Основной особенностью врожденного иммунитета полости носа является защита респираторного эпителия и мукоцилиарный клиренс. Слизь, преимущественно состоящая из высокомолекулярных, высокогликозилированных макромолекул, расположена над слоем серозной жидкости, продуцируемой собственным слоем слизистой.
Вязкий слизистый слой захватывает вдыхаемые частицы, в то время как жидкий серозный слой позволяет ресничкам свободно биться, продвигая слизь вместе с захваченными частицами по направлению к носоглотке, предотвращая, таким образом, повреждение дыхательных путей. Эффективность этого механизма зависит от физических свойств слизи и частоты биения ресничек.
Повреждение микроструктуры ресничек, дефекты в их деиновых ручках, приводит к развитию такого заболевания как первичная цилиарная дискинезия. В результате происходит нарушение работы мукоцилиарного клиренса. Из-за стаза слизи пациенты с таким состоянием страдают от рецидивирующих синуситов, бронхитов и бронхэктазов, в неонатальном периоде часто отмечается респираторный дистресс-синдром.
В раннем детстве они страдают от кашля и эпизодов ринита, рецидивирующих риносинуситов, средних отитов, бронхитов, пневмонии. Триада из рецидивирующих синуситов, бронхэктазов и зеркального расположения органов известна под названием синдрома Картагенера. Диагноз первичной цилиарной дискенезии возможно поставить с помощью браш-биопсии слизистой полости носа с последующим ультраструктурным анализом.
Также в опознавании частиц на слизистой участвуют поверхностные рецепторы макрофагов и дендритных клеток, которые поглощают захваченные частицы. Совместно с этой функцией идет процесс опсонизации, при котором на поверхности чужеродных молекул адсорбируются антитела и факторы комплемента. Во время опсонизации также происходит миграция и активация других клеток воспаления, локализованных в собственном слое: лимфоцитов, нейтрофилов, эозинофилов, базофилов, тучных клеток и плазматических клеток. И хотя этот процесс по большей части неспецифичен, структура некоторых опсонинов допускает возможность некоторой специфичности. Сывороточный амилоид А, опсонин, секретируемый респираторным эпителием и способный связываться с грамположительными бактериями, а также поверхностные протеины SP-A и SP-D способны связывать и агглютинировать бактерии, грибы, аллергены и неорганические частицы.
Мукоцилиарный клиренс перемещает захваченные частицы в сторону носоглотки.
Клетки респираторного эпителия секретируют небольшие внеклеточные пептиды, такие как -дефензин, а также более крупные белки, например, кателицидин, лизоцим, лактоферрин, способные подавлять рост микроорганизмов, обладают быстрой бактерицидной активностью или даже иммуномодулирующей активностью. Действие лизоцима, фермента, секретируемого также моноцитами и макрофагами, направлено на разрушение пептидогликанов клеточной стенки микроорганизмов родов Streptococcus и Pseudomonas. Уничтожение грамотрицательных микроорганизмов лизоцимом возможно только при присутствии дополнительных веществ, таких как аскорбиновая кислота, комплексов комплемент-антитело и лактоферрина, железосвязывающего белка, обнаруживаемого в гранулах нейтрофилов. Белок псориазин повышает проницаемость клеточной стенки таких бактерий, как Escherichia coli. Белок кальпротектин обладает как противомикробной, так и противогрибковой активностью.
Человеческий организм постоянно подвергается воздействию вирусов, для которых дыхательные пути являются одной из основных мишеней. Первой линией защиты являются фильтрация воздуха полостью носа, слизистый барьер, а также секреция иммуностимулирующих цитокинов и хемокинов эпителиальными клетками, макрофагами и нейтрофилами. Наиболее важными из этих химических передатчиков являются а-интерферон и -интерферон, которые повышают экспрессию генов, отвечающих за защиту клетки от репликации вирусов. В настоящее время усилия сосредоточены на разработке фармакологических агентов, способных активировать эти генетические процессы, вызывая быстрый и неспецифичный ответ на вирусную реакцию, что было бы особенно полезно во время эпидемий, когда вакцины оказываются неэффективными.
Защита полости носа от паразитов происходит в первую очередь за счет белков комплемента, отвечающих за опсонизацию, хемоаттракцию, клеточную активацию и прямое уничтожение паразитов. Другими белками, выполняющими схожие функции, являются коллектины и петраксины (С-реактивный белок и сывороточная амилаза), который могут или секретироваться, или находиться на поверхности клеточной мембраны.
Еще одной линией защиты является семейство хитиназы, в особенности кислой хитиназы млекопитающих (АМСаза), которые относятся к классу генов, регулируемых интерлейкином-13 (ИЛ-13), важным Th2-цитокином. Эти вещества действуют на хитин, в избытке содержащийся в паразитах, нематодах, насекомых и грибах. Есть теории, предполагающие, что аллергические болезни, большую роль в которых также играет Th2 ответ, являются видом избыточной реакции возникшей в процессе эволюции способности защищаться от распространенных ранее повсеместно агрессоров. Современные данные показывают, что избыточная экспрессия АМСаз связана со стойким хроническим риносинуситом.
Еще одним белком, способным вызывать проблемы в случае избыточной реакции, является фактор активации В-клеток (BAFF), член семейства факторов некроза опухоли (ФНО). BAFF продуцируется эпителиальными и подслизистыми клетками полости носа и околоносовых пазух, он регулирует выживание, пролиферацию В-клеток и продукцию антител. Есть доказательства того, что у пациентов с хроническим полипозным риносинуситом повышена секреция BAFF, который повышает секрецию иммуноглобулина А и вызывает эозинофильное воспаление. Другими цитокинами, регулирующими В-клеточный ответ у пациентов с полипозом, являются хемокин-1 привлекающий В-клетки (ВСА-1) и стромальный клеточный фактор-la (SDF-1a).
Толл-подобные рецепторы — особый класс клеточных рецепторов, которые могут содержаться в растворенной, трансмембранной или цитозольной формах на макрофагах, дендритных клетках и эпителиальных клетках дыхательных путей. Эти древние по происхождению рецепторы способны распознавать патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMPs), такие как бактериальные липопептиды, эндотоксины, флагеллины, днРНК (двухнитевые PFIK), бактериальные ДНК.
По неизвестным причинам толл-подобные рецепторы способны не реагировать на нормальную бактериальную флору, но будучи активированными патогенами, инициировать как врожденные, так и адаптивные реакции. TLR9, один из 11 известных толл-подобных рецепторов млекопитающих, был изучен за его способность стимулировать ТЫ иммунный ответ, в то же время подавляя Th2 ответ. Изучается возможность использования CpG, последовательности ДНК бактерий и агониста TLR9, в качестве дополнения к вакцинам против гепатита и рака, а также в качестве иммуностимулятора для лечения аллергии, астмы и хронического риносинусита.
Опсонизация патогенов и инородных частиц делает более эффективным связывание и фагоцитоз.
