АЛЛЕРГЕНЫ

Аллергены (греческий allos — другой и ergon — действие) — вещества антигенной или гаптенной природы, вызывающие аллергию. Аллергенами могут быть белки, белково-полисахаридные и белково-липоидные комплексы, сложные соединения небелковой природы (полисахариды) и простые химические вещества, в том числе отдельные элементы (бром, йод).

Простые химические вещества и многие сложные соединения небелковой природы становятся Аллергенами только после соединения с белками тканей организма. Вступившее в комплекс с белком чужеродное вещество обычно является гаптеном (см.). При этом антигенная специфичность белка либо меняется, либо остается без изменений. Антигенные свойства сывороточных белков могут быть изменены путем присоединения к их молекуле йода, нитро- или диазогруппы. Комплексный Аллерген образуется, например, после нанесения на кожу динитрохлорбензола, который соединяется с белками кожи.

Однако не каждое соединение в организме простого химического вещества с белком становится аллергеном. Многие лекарственные препараты в организме соединяются с сывороточными белками, но образовавшиеся комплексы не всегда становятся для организма аллергенами. Очевидно, в результате соединения должны произойти какие-то изменения в строении белковой молекулы.

Полагают, что комплекс должен иметь другую изоэлектрическую точку, чем нативный белок. Возможно, должны произойти конформационные изменения белка, то есть изменения его пространственной структуры. Такие аллергены можно получить и в искусственных условиях. Значительный вклад в их изучение внес Ландштейнер (К. Landsteiner, 1936). Он исследовал антигенные свойства белков, в которые с помощью химической связи вводилась какая-либо химическая группировка (см. Антигены). Значение этих исследований важно для понимания образования многих эндоаллергенов. Так, например, чистые липиды не вызывают образования антител. Однако при соединении их с белками получают аллерген, вызывающий образование антител к липидам. Наиболее активными в этом плане оказались холестерин и лецитин.

Все аллергены принято делить на две группы: экзоаллергены и эндоаллергены (или аутоаллергены). Экзоаллергены попадают в организм извне. Эндоаллергены образуются в самом организме (см. Аутоаллергия). Многие из эндоаллергенов являются комплексными аллергенами.

Экзоаллергены

Существует несколько классификаций экзогенных аллергенов.

Кеммерер (Н. Kammerer, 1956) предложил классификацию, в основе которой лежит способ попадания аллергена в организм: 1) воздушные, ингаляционные аллергены (бытовая и производственная пыль, пыльца растений, эпидермис и шерсть животных и др.); 2) пищевые аллергены; 3) контактные аллергены, проникающие через кожу и слизистые оболочки (химические вещества, лекарства); 4) инъекционные аллергены (сыворотки, лекарства); 5) инфекционные аллергены (бактерии, вирусы); 6) лекарственные аллергены. В каждую группу этой классификации входят аллергены различного происхождения.

А. Д. Адо и А. А. Польнер (1963) предложили следующую классификацию, основанную на происхождении экзогенных аллергенов.

I. Аллергены не инфекционного происхождения: 1) бытовые (домашняя, библиотечная пыль и другие); 2) эпидермальные (шерсть, волосы и перхоть животных); 3) лекарственные (антибиотики, сульфаниламиды и другие); 4) промышленные химические вещества (урсол, бензол, формалин и другие); 5) пыльцевые (пыльца трав, цветов, деревьев); 6) пищевые (животного и растительного происхождения).

II. Аллергены инфекционного происхождения: 1) бактериальные (различные виды непатогенных и патогенных бактерий и продукты их жизнедеятельности); 2) грибковые; 3) вирусные (различные виды вирусов и продукты их взаимодействия с клетками — вирусиндуцированные антигены или промежуточные антигены по А. Д. Адо).

Бытовые аллергены

Главную роль среди них играет домашняя пыль. Это сложный по своему составу аллерген, в который входят пылевые частички (с одежды, постельного белья, матрацев), грибки (в сырых комнатах), частички домашних насекомых (клопов, клещей). Эти аллергены вызывают чаще всего аллергические заболевания дыхательных путей (см. Пылевая аллергия). Различные представители членистоногих могут являться причиной бронхиальной астмы и других аллергических заболеваний. У людей, сенсибилизированных к одному насекомому, возникает, как правило, реакция и на аллерген из других насекомых в пределах отряда и особенно данного семейства, что связано с наличием у них общих антигенов. Описаны случаи анафилактического шока от укусов пчел, шершней, ос. Приобретают большое значение А. из различных видов дафний, так как последние широко применяются для кормления аквариумных рыб и становятся причиной аллергических заболеваний органов дыхания.

Эпидермальные аллергены

К этой группе относятся: перхоть, шерсть, перья, чешуя рыб. Одним из важных аллергенов является перхоть лошади, которая часто вызывает аллергические реакции при сенсибилизации эпидермальным аллергенам от другого животного. Это связано с наличием общих антигенов в эпидермисе разных животных. Профессиональная сенсибилизация эпидермальными аллергенами, проявляющаяся ринитом, бронхиальной астмой, крапивницей и другими заболеваниями, описана у работников вивариев, овцеводов, коневодов, работников птицеферм, парикмахеров.

Лекарственные аллергены

Многие лекарства могут быть аллергенными. В патогенезе лекарственной аллергии (см.) большую роль играет связывание лекарства или его метаболита с белками тканей организма, в результате чего образуется полноценный аллерген, вызывающий сенсибилизацию. Различные лекарства способны сенсибилизировать людей в различной степени. Так, по данным Банна (P. Bunn, 1958), частота аллергических осложнений при применении кодеина составляет 1,5%, ацетилсалициловой кислоты — 1,9%, сульфаниламидов — 6,7% . Отмечено, что частота аллергических реакций зависит от того, насколько широко применяется препарат в практике, и возрастает по мере повторения курсов лечения. Антибиотики, и среди них в первую очередь пенициллин, относятся к группе лекарств, дающих аллергические осложнения наиболее часто.

По данным разных авторов, частота аллергических осложнений от пенициллина колеблется от 0,6 до 16% . По отчетам 800 больниц США, за период 1954—1956 годы отмечено 2517 аллергических реакций при применении пенициллина, из них 613 случаев анафилактического шока с 63 смертельными исходами.

Промышленные аллергены

Бурное развитие химической промышленности значительно увеличило контакт людей с различными химическими веществами на производстве и в быту и вызвало появление разных по своему характеру аллергических реакций. Наиболее частые промышленные аллергены — скипидар, масла, никель, хром, мышьяк, деготь, смолы, дубильные вещества, азонафтоловые и прочие красители, танин, пирогаллол, лаки, шеллак, инсектофунгициды, фенопласты и аминопласты, вещества, содержащие бакелит, формалин, мочевину, эпоксидные смолы (аралдит) и отверждающие вещества, гексаметилентетрамин, гуанидины, тиазолы и другие детергенты, аминобензолы, производные хинолина, гидрохинона, хлорбензола, соединения нафталина и многие другие вещества.

На гренажных и шелкомотальных фабриках причиной бронхиальной астмы, экземы, крапивницы и аллергического ринита являются аллергены, содержащиеся в куколках и коконах шелкопряда, папильонажная пыль и намного меньше чистое шелковое волокно. В парикмахерских и косметических кабинетах аллергены могут оказаться красители для волос, бровей и ресниц, парфюмерные вещества, жидкости для волос; в фотоателье — метол, гидрохинон, соединения брома; в пищевой промышленности — пряности, средства, очищающие муку (персульфаты, броматы и другие), вещества, придающие аромат; у ювелиров — смолы, лавровое масло. В быту аллергенами могут быть мыло, гуталин, стиральные средства, средства для очистки посуды, одежды, синтетические ткани (найлон, лавсан, капрон, дедерон и другие).

Большую роль в предупреждении профессиональных аллергических реакций играет соблюдение правил техники безопасности и разработка технологии производства, предупреждающей контакт рабочих с аллергенами. У сенсибилизированных людей простые химические вещества даже в очень малых концентрациях могут вызвать аллергическую реакцию.

Иногда для этого достаточно 1 мкг/л динитрохлорбензола, доли микрограмма лаврового масла, 0,000001 мг/л гексанитродифениламина или такого количества никеля, которое остается на руке после прикосновения к монете.

Пищевые аллергены

Многие пищевые продукты могут быть аллергенами. Однако чаще всего ими являются рыба, мясо (особенно свинина), яйца, молоко, шоколад, пшеница, бобы, томаты. Аллергены могут быть и добавленные к пищевым продуктам химического вещества (антиокислители, красители, ароматические и другие вещества). Аллергическая реакция при пищевой аллергии (см.) обычно развивается через несколько минут после приема пищевого аллергена. Так, например, при аллергии к молоку через несколько минут после его приема может появиться рвота и внезапный понос. Несколько позже возможно присоединение других сопутствующих симптомов (крапивница, лихорадка). Иногда симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта появляются не сразу, а через некоторый промежуток времени.

Развитие аллергии на пищевые продукты связано часто с нарушениями состава пищеварительных ферментов, в результате чего нарушается расщепление компонентов пищи.

Пыльцевые аллергены

Аллергические заболевания вызывает пыльца не всех видов растений, а только достаточно мелкая (не превышает в диаметре 35 мкм), а также обладающая хорошими летучими свойствами. Чаще всего это пыльца различных видов ветроопыляемых растений. Она вызывает поллиноз (см.). Антигенный состав пыльцы довольно сложный и состоит из нескольких компонентов. Напр., в состав пыльцы амброзии входит 5—10 антигенов, а пыльца тимофеевки содержит до 7—15 антигенных компонентов. Различные виды пыльцы могут иметь общие аллергены, поэтому у людей, чувствительных к одному виду пыльцы, возникает реакция и на другие виды пыльцы. Так, найдены общие аллергены в пыльце злаковых трав (тимофеевки, ржи, райграсса, овсяницы, мятлика).

Бактериальные, грибковые и вирусные аллергены — см. Инфекционная аллергия.

Аллергены как препараты

Для диагностики и лечения аллергических заболеваний из экзогенных аллергенов готовят препараты, которые также получили название «аллергены» (см. шока (см.).

Некоторые аллергены (из домашней пыли, пера, шерсти, содержимого матрацев) можно приготовить быстро в лабораторных условиях. Для этого материал обезжиривают эфиром, заливают дистиллированной водой, кипятят на водяной бане, фильтруют и фильтрат снова кипятят на водяной бане. Затем его разводят и используют для постановки кожных проб. Для приготовления аллергена из молока его также нужно прокипятить и развести; белок яйца извлекают стерильно и разводят. Аллергены, приготовленные таким способом, можно хранить всего несколько дней и использовать только для диагностики. Лучше пользоваться аллергенами, приготовленными в специализированных учреждениях.

Общепринятой технологии приготовления аллергенов пока еще нет. Однако общий принцип их приготовления заключается в том, что из сложных по составу продуктов готовят водно-солевые экстракты. Экстрагирующей жидкостью обычно служит раствор хлористого натрия, стабилизированный фосфатным буфером с pH = 7,0 — 7,2 с добавлением 0,4% раствора фенола. Аллергены из простых химических веществ готовят, разводя их в различных растворителях. Полученные экстракты освобождают от взвешенных частиц фильтрованием или центрифугированием. Далее фильтрат или надосадочную жидкость стерилизуют фильтрованием через фильтр Зейтца.

Полученный таким образом фильтрат (аллерген) проверяют на стерильность, безвредность и специфичность. Для проверки на стерильность вносят по 0,5 мл экстракта на различные питательные среды и следят за посевами 8 дней. Стерильный экстракт разливают в инсулиновые флаконы и снова проверяют его на стерильность. Следующий этап — проверка на безвредность, для чего экстракт вводят белым мышам. Если мыши остаются живыми в течение 4 дней, Аллерген считается безвредным. Специфичность проверяют на здоровых и чувствительных к данному аллергену людях. У здоровых лиц аллерген должен давать отрицательную кожную пробу, а у больных — положительную.

Для приготовления аллергена из перхоти ее обезжиривают эфиром, заливают водно-солевой жидкостью в соотношении 1:100. Перо, шерсть, хлопок, шелк также обезжиривают эфиром и заливают экстрагирующей жидкостью в соотношении 10:100. Экстракцию ведут 1—8 дней при температуре 4—6°. Так же готовят аллерген из высушенных дафний, гамаруса, мотыля, папильонажа (чешуйки крыльев и тела бабочек тутового шелкопряда) и измельченных куколок тутового шелкопряда. При приготовлении аллергена из пчел и ос исходят из того, что в теле насекомых имеются те же антигены, что и в их яде и жалящем аппарате. Поэтому аллерген готовят из всей массы тела. Пчел, ос и бабочек убивают эфиром либо замораживают, мелко нарезают, растирают в ступке до получения густой пасты и обезжиривают эфиром. Материал заливают экстрагирующей жидкостью в соотношении 3:100. Экстракцию ведут 3 дня.

Аллерген обычно хранят при t° 4—6° в небольших флаконах (до 5 мл), закрытых резиновой пробкой, фиксированной металлическим колпачком. Они сохраняют свою активность от года (пищевые) до 4 лет (пыльцевые, эпидермальные, бытовые).

Аллерген из простых химических веществ для аппликационных кожных проб (см. Кожные пробы) готовят, разводя их, в зависимости от физико-химических свойств, в воде, спирте, вазелине, оливковом масле или ацетоне в таких концентрациях, которые не вызывают раздражения кожи. Динитрохлорбензол и нитрозодиметиланилин для кожных тестов в клинике не используются, так как они являются сильнейшими аллергенами и вызывают сенсибилизацию уже после однократного применения.

Бактериальные и грибковые аллергены имеют особую технологию приготовления (см. Пылевая аллергия.

Стандартизация аллергенов предусматривает разработку и использование технических условий, обеспечивающих стабильность специфической активности аллергенов на время их годности в регламентированных единицах активности, унифицирует методы испытания новых препаратов, критерии для оценки их качества. При стандартизации аллергенов учитывается изменчивость двух взаимодействующих систем — биологического сырья и макроорганизма. Биологическая стандартизация аллергена осложнена отсутствием удовлетворительных экспериментальных моделей, поэтому оценка активности аллергена осуществляется постановкой проб у чувствительных к данному аллергену людей.

При изготовлении грибковых и бактериальных аллергенов контролируется качество питательных сред для выращивания биологической массы и свойства штаммов. Непостоянны свойства сырья и для неинфекционных аллергенов. Например, на свойствах растительной пыльцы отражаются климатические и гидрологические факторы, поэтому используют смесь пыльцы, собранной за ряд лет. Наиболее сложна стандартизация сырья для аллергенов из домашней пыли, поскольку одним из активных компонентов данного препарата могут являться микроклещи вида Dermatophagoides, а их содержание в пыли постоянно колеблется.

Производственные процессы при изготовлении аллергенов характеризуются постоянными режимами обработки сырья, полуфабриката и готовой продукции. Принципы изготовления различных аллергенов неоднозначны. Пыльцевые, эпидермальные и бытовые аллергены могут получаться путем экстракции антигена из растительной пыльцы, эпидермиса, пыли буферно-солевыми жидкостями Коки. В производстве бактериальных аллергенов используют микробную взвесь, культуральную жидкость или фракции, выделенные из микробной массы различными химическими методами.

Все выпускаемые серии аллергенов подвергаются регламентированной проверке на стерильность, безвредность и специфическую активность.

Аллергены оцениваются по физическим и химическим свойствам, на правильность розлива и упаковки. Готовая продукция не должна содержать посторонних примесей или взвешенных частиц. Лиофилизированные аллергены проверяют на наличие вакуума в ампулах, растворимость, остаточную влажность. Безвредность всех препаратов контролируется на животных, специфическая активность — на добровольцах (животные используются лишь для оценки аллергенов группы особо опасных инфекций и туберкулина).

В основе проверки активности аллергена лежит определение диагностической дозы, то есть такой концентрации, которая при определенном методе диагностики вызывает у сенсибилизированных лиц лишь умеренную местную реакцию. При рациональной диагностической дозе очаговая или общая реакция возникает редко. Очаговая реакция характеризуется появлением симптомов обострения основного заболевания. Общая реакция может быть легкой, средней или тяжелой. Соответственно этому она характеризуется симптомами недомогания, повышением температуры, нарушением сердечной деятельности. Самым грозным ее проявлением является анафилактический шок (см.). Диагностическая доза не должна вызывать сенсибилизации здоровых людей. Для проверки этого на несенсибилизированных лицах проводят повторное тестирование аллергена с интервалом в 8—12 дней. При этом аллерген не должен давать кожной реакции.

Специфическая активность инфекционных аллергенов измеряется кожными дозами. Активность аллергенов неинфекционного ряда обычно выражается в единицах белкового азота — PNU (protein nitrogen unit). Единица белкового азота (1PNU) соответствует 0,00001 мг белкового азота на 1 мл. Это связано с тем, что обычно имеется зависимость между содержанием белкового азота и биологической активностью А. После определения концентрации белкового азота в маточном (концентрированном) растворе последний разводят до утвержденных дозировок: 1000, 5000, 10000, 20000 PNU на 1 мл.

Первичным документом, регламентирующим условия всех этапов производства и контроля аллергенов, являются ТУ (технические условия), утверждаемые МЗ СССР. Серийный выпуск аллергенов может осуществляться в условиях самостоятельного контроля специфической активности каждой серии.

Более совершенные условия для проверки активности аллергенов создаются при применении одноименного референс-препарата единиц измерения или стандарта. Референс-препарат единиц измерения — одна из хорошо изученных серий данного аллергена, используемая для последующей разработки национальных или международных стандартов. Поскольку стандарт имеет установленный срок годности, периодически производится отработка нового стандарта. При этом допускается, что существует логарифмическая зависимость между дозой аллергена и выраженностью в миллиметрах местной реакции. За новый стандарт принимается такая концентрация вновь испытуемой серии, которая при статистической обработке достаточного числа наблюдений обеспечивает максимальное совпадение показателей двух сравниваемых препаратов.

Утверждены стандарты только для аллергенов туберкулинового ряда. Последний (третий по счету) международный стандарт для альттуберкулина утвержден в 1965 году. Его активность выражается в международных единицах, каждая из которых эквивалентна 0,011111 мг стандарта. Первый международный стандарт сухого очищенного туберкулина млекопитающих начал применяться в 1951 году. Его единица эквивалентна 0,000028 мг препарата. Отклонения в активности коммерческих серий от стандарта туберкулина не должны превышать ±20%.

Библиография

Адо А. Д. Общая аллергология, М., 1970; Аллергия к лекарственным веществам, пер. с англ., под ред. B. А. Шорина, М., 1962, библиогр.; Современная практическая аллергология, под ред. А. Д. Адо и А. А. Польнера, М., 1963, библиогр.; Landsteiner К. The specificity of serological reactions, N. У., 1962, bibliogr.; Penicillin allergy, ed. by G. T. Stewart a. J. P. Me Govern, Springfield, 1970, bibliogr.

Стандартизация Аллергенов. — Адрианова H. В. и Титова С. М. Аллергологический кабинет, с. 14, М., 1970; Методическое руководство по лабораторной оценке качества бактерийных и вирусных препаратов, под ред. С.Г. Дзагурова, с. 273,М., 1972.

В. И. Пыцкий; В. А. Фрадкин (стандартизация А.).