Большинство реакций ГНТ проявляется местно, однако случается системный их проявление. Основными клетками, которые индуцируют аллергические реакции, является сенсибилизированные IgE мастоцитов и базофилы.
На этих клетках с помощью высокоаффинного рецептора FcsRI фиксируется IgE через домен Cs3 или соединения Cs2-Cs3. Высокоаффинного FcRI существует на мастоцитов, базофилах, клетках Лангерганса, стволовых клетках ((2-3) • 10 рецепторов на клетку), а низькоафинний рецептор к IgE - FcsRlI (CD23) оказывается на В-и Т-лимфоцитов, эозинофилов, моноцитах, тромбоцитах . При повторном попадании аллергена в организм он проникает в слизистые оболочки и связывается с фиксированными на мастоцитов молекулами IgE, a при попадании в кровь - с молекулами IgE на базофилах и тканевых мастоцитов. При этом происходит перекрестное сшивание FcsRI и их агрегация. В организме различают два типа мастоцитов - соединительнотканные (содержат фермент триптазы) и мастоцитов слизистых оболочек (содержащие ферменты химазы и триптазы).
Высокоаффинного FcsRI состоит из трех цепей - а, Р, у. а-цепь находится на поверхности клеток и отвечает за связывание с IgE, a Р-и у-цепи - внутри клетки. В мастоцитов и базофилах с Р-и у-цепями FcsRI связана тирозинкиназы, которая при агрегации этих рецепторов активируется и активирует фосфолипазу С, что приводит образования диацилглицерину и инозитолтрифосфату с фосфоинозитида. Диацилглицерин активирует протеинкиназу С, в результате чего она перемещается к мембране клетки. Фосфоинозитида способствует выходу кальция из внутриклеточного депо и поступлению его из межклеточного пространства. Повышенная концентрация кальция с участием кальцийзвьязувального белка кальмодулина активирует специфическую киназу, которая вместе с активированной протеинкиназой С разрушает комплекс актин - миозин, индуцирует движение внутриклеточных гранул к плазматической мембране, слияния их между собой и с плазматической мембраной и выброс содержимого гранул в межклеточное пространство ( процесс дегрануляции). Процесс дегрануляции длится несколько секунд. При этом мастоцитов остаются жизнеспособными. Изменение структуры клеточной мембраны активирует фосфолипазу А2, которая запускает метаболизм арахидоновой кислоты по липооксигеназного или циклооксигеназного пути с образованием простагландинов (ПГ), лейкотриенов (ЛТ) и тромбоксанов. Эти липидные медиаторы могут вызывать хемотаксичиий эффект для клеток крови, индуцировать воспалительный процесс (расширять просвет сосудов, активировать комплемент) и вызывать спазмогенный эффект на гладких мышцах бронхов, индуцировать секрецию слизи, слез и других выделений. Следует отметить, что этот процесс довольно сложный, в нем участвует большое количество различных ферментных и регуляторных белков. При этом образуются транскрипционные факторы, запускающие синтез многих биологически активных веществ, в частности цитокинов; активируется метаболизм арахидоновой кислоты.
В результате активации и дегрануляции мастоцитов в окружающую среду попадает значительное количество биологически активных веществ, действие которых направлено на изоляцию и уничтожение фактора процесса, при этом возможны и повреждения собственных клеток. В первые 60 секунд из гранул освобождаются гистамин, серотонин, гепарин, фактор активации тромбоцитов (ФАТ), различные ферменты - триптазы, химазы, пероксидаза, Р-глюкуронидаза, арильсульфатаза и др.. Через 10-45 мин как следствие активации арахидоновой кислоты во внеклеточном пространстве появляются эйкозаноиды - лейкотриены С4, В4, D4, простагландин D2, тромбоксан А2 через 2-12 ч активированные мастоцитов продуцируют интерлейкины 3, 4, 5, 8, 9, 10, 13, ГМ-КСФ, некоторые хемокины, ФАТ т.д..
Известны факты активации мастоцитов без участия IgE. Некоторые факторы, такие как ФГА, Кон А (которых много в ягодах и других продуктах растительного происхождения), способные перекрестное связывать Fc-фрагменты через углеводороды остатки вызывать реакции аллергического характера. Компоненты комплемента С3а и С5а, некоторые лекарственные вещества также могут непосредственно активировать мастоцитов.