Иммунитет глаза: уникальные компоненты защиты

Глаза — это окно во внешний мир. Взгляд — это окно во внутренний мир. Но орган зрения уникален не только этим. Он отличается особым иммунным статусом.

Первая линия защиты глаз

Органы и системы организма обладают своим местным иммунитетом. В его состав входят не только иммунные клетки, но и механические барьеры, биологические жидкости, молекулы и нормальная микрофлора. Ведь клетки и молекулы иммунной системы не существуют сами по себе, они находятся в тканях, жидкостях, взаимодействуют с местной микрофлорой.

Противодействие внешним опасностям начинается с простых механических барьеров: брови, ресницы, веки задерживают и удаляют микроорганизмы и чужеродные частицы (пыль, пыльцу, капли жидкостей).

Ещё один компонент защиты — биологическая жидкость, которая омывает поверхность органа. Глазное яблоко всегда покрыто тонкой плёнкой слёзной жидкости. Она увлажняет глаза и помогает векам скользить при моргании.

Слеза на 99% состоит из воды. В ней растворены белки, соли кальция, натрия и магния. Хлорид натрия (поваренная соль) делает слёзы солёными.

Слёзная пленка содержит защитные вещества:

1. Ферменты лизоцим и фосфолипаза разрушают стенки бактерий.
2. Белок лактоферрин связывает ионы железа в слёзной плёнке. Без ионов железа обмен веществ некоторых бактерий нарушается. Лактоферрин не даёт бактериям прилипнуть к поверхности глазного яблока. Кроме того, он стимулирует активность иммунных клеток нейтрофилов.
3. Иммуноглобулин A (антитела IgA). Это основное антитело слизистых оболочек. Он связывает вирусы и бактерии, поэтому они не могут прикрепиться к роговице и конъюнктиве.

Конъюнктива

Слизистая оболочка органа взаимодействует с внешней средой и поэтому обладает механизмами иммунной защиты. Слизистой оболочкой для органа зрения является конъюнктива. Это тонкая прозрачная плёнка, которая покрывает внутреннюю поверхность век и видимую часть глазного яблока, кроме роговицы. Конъюнктивит — это воспаление конъюнктивы, её реакция на болезнетворные бактерии, вирусы и грибки.

Конъюнктива обладает рядом защитных свойств:

1. Является барьером для микроорганизмов и частиц.
2. Покрыта липкой слизью, которая работает как ловушка для микробов, также она содержит лизоцим и лактоферрин. Эту слизь вырабатывают сами клетки конъюнктивы.
3. Хорошо снабжается кровью, обладает развитой сетью лимфатических сосудов. Лимфа — это основная жидкость иммунной системы.
4. В конъюнктиве находится мукозоассоциированная лимфоидная ткань (mucosa-associated lymphoid tissue, MALT) или лимфоидная ткань, связанная со слизистыми оболочками. В ней обитают макрофаги и лимфоциты. В слизистых оболочках особенно много лимфоцитов, продуцирующих иммуноглобулин A.

Роговица и хрусталик

Роговица тоже имеет механизмы защиты на случай повреждения или инфекции:

1. Эпителий роговицы отторгает повреждённые и заражённые клетки и после этого быстро восстанавливается.
2. В роговице всегда есть иммунные клетки, которые сразу отвечают на инфекцию или травму.
3. Клетки роговицы продуцируют белки кателицидин и дефензины. Эти белки разрушают оболочки микробов, привлекают иммунные клетки в очаг инфекции.

Недавно стало известно, что не только роговица, но и хрусталик обладает собственными иммунными клетками. Они первыми отвечают на повреждение или инфекцию, участвуют в заживлении, поэтому называются «часовыми» иммунной системы.

Также клетки роговицы, хрусталика и сетчатки вырабатывают цитокины. Цитокины — это молекулы, которые обеспечивают диалог между иммунными и другими клетками. К ним относятся интерфероны, интерлейкины, фактор некроза опухоли и другие молекулы. Интерфероны обладают сильной противовирусной активностью. Но главная роль всех цитокинов в том, что они согласовывают работу иммунных клеток.

Нормальная микрофлора

Нормальная микрофлора — это сообщество микроорганизмов, которые не приносят человеку вреда. Микробами населены кожа, наружное ухо, ротовая полость, дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, мочеполовой тракт. В 1907 году T. Axenfeld поднял вопрос о нормальной микрофлоре глаза.

Микробное сообщество конъюнктивы ещё изучается. Сейчас известно, что состав микрофлоры конъюнктивы, кожи лица, волосистой части головы и ушей примерно одинаков. Её основу составляют стафилококки и коринебактерии. Возможен обмен микробами между конъюнктивой и кожей лица.

Однако если иммунитет ослабнет или произойдёт травма тканей, нормальная микрофлора сама вызовет инфекцию глаз. Поэтому иммунная система угнетает микробное сообщество. Это заставляет иммунные клетки постоянно тренироваться и всегда быть готовыми к встрече с болезнетворными микроорганизмами.

Иммунная привилегия органа зрения

Глаз во многом уникален. Он является продолжением головного мозга, поэтому некоторые исследователи рассматривают его как часть мозга, вынесенную наружу. Со временем обнаружилось ещё одно удивительное свойство органа зрения.

Английский учёный П.Б. Медавар назвал глаз иммунопривилегированным органом. Он заметил, что чужеродные ткани, помещённые в переднюю камеру глаза, остаются сохранными. Иммунная система их будто не замечает. Передняя камера глаза — это пространство между роговицей и радужкой. Задняя камера глаза находится между радужкой и хрусталиком.

Медавар назвал это явление «иммунологическая неосведомлённость» (immunological ignorance). Благодаря ей возможна пересадка роговицы.

В 1981 году исследователи Streilein и Niederkorn ввели понятие «иммунное отклонение, связанное с передней камерой глаза» («anterior chamber associated immune deviation, ACAID»). В одной из своих лекций в 1996 году Streilein назвал это явление «договор с дьяволом» («faustian bargain»).

Обычно иммунный ответ сопровождается воспалением. А воспаление неизбежно повреждает ткани собственного организма. Уникальность ACAID в том и заключается, что всё чужеродное, попавшее в переднюю камеру глаза, вызывает иммунный ответ, но не воспаление. Также ACAID предотвращает развитие аутоиммунной агрессии против структур глаза.

«Договор» между глазом и иммунной системой сложился не просто так. В большинстве органов воспаление проходит без значимых последствий. Воспаление структур глазного яблока может ухудшить зрение вплоть до слепоты. А 80 — 90% информации об окружающем мире человек получает с помощью зрения. Поэтому иммунная система защищает глаз, но не повреждает его.

ACAID складывается из нескольких факторов. Например, кровоснабжение глаза ограничено гематоофтальмическим барьером (это напоминает гематоэнцефалический барьер в головном мозге). Он не даёт иммунным клеткам и антителам из крови проникнуть в глазное яблоко.

Глаз обладает собственными иммунными клетками (резидентными), которые находятся в нём постоянно. Как упоминалось выше, их обнаружили в роговице и хрусталике. Резидентные клетки закладываются во время внутриутробного развития и остаются во взрослом возрасте.

Иммунитет глаза удивителен, но не совершенен. Например, ACAID ограничивает иммунный ответ на опухолевые клетки и некоторые вирусы, а это повышает риск слепоты и смертельного исхода.

Источники информации

1. Быков В.Л. Частная гистология человека (краткий обзорный курс). 2-е изд. - Спб.: СОТИС, 1997.
2. Дроздова Е.А., Ильинская Е.В. Иммунитет органа зрения. Медицинский вестник Башкортостана. Том 11, №1 (61). 2016.
3. Кочергин С.А. с соавт. Иммунитет глазного яблока и конъюнктивальная микрофлора. Инфекция и иммунитет. 2012, Т.2, №3, с. 635 — 644.
4. Stepp M.A., Menko A.S. Immune responses to injury and their links to eye disease. Transl. Res. 2021. October; 236: 52 — 71.