические факторы (солнечная, ветреная и влажная погода), космофизические факторы (изменения солнечной активности и формирование магнитных бурь).
Провоцирующую роль в возникновении удушья могут играть физическая нагрузка и психоэмоциональный стресс.
Все перечисленные факторы воздействуют на любого человека, но заболевает бронхиальной астмой не каждый. В основе такой избирательности лежат биологические дефекты. Они могут быть самыми различными. В первую очередь это наследственный фактор, то есть предрасположенность к аллергическим болезням вообще и к бронхиальной астме в частности. Заболевание имеет полигенный тип наследования. Это означает, что его развитие связано с изменениями нескольких генов и их комплексов, причем при разных формах бронхиальной астмы комбинация таких измененных генов может быть различной. Конечно, биологические дефекты отмечаются у тех людей, чьи кровные родственники страдали от аллергических болезней.
Аллергические реакции, лежащие в основе развития бронхиальной астмы, могут быть различными. При IgE-зависимом механизме реагинового типа белки пыльцы растений проникают через эпителий и с помощью специализированных антигенпреципитирующих клеток (макрофагов и В-лимфоцитов) активизируют Т-лимфоциты. Последние включают в реакцию реагинового типа В-лимфоциты и способствуют экспрессии специфического IgE.
IgE сенсибилизирует тучные клетки, активируя их при присоединении аллергена через Fab-фрагмент. При этом развивается патохимическая ранняя фаза аллергической реакции, что в итоге приводит к выбросу из клетки гистамина. Вслед за ранней фазой формируется поздняя фаза аллергии. Она обусловлена активацией альвеолярных макрофагов, базофилов, эозинофилов, лимфоцитов, тромбоцитов, на мембране которых имеются рецепторы к Fc-фрагменту. Затем происходит ряд биохимических реакций, которые активизируют метаболизм арахидоновой кислоты с образованием многочисленных противовоспалительных веществ; повышается сосудистая проницаемость, выбрасываются лейкотриены, выходят из кровотока IgG, лейкоциты. Последние оседают на эпителиальных клетках и эндотелии сосудов за счет взаимодействия с молекулами адгезии. Это ведет к необратимой перестройке бронхиальной стенки, утолщению и деструкции базальной мембраны бронхов, слущиванию и десквамации мерцательного эпителия.
В патогенезе гиперреактивности дыхательных путей имеют значение продукты повреждения эпителия и других клеточных структур эозинофилами, Т-хелперами, макрофагами, выделение фактора активации тромбоцитов.
Нарушение целостности эпителия дыхательных путей за счет разрушающего действия воспалительного процесса приводит к обнажению нервных окончаний гладкой мускулатуры бронхов, афферентных холинергических нервов, вызывает освобождение ацетилхолина и развитие рефлекторного бронхоспазма.
Волгоградская медицинская академия.
РЕФЕРАТ
ПАТОГЕНТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФАРМАКОТЕРАПИИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ.
Выполнил студент 5-ой группы III курса лечебного
факультета
Гонжал С.О.
Волгоград 1999.
Бронхообструктивный синдром — состояние характеризующееся приступами экспираторной одышки (пароксизмы экспираторного диспноэ) вследствие бронхоспазма, нарушения бронхиальной проходимости и гиперсекреции бронхиальных желез. Являясь основным выражением бронхиальной астмы (БА) бронхообструктивный синдром может возникать при патологических состояниях бронхо-легочного аппарата, а также некоторых внелегочных заболеваниях. Этиологически правильная и своевременная диагностика в ряде случаев позволяет излечить больного от этого тяжелого страдания. В 2/3 случаев бронхообструктивного синдрома является БА.
А.Д.Адо и П.К.Булатов (1969) предлагали считать основным патогенетическим механизмом БАнарушения в иммунокомпетентной системе, что предпологает обязательное участие аллергических механизмов в патогенезе заболевания. В этой связи выделяют две формы БА:
— инфекционнозависиму
— атопическую (неинфекционную)
Эта классификация используется и в настоящее время.
В некоторых случаях типичные для БА клинические проявления формируются без участия иммунологической стадии в развитии болезни (так называемые ложные аллергические реакции), а в клинической картине преобладают явления гиперреактивности дыхательных путей, а также хроническом продуктивного воспаления.
Роль гипсрреактивности бронхов в формировании обструктивного синдрома получает все большее подтверждение, хотя и не все механизмы гипсрреактивности еще известны. Вероятно, у части больных изменения реактивности бронхов формируются первично на основе врожденных или приобретенных биологических дефектов.
Можно предположить наличие общих, характерных для многих эффекторных клеток, дефектов и ряд особенных дефектов, связанных с нарушением отдельных функций клеток и органов. К общим дефектам, вероятно, относятся дефекты мембран и неполноценность рецепторного аппарата клеток-мишеней и эффекторных клеток органов дыхания, что ведет к дисбалансу регулирующих систем клеток, изменению реактивности эффекторных клеток и клеток-мишеней бронхов и легких. Эти дефекты лежат в основе бронхоспазма, гиперсекреции слизи, дискринии и отека слизистой оболочки бронха.
К особенным дефектам, связанным с нарушением отдельных функций клеток и органов, относятся изменения иммунокомпетентной системы, клеток, обеспечивающих мукоцилиарный клиренс, местную защиту бронхов и легких и т.д.
Формирование, прогрессирование и клиническое проявление в виде бронхиальной астмы биологических дефектов происходят под влиянием факторов внешней среды, которые объединяются в пять групп: инфекционные агенты, неинфекционные аллергены, механические и химические раздражители, физические и метеорологические факторы, нервно-психические стрессовые воздействия.
Таким образом, хотя две основные формы БА наиболее распространены, ими далеко не исчерпывается клиническое разнообразие проявлений этого заболевания. Многие исследователи выделяют еще два самостоятельных ее варианта:
— астму, вызываемую физической нагрузкой;
— астму, провоцируемую нестероидными противовоспалительными средствами.
У определенной группы больных физическая нагрузка является единственной или основной причиной астматических приступов. Особенность этого варианта БА в том, что астматические приступы возникают не во время физической нагрузки, а сразу после окончания нагрузки или в течение ближайших 10 мин. Существует точка зрения, что ведущим в формировании бронхоспазма является раздражение эффекторных окончаний блуждающего нерва, связанное, возможно, с охлаждением и высыханием слизистой оболочки бронхов во время гипервентиляции.
Сочетание БА, рецидивирующего полипоза носа и придаточных пазух и непереносимости нсстероидных противовоспалительных препаратов получило название астматической триады, или «аспириновой» астмы. Природа лекарственной непереносимости при астматической триаде остается не вполне ясной. В настоящее время все большее признание получает теория, согласно которой бронхоконстрикция обусловлена торможением или извращением синтеза простагландинов и лейкотриенов (LT) нестероидными противовоспалительными препаратами.
Изучение патогенеза БА на клеточном и субклеточном уровнях привело к открытию a- и B-адренсргических рецепторов в мембране гладкомышечных клеток бронхов, а также М-холинергических рецепторов, функционально связанных с системой гуанилатциклазы – циклический гуанозин-3,5-монофосфат (цГМФ). Воздействие на a— адренсргические рецепторы вызывает слабое сокращение мышц бронхов, на B-адренсргические рецепторы — расслабление мышц бронхов, на М-холинергические рецепторы — сокращение мышц бронхов и повышение сереции бронхов. Действие ацетилхолина на бронхи является суммарным эффектом, который начинается с раздражения нервных холинорецепторов слизистой оболочки бронхов со стимуляцией рефлекторного ответа гладкой мускулатуры. Процесс продолжается как непосредственное раздражение этим медиатором М-холинорецепторов гладкой мускулатуры бронхов.
Предполагают, что в основе патогенеза БА лежит угнетение (блокада) B-адренергических рецепторов, находящихся во взаимодействии с аденилатциклазой, что приводит к бронхоспазму как основному проявлению данного заболевания. Изменения функционального состояния B-адренорецепторов выражаются в нарушениях чувствительности этих рецепторов к катехоламинам, уменьшении количества рецепторов на клетках-эффекторах, «превращении» B-адренорецепторов в a-адренорецепторы, изменении активности процессов взаимодействия B-адренорецепторов с аденилатциклазой клеточных мембран, уменьшении концентрации аденилатциклазы в клетках-эффекторах. Предполагают наличие конституционального наследственного дефекта структуры и функции B-адренорецепторов.
Однако у большинства больных не удается доказать наследственную недостаточность функций B-адренорецепторов. Более того, различные аллергены резко увеличивают возбудимость и чувствительность М-холинорецепторов слизистой бронхов к различным раздражителям. Хорошо известно, что применение B—стимуляторов далеко не всегда и не всех больных дает положительный терапевтическия эффект. В некоторых случаях БА можно говорить о преобладающем влиянии нарушений М-холинергических механизмов в патогенезе этого заболевания.
В последнее время исследователи вновь обратились к изучению рефлекторных механизмов обструкции бронхов при БА и рефлексам, вызывающим данный процесс. Роль блуждающего нерва и холинергических процессов в реализации рефлекторных механизмов обструкции бронхов, возникающей от физической нагрузки, смеха, кашля, вдыхания холодного воздуха или раздражающих газов, химических соединений и пыли, получила подтверждение во многих исследованиях, что позволяет некоторым авторам выдвигать концепцию о неиммунологических механизмах развития БА.
Но основным патогенетическим механизмом БА в настоящее время все-таки считают нарушения в иммунокомпетентной системе, и обязательное участие аллергических механизмов в патогенезе заболевания. Т.е., иными словами, БА – проявление аллергической реакции.
Выделяют три стадии в патогенезе БА:
1) иммунопатологическая
2) патохимическая
3) патофизиологическая
В первой стадии патогенеза антигены вступают во взаимодействие с иммунокомпетентными клетками (Т- и В-лимфоцитами) в слизистой бронхиол или подслизистом слое их стенки. Т-эффекторы — это сенсибилизированные лимфоциты (киллеры), которые участвуют в реализации аллергической реакции замедленного типа и осуществляют цитотоксическое действие на клетки-мишени иммунопатологическото процесса.
В-лимфоциты в процессе созревания превращаются в плазматические клетки, интенсивно продуцирующие антитела пяти классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. При сенсибилизации некоторыми ингаляционными аллергенами (домашняя пыль, споры грибов) нарушение бронхиальной проходимости может быть вызвано увеличением количества иммуноглобулинов класса IgE, а также IgG и IgM.
IgE взаимодействует со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток слизистой оболочки бронхов и циркулирующих базофилов. При повторном контакте с антигеном происходит его связывание с двумя рядом расположенными молекулами IgE на поверхности тучных клеток дыхательных путей. Агрегация мембранных IgE-рецепторов и есть тот пусковой механизм активации тучных клеток, обусловливающий экзоцитоз и выработку различных медиаторов гиперчувствительности немедленного типа.
Вторая фаза патогенеза отражает патохимическую стадию аллергического процесса. Для этой стадии характерна активация первичных (тучной клетки, базофилы) и вторичных эффекторных клеток (эозинофилы, тромбоциты). Возбуждение первичных эффекторных клеток при бронхиальной астме, в частности, тучной клетки приводит к освобождению из них целого ряда медиаторов, вызывающих немедленную или отсроченную бронхоконстрикцию, и воспаление. Гистамин вызывает бронхоконстрикцию, снимающуюся B-стимуляторами; повышение сосудистой проницаемости, стимуляцию секреции мукозы, ирритацию бронхов.
Значения активации первичных и вторичных эффекторных клеток при БА.
