Может ли иммунная защита мешать организму избавляться от микробов?

Согласно этой гипотезе, нейтрофилы, привлечённые на раннем этапе, в совокупности препятствуют устранению патогенов с участием антител: выделяемые ими во внеклеточную среду окислители химически инактивируют защитный иммуноглобулин G (IgG) быстрее, чем приток дополнительных нейтрофилов усиливает уничтожение патогенов. Закупорка сосудов сопровождает этот процесс, но не служит его определяющим звеном. Причиной нарушения служат ковалентные модификации внеклеточных антител. Повреждение клеток-мишеней, изменение презентации антигена и истощение запаса антител не определяют этот эффект. Гипотеза предполагает, что в восприимчивых тканях пожилых людей ограничение привлечения иммунных клеток улучшает последующее устранение патогенов, сохраняя функциональную активность уже присутствующих антител. Граница, за которой эффект такого ограничения меняется, зависит от количества жизнеспособных патогенов B, абсолютного значения показателя доступа к мишеням A и доли f местных антител, сохраняющих опсонизирующую функцию. Ограничение полезно только тогда, когда сохранение активности антител позволяет уничтожить больше патогенов, чем могли бы уничтожить нейтрофилы, которые из-за этого ограничения не поступили в ткань на раннем этапе, а оставшихся защитных механизмов достаточно для сдерживания инфекции.

Усиленное привлечение иммунных клеток должно увеличивать выраженность определённых окислительных модификаций антител и снижать опсонофагоцитарную активность. Замена выделенного повреждённого IgG на неповреждённый IgG той же специфичности и в той же концентрации должна восстановить устранение жизнеспособных патогенов во всей системе без восстановления проходимости сосудов или уменьшения привлечения иммунных клеток. Перенос очищенного повреждённого IgG в препарат с проходимыми сосудами и слабым привлечением иммунных клеток должен воспроизвести нарушение устранения патогенов. Восстановление одной лишь перфузии не должно полностью устранять это нарушение. Если при подтверждённых модификациях антител эти взаимные переносы не дадут предсказанных результатов, гипотеза о ведущей роли предложенного механизма будет опровергнута.

Интенсивное привлечение иммунных клеток должно усиливать определённые окислительные модификации антител и снижать опсонофагоцитарную активность. Замена выделенного повреждённого иммуноглобулина G (IgG) на неповреждённый IgG той же специфичности и в той же концентрации должна восстановить устранение жизнеспособных патогенов во всей системе при сохранении закупорки сосудов и прежней интенсивности привлечения иммунных клеток. Перенос очищенного повреждённого IgG в препарат ткани с проходимыми сосудами и слабым привлечением иммунных клеток должен также ухудшить устранение патогенов. Одного восстановления перфузии должно быть недостаточно, чтобы полностью восстановить способность устранять патогены. Если эти взаимные переносы не дадут предсказанных результатов при подтверждённой модификации антител, гипотеза о ведущей роли предложенного механизма будет опровергнута.

Перенос патогенов кровотоком может создавать видимость их удаления при ограничении привлечения иммунных клеток даёт другое предсказание: В парных образцах перфузируемых тканей пожилых доноров изменяйте раннее привлечение иммунных клеток, сохраняя постоянными функциональную доступность очага, концентрацию антител и количество вносимых патогенов. Интенсивное привлечение иммунных клеток должно усиливать определённые окислительные модификации антител и снижать опсонофагоцитарную активность. Замена выделенного повреждённого иммуноглобулина G (IgG) на неповреждённый IgG с той же специфичностью и в той же концентрации должна восстанавливать устранение жизнеспособных патогенов во всей системе без восстановления проходимости сосудов или уменьшения привлечения иммунных клеток. Перенос очищенного повреждённого IgG в препарат с проходимыми сосудами и слабым привлечением иммунных клеток должен воспроизводить нарушение устранения патогенов. Одно лишь восстановление перфузии не должно полностью устранять это нарушение. Если ни замена повреждённого IgG на неповреждённый, ни перенос повреждённого IgG не дают ожидаемого эффекта при подтверждённой модификации антител, гипотеза о ведущей роли предложенного механизма опровергается.

Согласно гипотезе, обструкция сосудов, вызванная привлечением иммунных клеток, становится опасной прежде всего тогда, когда перекрывает независимые пути доставки к одному и тому же очагу инфекции. Предполагается, что защитные эффекторы поступают по нескольким путям, поэтому при нарушении одного из них доставка может продолжаться по другим; одновременная утрата этих путей полностью прекращает доставку к очагу, даже если средняя перфузия ткани остаётся приемлемой. В этой гипотезе ограничение привлечения иммунных клеток на раннем этапе улучшает элиминацию патогенов благодаря сохранению независимости путей; одного увеличения среднего кровотока для объяснения этого эффекта недостаточно. Поэтому граница, определяемая патогенной нагрузкой и доступностью очага для эффекторов, индивидуальна для каждого очага инфекции: должна сохраняться достаточно высокая вероятность того, что он получит функциональную эффекторную дозу прежде, чем патогенная нагрузка достигнет порога, за которым локальная защита перестанет сдерживать инфекцию.

Сравнить сети с независимыми питающими путями и сети, в которых эти пути имеют общий участок возможной обструкции выше по течению, уравняв вероятность отказа каждого отдельного пути. Ограничение привлечения иммунных клеток должно наиболее заметно усиливать элиминацию патогенов вблизи перехода к одновременной утрате путей. Избирательное снижение корреляции между случаями обструкции разных путей должно повышать абсолютную активность эффекторов в очаге-мишени и суммарную элиминацию жизнеспособных патогенов при неизменных средней перфузии, привлечении иммунных клеток и химическом состоянии антител. Если после измерения абсолютного количества доставленных эффекторов учёт зависимости между путями не улучшает предсказание, а изменение этой зависимости не влияет на срывы доставки, гипотезу об этом механизме следует отвергнуть.

Интенсивное привлечение иммунных клеток должно усиливать заданные окислительные модификации антител и снижать опсонофагоцитарную активность. Замена выделенных повреждённых иммуноглобулинов G (IgG) на интактные IgG той же специфичности в равной концентрации должна восстановить элиминацию жизнеспособных патогенов во всей системе без восстановления проходимости сосудов или снижения привлечения иммунных клеток. Перенос очищенных повреждённых IgG в препарат с проходимыми сосудами и со слабым привлечением иммунных клеток должен воспроизвести нарушение элиминации патогенов. Восстановление одной лишь перфузии не должно полностью устранять это нарушение. Если эти взаимные переносы не дают ожидаемых результатов при подтверждённой модификации антител, гипотеза о преобладающей роли предложенного механизма опровергается.

Перенос патогенов кровотоком может создавать видимость их удаления при ограничении привлечения иммунных клеток даёт другое предсказание: Создайте сопоставимые сосудистые сети, обеспечивающие одинаковый суммарный поток и доставку одинакового количества эффекторов к идентичным очагам инфекции. Сравните сети с независимыми путями притока и сети, в которых эти пути имеют общий участок выше по потоку, где возможна обструкция. Вероятность отказа каждого пути, рассматриваемого отдельно, должна быть одинаковой в сравниваемых сетях. Ограничение привлечения иммунных клеток должно сильнее всего улучшать элиминацию патогенов вблизи перехода к одновременному выходу путей доставки из строя. Избирательное снижение корреляции между событиями обструкции разных путей должно повышать абсолютную величину активности эффекторов непосредственно у мишени и улучшать суммарную элиминацию жизнеспособных патогенов при неизменных средней перфузии, привлечении иммунных клеток и химическом состоянии антител. Если после измерения абсолютного количества доставленных эффекторов учёт зависимости между путями не улучшает прогноз, а изменение этой зависимости не влияет на сбои доставки, этот механизм следует отвергнуть.

Согласно этой гипотезе, кажущееся улучшение удаления патогенов после ограничения привлечения иммунных клеток обусловлено погрешностью учёта: после восстановления перфузии поток жидкости переносит жизнеспособные организмы из исследуемой ткани в оттекающую жидкость или в ткани ниже по потоку. Количество организмов в исследуемой ткани уменьшается вследствие их перемещения, тогда как общее количество жизнеспособных организмов остаётся прежним или увеличивается из-за ослабления раннего сдерживания инфекции. Поэтому гипотеза предполагает, что в исследуемом диапазоне условий отсутствует порог, при котором ограничение привлечения иммунных клеток приносит пользу. Согласно гипотезе, наблюдаемая граница, определяемая сочетанием количества патогенов и доступности ткани, лишь кажется границей полезного ограничения привлечения клеток: она соответствует началу вымывания и не свидетельствует об усилении уничтожения или обезвреживания патогенов.

Система должна включать ткань в начале контура и расположенный ниже по потоку отсек для улавливания организмов. Предусмотрите последовательный сбор порций оттекающей жидкости, а в конце эксперимента извлеките прикрепившиеся и внутриклеточные организмы. Снижение числа колониеобразующих единиц (CFU) в исходной ткани должно компенсироваться увеличением количества жизнеспособных организмов за её пределами, при этом удаление патогенов из системы в целом, в том числе за счёт их уничтожения, не должно становиться эффективнее. Блокирование переноса организмов из ткани при сохранении обмена питательными веществами должно устранять кажущийся положительный эффект. Воспроизводимое снижение общего количества жизнеспособных организмов при их полном извлечении и учёте, подкреплённое независимыми измерениями гибели, опровергает эту гипотезу.

Интенсивное привлечение иммунных клеток должно усиливать определённые окислительные модификации антител и снижать опсонофагоцитарную активность. Замена извлечённого повреждённого иммуноглобулина G (IgG) на неповреждённый IgG той же специфичности и в равной концентрации должна восстанавливать удаление жизнеспособных патогенов из системы в целом без восстановления проходимости сосудов или уменьшения привлечения иммунных клеток. Перенос очищенного повреждённого IgG в препарат с сохранённой проходимостью сосудов и низким уровнем привлечения иммунных клеток должен воспроизводить нарушение удаления патогенов. Одного восстановления перфузии должно быть недостаточно для полного устранения этого нарушения. Если замена и перенос IgG не дают ожидаемых эффектов при подтверждённой модификации антител, гипотеза о ведущей роли предложенного механизма опровергается.

Ограничение раннего привлечения иммунных клеток может помочь устранить патогены благодаря сохранению независимых путей кровоснабжения даёт другое предсказание: Создайте сопоставимые сосудистые сети, обеспечивающие одинаковый суммарный кровоток и доставку одинакового числа эффекторов к идентичным очагам инфекции. Сравните сети с независимыми путями кровоснабжения и сети, в которых обструкция общего вышележащего участка может перекрыть сразу несколько путей. При этом вероятность отказа каждого отдельно взятого пути должна быть одинаковой в сравниваемых сетях. Ограничение привлечения иммунных клеток должно сильнее всего улучшать удаление патогенов вблизи перехода к одновременному отказу путей кровоснабжения. Избирательное снижение корреляции между случаями обструкции разных путей должно повышать абсолютную активность эффекторов в очаге и улучшать удаление жизнеспособных организмов из системы в целом при сохранении среднего уровня перфузии, уровня привлечения иммунных клеток и химических свойств антител. Если после учёта измеренного абсолютного количества доставленных эффекторов зависимость между путями не улучшает прогноз, а изменение этой зависимости не влияет на нарушения доставки, этот механизм следует отвергнуть.