Os efeitos da radiação no sistema imunológico e suas consequências. Efeito da radiação no sistema imunológico Efeito da radiação ionizante na imunidade

A imunologia da radiação estuda os efeitos da radiação ionizante no sistema imunológico. Mais detalhadamente, a imunologia da radiação examina distúrbios e métodos para restaurar a imunidade antimicrobiana, características da interação de um organismo irradiado com micróbios, o papel das complicações infecciosas e mecanismos autoimunes na patogênese, tratamento e resultado da doença da radiação, o efeito da radiação em imunidade ao transplante, problemas associados ao surgimento das chamadas quimeras de radiação, com possibilidade de superação de incompatibilidades biológicas no corpo irradiado, utilizando transplante de células de órgãos hematopoiéticos para o tratamento do enjoo da radiação (ver).

O efeito da radiação ionizante na reatividade imunológica se manifesta em uma forte inibição dos mecanismos básicos da imunidade. A permeabilidade das barreiras biológicas aumenta, a capacidade bactericida do sangue e dos tecidos diminui, a atividade fagocítica das células diminui e a formação de anticorpos é fortemente inibida. Na doença aguda da radiação, o corpo fica virtualmente indefeso, não apenas contra microorganismos patogênicos, mas também condicionalmente patogênicos. Uma companheira constante do enjoo da radiação é uma infecção endógena por bacteremia devido a micróbios - habitantes dos intestinos, trato respiratório, etc. A causa direta da morte de um organismo irradiado costuma ser uma autoinfecção. As doenças infecciosas exógenas são muito difíceis e caracterizam-se pela generalização do processo e acúmulo de patógenos nos tecidos. A prevenção e o tratamento de complicações infecciosas são medidas obrigatórias na complexa terapia do enjoo da radiação.

Como resultado do efeito da radiação nas células e tecidos, suas propriedades antigênicas mudam. Essa circunstância e a circulação de antígenos teciduais no sangue levam ao aparecimento de autoanticorpos e autosensibilização. No entanto, o significado do mecanismo autoimune no quadro geral da lesão por radiação ainda não foi totalmente elucidado.

A imunologia da radiação também trata de questões de imunidade ao transplante. A irradiação, ao inibir a imunidade ao transplante, garante o enxerto e a reprodução das células dos órgãos hematopoiéticos transplantados do doador. Contudo, devido à competência imunológica dos tecidos hematopoiéticos, pode ocorrer uma reação imunológica das células transplantadas contra as células hospedeiras (“enxerto versus hospedeiro”). Isso explica o desenvolvimento de uma “doença secundária” nas 4 a 8 semanas após o transplante, manifestada nos animais por dermatite, queda de cabelo, exaustão, levando à morte. Nos humanos, a “doença secundária” apresenta sintomas semelhantes. Muitos pesquisadores também consideram possível uma reação hospedeiro-versus-enxerto. A imunologia da radiação procura meios para prevenir o desenvolvimento de “doenças secundárias”, que são importantes não só para o tratamento da doença da radiação, mas também, de forma mais ampla, para resolver o problema da incompatibilidade biológica dos tecidos.

Os efeitos da radiação no sistema imunológico e suas consequências

A radiação ionizante em qualquer dose causa alterações funcionais e morfológicas nas estruturas celulares e altera a atividade em quase todos os sistemas do corpo. Como resultado, a reatividade imunológica dos animais aumenta ou diminui. O sistema imunológico é altamente especializado, consiste em órgãos linfóides, suas células, macrófagos, células sanguíneas (neutrófilos, eosinófilos e basófilos, granulócitos), sistema complemento, interferon, lisozima, propriedade e outros fatores. As principais células imunocompetentes são os linfócitos T e B, responsáveis ​​pela imunidade celular e humoral.

A direção e o grau de mudança na reatividade imunológica dos animais sob a influência da radiação são determinados principalmente pela dose absorvida e pela potência da irradiação. Pequenas doses de radiação aumentam a reatividade específica e inespecífica, celular e humoral, geral e imunobiológica do organismo, contribuem para o curso favorável do processo patológico e aumentam a produtividade da pecuária e das aves.

A radiação ionizante em doses subletais e letais leva ao enfraquecimento dos animais ou à supressão da reatividade imunológica dos animais. A violação dos indicadores de reatividade imunológica é observada muito antes do aparecimento dos sinais clínicos da doença da radiação. Com o desenvolvimento da doença aguda da radiação, as propriedades imunológicas do corpo ficam cada vez mais enfraquecidas.

A resistência do organismo infectado aos agentes infecciosos diminui pelas seguintes razões: permeabilidade prejudicada das membranas da barreira tecidual, diminuição das propriedades bactericidas do sangue, linfa e tecidos, supressão da hematopoiese, leucopenia, anemia e trombocitopenia, enfraquecimento do mecanismo fagocitário de defesa celular , inflamação, inibição da produção de anticorpos e outras alterações patológicas em tecidos e órgãos.

Quando exposta à radiação ionizante em pequenas doses, a permeabilidade do tecido muda e, com dose subletal, a permeabilidade da parede vascular, principalmente dos capilares, aumenta mais acentuadamente. Após irradiação com doses letais moderadas, os animais desenvolvem aumento da permeabilidade da barreira intestinal, que é um dos motivos da dispersão da microflora intestinal pelos órgãos. Tanto com a irradiação externa quanto interna, observa-se um aumento da autoflora cutânea, que se manifesta precocemente, já no período latente do dano radioativo. Este fenômeno pode ser observado em mamíferos, aves e humanos. O aumento da reprodução e fixação de microrganismos na pele, membranas mucosas e órgãos é causado por uma diminuição nas propriedades bactericidas de líquidos e tecidos.

A determinação do número de Escherichia coli e principalmente das formas hemolíticas de micróbios na superfície da pele e mucosas é um dos testes que permite a determinação precoce do grau de perturbação da reatividade imunobiológica. Normalmente, um aumento na autoflora ocorre em sincronia com o desenvolvimento da leucopenia.

O padrão de mudanças na autoflora da pele e das membranas mucosas durante a irradiação externa e a incorporação de vários isótopos radioativos permanece o mesmo. Com a irradiação geral por fontes externas de radiação, observa-se perturbação zonal da pele bactericida. Esta última está aparentemente associada às características anatômicas e fisiológicas de diversas áreas da pele. Em geral, a função bactericida da pele depende diretamente da dose de radiação absorvida; em doses letais, diminui acentuadamente. Em bovinos e ovinos expostos aos raios gama (césio-137) na dose de LD 80-90/30, as alterações na autoflora da pele e das mucosas começam desde o primeiro dia, e nos animais sobreviventes retornam ao estado inicial no 45º ao 60º dia.

A irradiação interna, assim como a irradiação externa, provoca uma diminuição significativa na capacidade bactericida da pele e das mucosas com uma única administração de iodo-131 a frangos em doses de 3 e 25 mCi por 1 kg de peso, o número de bactérias em a pele começa a aumentar desde o primeiro dia, atingindo o máximo no quinto dia. A administração fracionada da quantidade especificada de isótopo durante 10 dias leva a uma contaminação bacteriana significativamente maior da pele e da mucosa oral, com um máximo no 10º dia, e o número de micróbios com atividade bioquímica aumentada aumenta principalmente. Na próxima vez, há uma conexão direta entre o aumento numérico de bactérias e a manifestação clínica da lesão por radiação.

Um dos fatores que proporcionam resistência antimicrobiana natural dos tecidos é a lisozima. Com a lesão por radiação, o conteúdo de lisozima nos tecidos e no sangue diminui, o que indica uma diminuição na sua produção. Este teste pode ser usado para detectar alterações precoces na resistência em animais infectados.

A fagocitose desempenha um papel importante na imunidade dos animais às infecções. Com a irradiação interna e externa, em princípio, as alterações na reação fagocítica apresentam um quadro semelhante. O grau de comprometimento da reação depende da dose de exposição; em doses baixas (até 10–25 rad), há uma ativação de curto prazo da capacidade fagocítica dos fagócitos; em doses semiletais, a fase de ativação dos fagócitos é reduzida para 1–2 dias; subsequentemente, a atividade dos fagócitos a fagocitose diminui e em casos letais chega a zero. Em animais em recuperação, a reação de fagocitose é ativada lentamente.

As habilidades fagocíticas das células do sistema reticuloendotelial e dos macrófagos sofrem alterações significativas no organismo irradiado. Essas células são bastante radiorresistentes. No entanto, a capacidade fagocítica dos macrófagos durante a irradiação é interrompida precocemente. A inibição da reação fagocítica se manifesta pela incompletude da fagocitose. Aparentemente, a irradiação perturba a ligação entre os processos de absorção de partículas pelos macrófagos e os processos enzimáticos. A supressão da função de fagocitose nestes casos pode estar associada à inibição da produção das opsoninas correspondentes pelo sistema linfóide, pois sabe-se que no enjoo da radiação ocorre diminuição do sangue do complemento, da propriedade, das opsoninas e de outras substâncias biológicas. .

Os autoanticorpos desempenham um papel importante nos mecanismos de autodefesa imunológica do corpo. Nas lesões por radiação, ocorre aumento na formação e acúmulo de autoanticorpos. Após a irradiação, células imunocompetentes com translocações cromossômicas podem ser detectadas no corpo. Geneticamente, eles diferem das células normais do corpo, ou seja, são mutantes. Organismos nos quais existem células e tecidos geneticamente diferentes são chamados de quimeras. Células anormais formadas sob a influência da radiação, responsáveis ​​por reações imunológicas, adquirem a capacidade de produzir anticorpos contra antígenos normais do organismo. A reação imunológica de células anormais contra o seu próprio corpo pode causar esplenomegalia com atrofia do aparelho linfóide, anemia, retardo no crescimento e peso do animal e uma série de outros distúrbios. Se o número dessas células for grande o suficiente, pode ocorrer a morte do animal.

De acordo com o conceito imunogenético apresentado pelo imunologista R.V. Petrov, observa-se a seguinte sequência de processos de lesão por radiação: efeito mutagênico da radiação → aumento relativo de células anormais com capacidade de agressão contra antígenos normais → acúmulo de tais células no corpo → agressão autogênica de células anormais contra tecidos normais. De acordo com alguns pesquisadores, os autoanticorpos que aparecem precocemente em um organismo irradiado estão envolvidos no aumento de sua radiorresistência durante exposições únicas a doses subletais e durante irradiação crônica com baixas doses.

A resistência prejudicada em animais durante a irradiação é evidenciada por leucopenia e anemia, supressão da atividade da medula óssea e de elementos do tecido linfóide. Danos às células sanguíneas e outros tecidos e alterações em sua atividade afetam o estado do sistema imunológico humoral - plasma, composição fracionária de proteínas séricas, linfa e outros fluidos. Por sua vez, essas substâncias, quando expostas à radiação, afetam células e tecidos e determinam e complementam outros fatores que reduzem a resistência natural.

A inibição da imunidade inespecífica em animais irradiados leva ao aumento do desenvolvimento de infecção endógena - o número de micróbios na autoflora do intestino, pele e outras áreas aumenta, sua composição de espécies muda, ou seja, A disbacteriose se desenvolve. Micróbios, habitantes do trato intestinal, começam a ser detectados no sangue e nos órgãos internos dos animais.

A bacteremia é extremamente importante na patogênese da doença da radiação. Existe uma relação direta entre o início da bacteremia e o momento da morte dos animais.

Com os danos da radiação ao corpo, sua resistência natural a infecções exógenas muda: micróbios da tuberculose e disenteria, pneumococos, estreptococos, patógenos de infecções paratifóides, leptospirose, tularemia, tricofitose, candidíase, vírus influenza, gripe, raiva, poliomielite, doença de Newcastle (um doença viral altamente contagiosa de aves da ordem das galinhas, caracterizada por danos ao sistema respiratório, digestivo e nervoso central), protozoários (coccídios), toxinas bacterianas. No entanto, a imunidade específica da espécie dos animais às doenças infecciosas permanece.

A exposição à radiação em doses subletais e letais agrava o curso de uma doença infecciosa, e a infecção, por sua vez, agrava o curso da doença da radiação. Com essas variantes, os sintomas da doença dependem da dose, da virulência e do tempo de ação dos fatores. Em doses de radiação que causam doença de radiação grave e extremamente grave, e quando os animais são infectados, os três primeiros períodos do seu desenvolvimento (o período de reações primárias, o período latente e o auge da doença) serão dominados principalmente por sinais de doença aguda. doença da radiação. A infecção de animais pelo agente causador de uma doença infecciosa aguda em breve ou no contexto da irradiação com doses subletais leva a um agravamento do curso da doença com o desenvolvimento de sinais clínicos relativamente característicos. Assim, em leitões irradiados com doses letais (700 e 900 R) e infectados após 5 horas, 1, 2, 3, 4 e 5 dias. Após a irradiação com o vírus da peste, a autópsia revela principalmente alterações observadas nos animais irradiados. A infiltração leucocitária, a reação proliferativa celular e os infartos esplênicos observados na forma pura da peste estão ausentes nesses casos. O aumento da sensibilidade das marrãs ao agente causador da erisipela em sobreviventes da doença moderada da radiação persiste após 2 meses. após irradiação com raios X na dose de 500 R. Quando infectada experimentalmente com o agente causador da erisipela, a doença em suínos se manifesta de forma mais violenta, a generalização do processo infeccioso ocorre no terceiro dia, enquanto nos animais controle geralmente é registrado apenas no quarto dia. As alterações patomorfológicas em animais irradiados são caracterizadas por diátese hemorrágica pronunciada.

Uma característica única da radiação ionizante como fator etiológico na patologia clínica é que uma quantidade energeticamente insignificante em termos térmicos (embora muito significativa em termos de dose de radiação) quantidade de radiação ionizante, equivalente à “energia” contida em uma xícara de chá quente , é absorvido em frações sutis de segundos pelo corpo humano ou animal pode causar alterações que resultam inevitavelmente em doença aguda da radiação, muitas vezes com resultado fatal.

V.V. Talko, Doutor em Ciências Médicas, Professor, Centro Científico de Medicina Radiológica da Academia de Ciências Médicas da Ucrânia, Kiev

Este fenômeno, chamado de “paradoxo da energia”, foi chamado de “paradoxo fundamental da radiobiologia” nos primórdios da radiobiologia. Seu significado permaneceu um mistério por muito tempo e só agora começa a surgir. Torna-se claro como, através de quais mecanismos, uma quantidade relativamente pequena de energia que entra no corpo é transformada em diversos efeitos biológicos e médicos pronunciados, dependendo da dose. Estes efeitos baseiam-se em dois eventos críticos: 1) danos estruturais persistentes no material genético que não podem ser eliminados pela reparação; 2) alterações induzidas pela radiação nas biomembranas, desencadeando uma cascata de respostas celulares padrão destinadas a manter a base genética das espécies biológicas. Neste caso, é especialmente importante uma consideração de longa data que foi recentemente confirmada: “A radiação não dá origem a quaisquer novos fenómenos biológicos; isso apenas aumenta a probabilidade de vários... eventos celulares que ocorrem espontaneamente de tempos em tempos.”

A forma como os efeitos da radiação a longo prazo se desenvolverão, se podem ser previstos e minimizados em grupos de alto risco, depende em grande parte do estado do sistema imunitário. Pode ser caracterizado como um sistema multifuncional e implementado em vários estágios para garantir a supervisão da implementação do programa genético e da homeostase. É claro que os mecanismos imunológicos participam no desenvolvimento de uma ampla variedade de condições patológicas em humanos, agindo como causa ou como consequência. Os distúrbios imunológicos induzidos por certas influências levam à descoordenação da atividade de outros sistemas reguladores do corpo, o que, por sua vez, agrava a falha do sistema imunológico.

Avaliar as consequências da exposição à radiação na saúde humana é um problema extremamente difícil, especialmente no que diz respeito aos efeitos da radiação que ocorrem em baixos níveis de exposição. Os resultados dos estudos experimentais, cuja objetividade é garantida por condições experimentais estritamente controladas, nem sempre podem ser extrapolados para humanos com suficiente confiabilidade. A complexidade deste problema deve-se, entre outras, a três circunstâncias: 1) a heterogeneidade da população humana em termos de radiossensibilidade individual e sua variabilidade; 2) a falta de uma visão unificada entre os cientistas sobre os danos reais e hipotéticos à saúde humana decorrentes dos baixos níveis e intensidade da radiação ionizante; 3) a falta de características quantitativas claras desses níveis ou faixa das chamadas baixas doses de radiação ionizante.

Evidências convincentes de heterogeneidade e radiorresistência geneticamente determinada (radiossensibilidade) são fornecidas pelos resultados de estudos imunogenéticos, segundo os quais existe uma estreita ligação entre a exposição à radiação ionizante e o risco de desenvolver uma predisposição genética para certas condições patológicas. Ao estudar os sistemas genéticos sanguíneos dos participantes na liquidação das consequências do acidente de Chernobyl, foram descobertos antígenos, fenótipos e haplótipos que estão associados a diferentes sensibilidades dos indivíduos à exposição à radiação. Formas extremas de radiossensibilidade em adultos e crianças podem diferir muitas vezes. Na população humana, 14-20% das pessoas são radiorresistentes, 10-20% apresentam radiossensibilidade aumentada e 7-10% têm superradiossensibilidade.

O sistema imunológico é um dos órgãos críticos (altamente sensíveis) em relação aos efeitos da radiação ionizante. No período agudo após a irradiação, a criticidade do sistema imunológico é determinada pelo efeito prejudicial sobre os ácidos nucléicos, bem como sobre as estruturas da membrana das células imunocompetentes devido ao aumento da peroxidação lipídica, formação de produtos de radiólise de água e outros compostos ativos. A interrupção da expressão de antígenos de diferenciação nas membranas das células participantes da resposta imune complica sua interação e enfraquece a função de supervisão do sistema imunológico.

Foi estabelecido que mutações induzidas por radiação no locus do receptor de células T (TCR) afetam a eficiência da interação celular. Eles podem ser usados ​​como indicadores de dosimetria biológica. No período de longo prazo, o número de células positivas para TCR está diretamente correlacionado com a diminuição da imunidade em pacientes que sofreram doença aguda da radiação.

A perturbação no longo prazo após a irradiação dos mecanismos imunológicos de resistência antitumoral, entre os quais a citotoxicidade das células natural killer (NK) desempenha um papel importante, leva ao desenvolvimento de efeitos oncológicos estocásticos. Os resultados de estudos experimentais, clínicos e epidemiológicos indicam a alta eficácia blastomogênica da radiação ionizante. O câncer não aparece imediatamente. É o último elo de uma longa cadeia de mudanças, muitas vezes chamadas de doenças pré-cancerosas ou pré-cancerosas.

Algumas características da interação entre células estromais e células hematopoiéticas da medula óssea, causadas pela exposição à radiação ionizante, foram descobertas. Em particular, ocorre um bloqueio de linfócitos nos elementos do estroma, bem como ativação do processo de destruição de megacariócitos por granulócitos neutrófilos

É possível que alterações estruturais e funcionais de longo prazo nas células do estroma sob a influência da radiação ionizante iniciem a transformação maligna. A questão do papel do estroma no desenvolvimento de patologias hematológicas, em particular síndrome mielodisplásica e leucemia, no longo prazo após a irradiação, devido à sua especial importância, requer um estudo mais aprofundado.

Apesar do elevado potencial regenerativo da maioria dos componentes celulares do sistema imunitário, a recuperação demora anos, especialmente em convalescentes de doença aguda da radiação. Além disso, as alterações nem sempre têm uma dependência clara da dose de radiação, que na radiobiologia clássica foi e continua a ser considerada a única evidência verdadeira da resposta de um sistema biológico aos efeitos da radiação ionizante.

A imunodeficiência, como estágio patogenético final ou significativamente avançado de alterações no sistema imunológico das vítimas devido a um acidente de radiação, é determinada muito raramente. Mais frequentemente, são detectadas insuficiência quantitativa ou funcional pronunciada de certas subpopulações de células ou uma violação da produção de fatores humorais com implementação ao nível do corpo na forma de patologia somática - doenças dos sistemas digestivo, nervoso, cardiovascular, respiratório e excretor . Há um aumento significativo na frequência de detecção de doenças alérgicas (até 20%) e manifestações clínicas de imunodeficiência (até 80%) em indivíduos irradiados com dose superior a 0,25 Gy.

Uma das questões prioritárias que requerem desenvolvimento científico urgente são as infecções virais persistentes nas populações afectadas. Os resultados do exame de pacientes com linfocitose persistente e leucopenia associada aos efeitos da radiação em 2/3 dos casos revelaram a presença de infecções persistentes, citomegalovírus, toxoplasma, etc., o que possibilitou o tratamento adequado e a correção imunológica.

Ressalta-se que as abordagens à imunocorreção devem ser estritamente individualizadas, justificadas por uma quantidade adequada de pesquisas, uma vez que as conclusões iniciais sobre distúrbios do sistema imunológico induzidos por radiação, a presença de um estado de imunodeficiência e a necessidade de terapia imunoestimulante, feitas em instituições médicas em nível municipal ou distrital com base na observação dos pacientes, após avaliação especializada foram confirmadas apenas em 15,2% dos pacientes.

O corpo humano é um todo único, em condições de acidente e eventos pós-acidente de período precoce e tardio, está exposto, além da radiação, à influência de outros fatores de natureza não radioativa. O estresse psicogênico é um dos mais poderosos desta série. Foi revelado que o efeito do estresse no sistema neuroendócrino é acompanhado por um aumento no sangue de neuropeptídeos, catecolaminas, glicocorticóides e outros hormônios do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal. Níveis elevados de glicocorticóides e outros hormônios no sangue causam involução do timo, diminuição do número de linfócitos do baço, medula óssea, diminuição da atividade dos macrófagos, proliferação de linfócitos e aumento da produção de citocinas. Contudo, não só o sistema neuroendócrino influencia as funções do sistema imunitário, mas, inversamente, o sistema imunitário influencia o eixo hipotálamo-hipófise-adrenal através de receptores para citocinas.

Os fatores de não radiação também incluem alérgenos industriais e domésticos, sais de metais pesados, componentes de gases de escapamento de veículos, etc. Consequentemente, temos o direito de falar de um complexo efeito ambientalmente desfavorável no corpo, afetando a atividade do sistema imunológico.

Dados de estudos do sistema tireoidiano de vítimas no chamado “período de iodo” agudo do acidente revelaram alterações características do desenvolvimento gradual de efeitos não estocásticos da irradiação da glândula tireoide. Alterações imunológicas durante o período da reação primária da tireoide indicaram o início do desenvolvimento de tireoidite crônica, provavelmente autoimune. O grupo com risco aumentado de desenvolver tireoidite crônica e hipotireoidismo incluiu pacientes que foram submetidos à irradiação da glândula tireoide da natureza combinada mais complexa: uma combinação de irradiação interna com isótopos de iodo de curta duração com irradiação γ externa. Este grupo consistia em ex-residentes da zona da usina nuclear de Chernobyl, com 30 quilômetros de extensão, e participantes na liquidação das consequências do acidente do “período do iodo” em 1986.

Estudos clínicos e experimentais estabeleceram que o desenvolvimento de reações neuroautoimunes pode ser um dos elos na patogênese da encefalopatia pós-radiação.

As avaliações das consequências médicas para a saúde da população afectada pelos bombardeamentos atómicos das cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki são ambíguas. No entanto, nos últimos anos, foram fornecidas evidências de uma deterioração significativa no estado de saúde dos “hibakushi” em comparação com a população japonesa padrão para muitas classes de doenças (1,7-13,4 vezes). Segundo os investigadores, o aumento da prevalência de doenças, incluindo o cancro e a leucemia, cuja implementação se deve a perturbações na actividade multifuncional do sistema imunitário, está associado à exposição à radiação ionizante nos anos em que estes pacientes eram crianças ou jovens adultos.

Os estudos sobre o estado imunológico de crianças e adolescentes afetados pelo desastre de Chernobyl ocupam um lugar especial no problema geral dos efeitos pós-radiação. Realizado no âmbito do programa nacional “Crianças de Chernobyl”, monitoramento de longo prazo do estado do sistema imunológico em pessoas irradiadas na infância como resultado da exposição a radionuclídeos de iodo (131 I, 129 I), bem como 137 Cs, 90 Sr, 229 Pu, etc., permitiram estabelecer certos padrões nos estágios de desenvolvimento de alterações dependentes da dose no sistema imunológico e na função da tireoide.

Os resultados de estudos do sistema imunológico em crianças residentes em áreas contaminadas com radionuclídeos, realizados nos primeiros anos pós-acidente, indicam a presença de desvios leves, mas estatisticamente significativos, nas subpopulações de linfócitos T e B dos indicadores correspondentes do grupo controle de pacientes.

Na fase de observação em 1991-1996. foram identificadas diferenças entre grupos de crianças irradiadas e não irradiadas no nível de conteúdo das principais subpopulações reguladoras de linfócitos do sangue periférico e na direção da correlação entre o conteúdo de células T, B, NK, CD3 +, CD4 + Células T e doses de radiação tireoidiana com radioiodo.

Desde 1994-1996, foram obtidos dados convincentes sobre o desenvolvimento de doenças autoimunes dependentes da dose de 131 I, com base na avaliação fenotípica de linfócitos de acordo com os principais loci de histocompatibilidade HLA, HLA-Dr e muitos outros parâmetros de subpopulações de linfócitos.

Uma análise retrospectiva do estado do sistema imunológico de crianças que vivem em áreas contaminadas com radionuclídeos indica a manifestação de distúrbios de imunodeficiência principalmente de tipo misto. Foi estabelecido que 68% das crianças com anomalias no estado imunológico possuem alelos genéticos que controlam a direção da resposta imunológica do organismo e que, via de regra, estão associados a uma baixa resposta do sistema imunológico à ação de qualquer fatores exógenos ou com processos autoimunes. Estes são, em primeiro lugar, os antígenos HLA-A9, HLA-B7, HLA-DR4, HLA-Bw35, HLA-DR3, HLA-B8. Com base nos resultados obtidos, pode-se supor que essas crianças desenvolveram uma predisposição genética para distúrbios imunológicos devido à exposição a fatores ambientalmente desfavoráveis, em especial à radiação.

Em comparação com os adultos, o papel predominante na formação de distúrbios tireoidianos em crianças pertence ao antígeno HLA-Bw35, que também é um marcador de processos autoimunes. Deve-se notar também que o grau de relação associativa entre antígenos de histocompatibilidade e doenças na infância é muito maior do que em adultos. Os resultados dos estudos imunogenéticos e imunocitológicos foram confirmados pelas manifestações clínicas de disfunção da glândula tireoide induzida pela radiação, bem como pelos dados de estudos epidemiológicos realizados em mais de 10 mil crianças irradiadas durante o “período do iodo” (evacuadas dos anos 30- zona de acidente com quilômetros) e mais de 2,5 mil crianças - moradores de áreas contaminadas radioativamente (irradiadas no “período do iodo” e constantemente expostas à irradiação devido aos radionuclídeos de longa vida 137 Cs, 90 Sr, etc.

Foram obtidos dados sobre o impacto negativo de baixas doses de radiação ionizante na imunidade antidifteria, antitétano, antissarampo e anticoqueluche em crianças que vivem em áreas contaminadas com radionuclídeos. Isto justifica a criação de programas de imunização diferenciados tendo em conta as características regionais e individuais do estado imunitário das crianças.

Estudos realizados após 2001 indicam efeitos dose-dependentes no sistema imunológico mesmo após 15 anos, e o limite de exposição à radiação ionizante no sistema imunológico para a maioria dos parâmetros estudados é de 250 mSv.

É a monitorização dos indicadores do sistema imunitário dos contingentes afectados pelo acidente na central nuclear de Chernobyl que contribui para a obtenção de novas informações científicas sobre os efeitos a longo prazo das radiações ionizantes e, em termos práticos, é a base para a detecção precoce de patologias somáticas e oncológicas, melhorando os resultados do tratamento, prevenção primária e secundária.

Sem dúvida, a integração de conhecimentos na área da imunologia e da radiobiologia, ocorrida em decorrência do desastre nuclear, foi uma espécie de estímulo na formação e desenvolvimento de uma nova direção científica e clínica - a imunologia da radiação. A escala e versatilidade das consequências médicas do desastre de Chernobyl catalisaram numerosos estudos experimentais e clínicos, que contribuíram não só para a acumulação de factos, mas também forneceram conclusões científicas significativas e recomendações práticas para a imunologia clínica.

Hoje, parece óbvio que há um declínio no interesse da comunidade mundial nos problemas relacionados com o acidente de Chernobyl. Isto deve-se ao surgimento de novos problemas humanitários graves que exigem soluções urgentes. Ao mesmo tempo, a energia nuclear continua a desenvolver-se, o que se deve às necessidades cada vez maiores da humanidade em recursos energéticos e, consequentemente, o número de pessoas que têm contactos profissionais com radiações ionizantes aumenta constantemente. No final do século passado, nos países desenvolvidos, o seu número aproximava-se de 7 a 8% da população. Portanto, o problema da influência da radiação ionizante no sistema imunológico humano continuará a ter grande importância prática no futuro.

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Os efeitos da radiação no sistema imunológico e suas consequências

A radiação ionizante em qualquer dose causa alterações funcionais e morfológicas nas estruturas celulares e altera a atividade em quase todos os sistemas do corpo. Como resultado, a reatividade imunológica dos animais aumenta ou diminui. O sistema imunológico é altamente especializado, consiste em órgãos linfóides, suas células, macrófagos, células sanguíneas (neutrófilos, eosinófilos e basófilos, granulócitos), sistema complemento, interferon, lisozima, propriedade e outros fatores. As principais células imunocompetentes são os linfócitos T e B, responsáveis ​​pela imunidade celular e humoral.

A direção e o grau de mudança na reatividade imunológica dos animais sob a influência da radiação são determinados principalmente pela dose absorvida e pela potência da irradiação. Pequenas doses de radiação aumentam a reatividade específica e inespecífica, celular e humoral, geral e imunobiológica do organismo, contribuem para o curso favorável do processo patológico e aumentam a produtividade da pecuária e das aves.

A radiação ionizante em doses subletais e letais leva ao enfraquecimento dos animais ou à supressão da reatividade imunológica dos animais. A violação dos indicadores de reatividade imunológica é observada muito antes do aparecimento dos sinais clínicos da doença da radiação. Com o desenvolvimento da doença aguda da radiação, as propriedades imunológicas do corpo ficam cada vez mais enfraquecidas.

A resistência do organismo infectado aos agentes infecciosos diminui pelas seguintes razões: permeabilidade prejudicada das membranas da barreira tecidual, diminuição das propriedades bactericidas do sangue, linfa e tecidos, supressão da hematopoiese, leucopenia, anemia e trombocitopenia, enfraquecimento do mecanismo fagocitário de defesa celular , inflamação, inibição da produção de anticorpos e outras alterações patológicas em tecidos e órgãos.

Quando exposta à radiação ionizante em pequenas doses, a permeabilidade do tecido muda e, com dose subletal, a permeabilidade da parede vascular, principalmente dos capilares, aumenta mais acentuadamente. Após irradiação com doses letais moderadas, os animais desenvolvem aumento da permeabilidade da barreira intestinal, que é um dos motivos da dispersão da microflora intestinal pelos órgãos. Tanto com a irradiação externa quanto interna, observa-se um aumento da autoflora cutânea, que se manifesta precocemente, já no período latente do dano radioativo. Este fenômeno pode ser observado em mamíferos, aves e humanos. O aumento da reprodução e fixação de microrganismos na pele, membranas mucosas e órgãos é causado por uma diminuição nas propriedades bactericidas de líquidos e tecidos.

A determinação do número de Escherichia coli e principalmente das formas hemolíticas de micróbios na superfície da pele e mucosas é um dos testes que permite a determinação precoce do grau de perturbação da reatividade imunobiológica. Normalmente, um aumento na autoflora ocorre em sincronia com o desenvolvimento da leucopenia.

O padrão de mudanças na autoflora da pele e das membranas mucosas durante a irradiação externa e a incorporação de vários isótopos radioativos permanece o mesmo. Com a irradiação geral por fontes externas de radiação, observa-se perturbação zonal da pele bactericida. Esta última está aparentemente associada às características anatômicas e fisiológicas de diversas áreas da pele. Em geral, a função bactericida da pele depende diretamente da dose de radiação absorvida; em doses letais, diminui acentuadamente. Em bovinos e ovinos expostos aos raios gama (césio-137) na dose de LD 80-90/30, as alterações na autoflora da pele e das mucosas começam desde o primeiro dia, e nos animais sobreviventes retornam ao estado inicial no 45º ao 60º dia.

A irradiação interna, assim como a irradiação externa, provoca uma diminuição significativa na capacidade bactericida da pele e das mucosas com uma única administração de iodo-131 a frangos em doses de 3 e 25 mCi por 1 kg de peso, o número de bactérias em a pele começa a aumentar desde o primeiro dia, atingindo o máximo no quinto dia. A administração fracionada da quantidade especificada de isótopo durante 10 dias leva a uma contaminação bacteriana significativamente maior da pele e da mucosa oral, com um máximo no 10º dia, e o número de micróbios com atividade bioquímica aumentada aumenta principalmente. Na próxima vez, há uma conexão direta entre o aumento numérico de bactérias e a manifestação clínica da lesão por radiação.

Um dos fatores que proporcionam resistência antimicrobiana natural dos tecidos é a lisozima. Com a lesão por radiação, o conteúdo de lisozima nos tecidos e no sangue diminui, o que indica uma diminuição na sua produção. Este teste pode ser usado para detectar alterações precoces na resistência em animais infectados.

A fagocitose desempenha um papel importante na imunidade dos animais às infecções. Com a irradiação interna e externa, em princípio, as alterações na reação fagocítica apresentam um quadro semelhante. O grau de comprometimento da reação depende da dose de exposição; em pequenas doses (até 10-25 rad), há uma ativação de curto prazo da capacidade fagocítica dos fagócitos; em doses semiletais, a fase de ativação dos fagócitos é reduzida para 1-2 dias, então a atividade de fagocitose diminui e em casos letais chega a zero. Em animais em recuperação, a reação de fagocitose é ativada lentamente.

As habilidades fagocíticas das células do sistema reticuloendotelial e dos macrófagos sofrem alterações significativas no organismo irradiado. Essas células são bastante radiorresistentes. No entanto, a capacidade fagocítica dos macrófagos durante a irradiação é interrompida precocemente. A inibição da reação fagocítica se manifesta pela incompletude da fagocitose. Aparentemente, a irradiação perturba a ligação entre os processos de absorção de partículas pelos macrófagos e os processos enzimáticos. A supressão da função de fagocitose nestes casos pode estar associada à inibição da produção das opsoninas correspondentes pelo sistema linfóide, pois sabe-se que no enjoo da radiação ocorre diminuição do sangue do complemento, da propriedade, das opsoninas e de outras substâncias biológicas. .

Os autoanticorpos desempenham um papel importante nos mecanismos de autodefesa imunológica do corpo. Nas lesões por radiação, ocorre aumento na formação e acúmulo de autoanticorpos. Após a irradiação, células imunocompetentes com translocações cromossômicas podem ser detectadas no corpo. Geneticamente, eles diferem das células normais do corpo, ou seja, são mutantes. Organismos nos quais existem células e tecidos geneticamente diferentes são chamados de quimeras. Células anormais formadas sob a influência da radiação, responsáveis ​​por reações imunológicas, adquirem a capacidade de produzir anticorpos contra antígenos normais do organismo. A reação imunológica de células anormais contra o seu próprio corpo pode causar esplenomegalia com atrofia do aparelho linfóide, anemia, retardo no crescimento e peso do animal e uma série de outros distúrbios. Se o número dessas células for grande o suficiente, pode ocorrer a morte do animal.

De acordo com o conceito imunogenético apresentado pelo imunologista R.V. Petrov, observa-se a seguinte sequência de processos de lesão por radiação: efeito mutagênico da radiação → aumento relativo de células anormais com capacidade de agressão contra antígenos normais → acúmulo de tais células no corpo → agressão autogênica de células anormais contra tecidos normais. De acordo com alguns pesquisadores, os autoanticorpos que aparecem precocemente em um organismo irradiado estão envolvidos no aumento de sua radiorresistência durante exposições únicas a doses subletais e durante irradiação crônica com baixas doses.

A resistência prejudicada em animais durante a irradiação é evidenciada por leucopenia e anemia, supressão da atividade da medula óssea e de elementos do tecido linfóide. Danos às células sanguíneas e outros tecidos e alterações em sua atividade afetam o estado do sistema imunológico humoral - plasma, composição fracionária de proteínas séricas, linfa e outros fluidos. Por sua vez, essas substâncias, quando expostas à radiação, afetam células e tecidos e determinam e complementam outros fatores que reduzem a resistência natural.

A inibição da imunidade inespecífica em animais irradiados leva ao aumento do desenvolvimento de infecção endógena - o número de micróbios na autoflora do intestino, pele e outras áreas aumenta, sua composição de espécies muda, ou seja, A disbacteriose se desenvolve. No sangue e nos órgãos internos dos animais, micróbios - habitantes do trato intestinal - começam a ser detectados.

A bacteremia é extremamente importante na patogênese da doença da radiação. Existe uma relação direta entre o início da bacteremia e o momento da morte dos animais.

Com os danos da radiação ao corpo, sua resistência natural a infecções exógenas muda: micróbios da tuberculose e disenteria, pneumococos, estreptococos, patógenos de infecções paratifóides, leptospirose, tularemia, tricofitose, candidíase, vírus influenza, gripe, raiva, poliomielite, doença de Newcastle (um doença viral altamente contagiosa de aves da ordem das galinhas, caracterizada por danos ao sistema respiratório, digestivo e nervoso central), protozoários (coccídios), toxinas bacterianas. No entanto, a imunidade específica da espécie dos animais às doenças infecciosas permanece.

A exposição à radiação em doses subletais e letais agrava o curso de uma doença infecciosa, e a infecção, por sua vez, agrava o curso da doença da radiação. Com essas variantes, os sintomas da doença dependem da dose, da virulência e do tempo de ação dos fatores. Em doses de radiação que causam doença de radiação grave e extremamente grave, e quando os animais são infectados, os três primeiros períodos do seu desenvolvimento (o período de reações primárias, o período latente e o auge da doença) serão dominados principalmente por sinais de doença aguda. doença da radiação. A infecção de animais pelo agente causador de uma doença infecciosa aguda em breve ou no contexto da irradiação com doses subletais leva a um agravamento do curso da doença com o desenvolvimento de sinais clínicos relativamente característicos. Assim, em leitões irradiados com doses letais (700 e 900 R) e infectados após 5 horas, 1, 2, 3, 4 e 5 dias. Após a irradiação com o vírus da peste, a autópsia revela principalmente alterações observadas nos animais irradiados. A infiltração leucocitária, a reação proliferativa celular e os infartos esplênicos observados na forma pura da peste estão ausentes nesses casos. O aumento da sensibilidade das marrãs ao agente causador da erisipela em sobreviventes da doença moderada da radiação persiste após 2 meses. após irradiação com raios X na dose de 500 R. Quando infectada experimentalmente com o agente causador da erisipela, a doença em suínos se manifesta de forma mais violenta, a generalização do processo infeccioso ocorre no terceiro dia, enquanto nos animais controle geralmente é registrado apenas no quarto dia. As alterações patomorfológicas em animais irradiados são caracterizadas por diátese hemorrágica pronunciada.

Estudos experimentais em porquinhos-da-índia e ovelhas revelaram um curso único de antraz em animais que sofrem de doença moderada por radiação. Tanto os efeitos externos quanto os efeitos combinados da radiação reduzem sua resistência à infecção pelo agente causador desta doença. Os sinais clínicos não são estritamente específicos para a doença da radiação ou para o antraz. Os pacientes apresentam leucopenia grave, aumento da temperatura corporal, pulso e respiração acelerados, função do trato gastrointestinal é prejudicada, títulos baixos de anticorpos contra o antraz aparecem no soro sanguíneo, detectados por uma reação de hemaglutinação indireta. A doença é aguda e termina em morte. Na autópsia patológica, em todos os casos, são registradas diminuição do baço e contaminação de órgãos internos e gânglios linfáticos com micróbios do antraz.

Consequentemente, o efeito da radiação ionizante em animais em doses subletais provoca uma diminuição de todos os fatores naturais de resistência do organismo a infecções endógenas e exógenas. Isso se manifesta pelo fato de que nos animais irradiados o aparecimento de doenças infecciosas ocorre com menor dose do patógeno, entre os animais irradiados aumenta o percentual de pessoas que adoecem, a doença termina mais rápido e com mais frequência em morte.

As violações da reatividade imunobiológica ocorrem já durante o período de reações primárias à radiação e, aumentando gradativamente, atingem um desenvolvimento máximo no auge do enjoo da radiação. Nos animais sobreviventes, os fatores naturais de imunidade são restaurados, cuja integridade é determinada pelo grau de dano à radiação.

Deve-se notar que no que diz respeito ao efeito da radiação ionizante sobre os fatores da imunidade natural, ainda há muito que não está claro; em particular, as questões da sequência de sua inibição, o significado de cada um deles nas diversas infecções e em diferentes animais, a possibilidade de sua compensação e ativação tem sido pouco estudada.