Добрый день! Продолжаем разговор об уникальности нашего организма. Его способность биологических процессов и механизмов, способна надёжно защищаться от болезнетворных бактерий. А две главные подсистемы, врождённый и приобретённый иммунитет в своем симбиозе способны находить вредные токсины, микробы и погибшие клетки и успешно удалять их, стерилизуя наш организм.
Представьте себе огромный сложный комплекс, способный к самообучению, саморегулированию, самовоспроизведению. Это наша система защиты. Она с самого начала жизни служит нам постоянно, не прекращая своей работы. Обеспечивая нам индивидуальную биологическую программу, которая имеет задачу отторгать всё чужеродное, в любом виде агрессии и концентрации.
Если говорить о врожденном иммунитете на уровне эволюции, то он довольно древний и сконцентрирован на физиологии человека, на факторах и барьерах внешней стороны. Так наш кожный покров, секреторные функционалы в виде слюны, мочи и других жидких выделений реагируют на атаки вирусов.
В этот список можно включить кашель, чихание, рвоту, диарею, повышенную температуру, гормональный фон. Данные проявления, ни что иное, как реакция нашего организма на «чужих». Иммунные клетки еще не поняв и не распознав чужеродность вторжения, начинают активно реагировать и уничтожать всех, кто посягнул на «родную территорию». Клетки первыми вступают в бой и начинают уничтожать различные токсины, грибки, отравляющие вещества и вирусы.
Любая инфекция расценивается как однозначное и одностороннее зло. Но стоит сказать, что именно инфекционное поражение способно оказать иммунитету полезное действие, как бы странно это не звучало.
Именно в такие моменты происходит полная мобилизация всех защитных сил организма и начинается распознавание агрессора. Это служит своеобразной тренировкой и организм со временем моментально способен распознавать происхождение и более опасных болезнетворных микробов и палочек.
Врожденный иммунитет это неспецифичная система защиты, при первой реакции в виде воспаления, появляются симптомы в виде отеков, покраснений. Это говорит о моментальном притоке крови к пораженному месту, начинается вовлечение кровяных телец в процесс, происходящий в тканях.
Не будем говорить о сложных внутренних реакциях, в которых участвуют лейкоциты. Довольно сказать, что краснота от укуса насекомого или ожог, это как раз свидетельство работы врождённого защитного фона.
Факторы двух подсистем
Факторы врождённого и приобретённого иммунитета очень взаимосвязаны между собой. У них общие одноклеточные организмы, которые представлены в крови белыми тельцами (лейкоцитами). Фагоциты, и есть воплощение врожденной защиты. К ней относятся и эозинофилы, тучные клетки, и естественные киллеры.
Клетки врожденного иммунитета, с названием дендритные, призваны к соприкосновению со средой извне, они находятся в кожных покровах, носовой полости, легочной, а также желудке и кишечнике. У них множество отростков, но с нервами их путать нельзя.
Этот вид клеток является связкой между врожденными и приобретенными способами борьбы. Они действуют посредством антигена Т – клеток, он базовый тип приобретённого иммунитета.
Многие молодые и неопытные матери беспокоятся о ранних заболеваниях детей, в частности, о ветряной оспе. Можно ли оградить чадо от инфекционной болезни, и какие могут быть для этого гарантии?
Врожденный иммунитет к ветрянке может быть только у новорождённых детей. Чтобы в дальнейшем не спровоцировать болезнь, необходимо поддерживать неокрепший организм грудным вскармливанием.
Тот запас иммунитета, который малыш получил от матери при рождении недостаточен. При длительном и постоянном грудном вскармливании, ребенок получает необходимое количество антител, а значит, может быть более защищён от вируса.
Специалисты утверждают, что даже если создать ребенку благоприятные условия, врожденная защита может быть только временной.
Взрослые люди гораздо тяжелее переносят ветрянку, и картина заболевания носит весьма неприятный характер. Если человек не болел данным заболеванием в детском возрасте, у него есть все основания бояться заражения таким недугом, как опоясывающий лишай. Это высыпания на кожных покровах в области межреберья в сопровождении высокой температуры.
Приобретённый иммунитет
Это тип, появившийся вследствие эволюционного развития. Приобретённый иммунитет создавшийся в процессе жизни более эффективен, имеет память, которая способна идентифицировать по уникальности антигенов чужеродный микроб.
Рецепторы клеток узнают возбудителей приобретенного типа защиты на клеточном уровне, рядом с клетками, в тканевых структурах и плазме крови. Главными, при данном виде защиты, выступают В – клетки и Т – клетки. Они рождаются в стволовых клеточных «производствах» костного мозга, тимуса, и являются основой защитных свойств.
Материнская передача иммунитета своему ребёнку, является примером приобретенного пассивного иммунитета. Это происходит во время вынашивания плода, а также в период лактации. В утробе это происходит на третьем месяце беременности через плаценту. Пока новорождённый не в состоянии синтезировать собственные антитела, поддержка его осуществляется при помощи материнского наследства.
Интересно, что приобретенный пассивный иммунитет может быть передан от человека к человеку при помощи передачи активированных Т – лимфоцитов. Это довольно редкое явление, так как люди должны иметь гистосовместимость, то есть соответствие. Но таких доноров найти можно крайне редко. Это может произойти только путем пересадки стволовых клеток костного мозга.
Активный иммунитет способен проявиться после применения вакцинации или в случае перенесенного заболевания. В случае, если при недуге успешно справляются функции врожденного иммунитета, приобретенный спокойно ждет своего часа. Обычно командой к наступлению, является высокая температура, слабость.
Вспомните, во время простуды, когда на градуснике ртуть замерла на отметке 37,5, мы, как правило, выжидаем, и даем организму время, самостоятельно справиться с болезнью. Но стоит только ртутному столбику подняться выше, здесь уже следует принимать меры. Помощь иммунитету может быть применение народных средств или горячего питья с лимоном.
Если делать сравнение между этими видами подсистем, то она должна быть наполнена четким содержанием. Данная таблица наглядно показывает отличия.
Сравнительная характеристика врожденного и адаптивного иммунитета
Врожденный иммунитет
- Реакция неспецифического свойства.
- Максимальная и моментальная реакция при столкновении.
- Работают клеточные и гуморальные звенья.
- Не имеет иммунологической памяти.
- Есть у всех биологических видов.
Приобретённый иммунитет
- Реакция специфического свойства и привязана к конкретному антигену.
- Между атакой инфекции и ответной реакцией есть латентный период.
- Наличие гуморальных и клеточных звеньев.
- Имеет память на определенные виды антигенов.
- Есть только у немногих существ.
Только при полном комплекте, имея врожденные и приобретенные способы борьбы с инфекционными вирусами, человек может справиться с любой болезнью. Для этого нужно помнить о самом главном – любить себя и свой уникальный организм, вести активный и здоровый образ жизни и иметь позитивную жизненную позицию!
Иммунитет - это невосприимчивость организма к чужеродному агенту, в частности инфекционному.
Наличие иммунитета связано с наследственными и индивидуально приобретенными факторами, которые препятствуют проникновению в организм и в нем различных патогенных агентов ( , вирусы), а также действию выделяемых ими продуктов. Иммунитет может быть не только против патогенных агентов: любой чужеродный для данного организма антиген (например, белок) вызывает иммунологические реакции, в результате которых этот агент тем или иным путем удаляется из организма.
Иммунитет отличается многообразием по происхождению, проявлению, механизму и другим особенностям. По происхождению различают врожденный (видовой, естественный) и приобретенный иммунитет.
Врожденный иммунитет является видовой особенностью животного и обладает очень высокой напряженностью. Человек обладает видовой невосприимчивостью к ряду инфекционных заболеваний животных ( рогатого скота и др.), животные невосприимчивы к , брюшному тифу, и др. В ряде случаев напряженность естественного иммунитета относительна (при искусственном снижении температуры тела птиц удается заразить их , к которой они обладают видовой невосприимчивостью).
Приобретенный иммунитет не является врожденным признаком и возникает в процессе жизни. Приобретенный иммунитет может быть естественным или искусственным. Первый появляется после перенесенного заболевания и, как правило, является достаточно прочным. Искусственно приобретенный иммунитет подразделяется на активный и пассивный. Активный иммунитет возникает у людей или животных после введения вакцин (с профилактической или лечебной целью). Организм сам вырабатывает защитные противотела. Подобный иммунитет возникает через сравнительно продолжительный период времени (недели), но сохраняется долго, иногда годами, даже десятилетиями. Пассивный иммунитет создается после введения в организм готовых защитных факторов - антител (иммунных сывороток, ). Возникает он быстро (через несколько часов), но сохраняется непродолжительный период времени (обычно несколько недель).
К приобретенному иммунитету относится так называемый инфекционный, или нестерильный, иммунитет. Он обусловлен не перенесением инфекции, а наличием ее в организме и существует только до тех пор, пока организм инфицирован (например, иммунитет к туберкулезу).
По проявлению иммунитет может быть антимикробным, когда действие защитных факторов, организма направлено против возбудителя, заболевания ( , чума, ), и антитоксическим (защита организма против при , дифтерии, анаэробных инфекциях). Кроме того, существует противовирусный иммунитет.
Большую роль в поддержании иммунитета играют следующие факторы: кожные и слизистые барьеры, воспаление, барьерная функция лимфатической ткани, гуморальные факторы, иммунологическая реактивность клеток организма.
Значение кожи и слизистых оболочек в невосприимчивости организма к инфекционным агентам объясняется тем, что в неповрежденном состоянии они являются непроницаемыми для большинства видов микробов. Эти ткани обладают также стерилизующим бактерицидным действием, обусловленным способностью продуцировать вещества, вызывающие гибель ряда микроорганизмов. В большинстве своем природа этих веществ, условия и механизм их действия изучены не вполне достаточно.
Защитные свойства организма во многом определяются (см.) и фагоцитозом (см.). К защитным факторам относится барьерная функция , (см.) которая препятствует проникновению бактерий в организм, что в известной степени связано с воспалительным процессом. Значительная роль в иммунитете принадлежит специфическим защитным факторам крови (гуморальные факторы)- антителам (см.), которые появляются в сыворотке после перенесенного заболевания, а также при искусственной (см.). Они обладают специфичностью в отношении антигена (см.), вызвавшего их появление. В отличие от иммунных антител, так называемые нормальные часто встречаются в сыворотке людей и животных, которые не переносили инфекции и не подвергались иммунизации. К неспецифическим факторам крови относится комплемент (алексин) - термолабильная субстанция (разрушается при t°56° в течение 30 мин.), обладающая свойством усиливать действие антител в отношении ряда микроорганизмов. Иммунологическая во многом зависит от возраста. У она резко снижена; у пожилых выражена в меньшей степени, чем в среднем возрасте.
Наличие иммунитета организма – необходимая защита, которая действует как невосприимчивость к чужеродным агентам, в том числе инфекционным возбудителям.
Необходимость иметь иммунитет заложена натурой. Способность сопротивляться берет начало в наследственном факторе. При этом нельзя оставить без внимания приобретенную возможность протекции организма, которая создает барьер для проникновения и размножения в теле различного рода бактерий и вирусов, а также защищает от воздействия производимых ими продуктов. Но иммунитет необязательно является защитой от патогенно – активных агентов. Ведь попадание в тело любого чужеродного микроорганизма способно вызвать иммунологическую реакцию, вследствие чего агент будет подвержен защитному воздействию и в последующей – уничтожен.
Отличие иммунитета заключается в многообразии происхождения, признаках проявления, механизме и некоторых других особенностях. Зависимо от источника иммунитет бывает:
- Врожденный;
- Приобретённый;
Главными отличительными характеристиками невосприимчивости считаются: генезис, форма появления, механизм и другие факторы. В зависимости от возникновения, иммунитет может быть врожденным и приобретенным. Первый подразделяется на видового и естественного типа.
Иммунология
Термин «иммунитет» связан со способностью и функциями организма создавать природное препятствие для попадания в него отрицательных агентов инородного происхождения, а также предусматривает способы распознавания чужого во врожденном иммунитете. Существуют механизмы противодействия подобных вредоносных организмов. Разнообразие методов борьбы с опасными возбудителями обусловлено видами и формами иммунитета, которые различают по многообразию и характеризующим признакам.
В зависимости от происхождения и формирования, механизм защиты может иметь врожденный характер, который также разделяется на несколько направлений. Различают неспецифического, естественного, наследственного типа природную способность организма сопротивляться. При таком виде иммунитета факторы защиты в человеческом теле сформировались . Они способствуют борьбе с агентами неизвестного происхождения с момента рождения человека. Данный тип иммунной системы характеризует способность человеческого существа находиться устойчивым к всевозможным болезням, которым может быть, уязвим организм животного, растения.
Приобретенного типа иммунитет характеризуется наличием факторов предохранения, сформировавшимися на протяжении всего жизненного периода. Ненатуральная форма защиты организма подразделяется на естественный и . Вырабатывание первого начинается после того, как человек подвергся влиянию в результате которого в нем начали вырабатываться специальные клетки – антитела, которые оказывают противодействие агенту данного заболевания. Искусственный вид защиты связан с получением организмом уже заранее приготовленных ненатуральным путем клеток, которые были введены внутрь. Имеет место, когда форма вируса активна.
Качественные свойства
Жизненно необходимой функцией, которую выполняет врожденная иммунная система, является регулярная выработка организмом антител естественным способом. Они предназначены для обеспечения первичной реакции на появление инородных агентов в организме. Следует понимать, каковы основные различия врожденного и приобретенного иммунитета. Достаточно важным свойством естественного ответа организма в виде реакции – присутствие системы комплемента. Это так называемый комплекс, который предусматривает в крови наличие белка, обеспечивающего определение и первичную защитную реакцию на чужеродные агенты. Задачами такой системы является выполнение следующих функций:
- Опсонизация – процесс соединения в поврежденной клетке комплексных элементов;
- Хемотакисис – слияние сигналов в результате происходящей химической реакции, которая осуществляет привлечение других иммунных агентов;
- Мембранотропный повреждающий комплекс, в котором белковые сочетания в комплименте отвечают за разрушение защитной мембраны агентов опсонизации;
Преимущественным свойством естественного типа реакции организма является проявление первичного предохранения, на которые влияют молекулярные факторы врожденного иммунитета, в результате чего организм получает данные о неизвестных для него клетках чужеродного происхождения. Впоследствии такого процесса происходит образование приобретенной реакции, которая в некоторых случаях распознания неизвестных организмов будет готова для оказания противодействия, при этом, не привлекая посторонние защитные факторы.
Процесс формирования
Говоря об иммунитете, то он присутствует, как первичные признаки, у каждого организма, и заложен на генетическом уровне. Имеет отличительные черты врожденного иммунитета, а также обладает свойством быть переданным наследственным путем. Человек особенен тем, что у него есть внутренняя способность организма оказывать сопротивление множеству заболеваний, которым уязвимы другие живые существа.
В процессе формирования врожденной защиты главным берётся период внутриутробного развития и последующий стадия вскармливания младенца после появления на свет. Фундаментальное значение имеют переданные новорожденному антитела, дающие начало первым защитным признакам организма. Если в естественный процесс формирования вмешаться или воспрепятствовать, то это приводит к нарушениям , и стать причиной иммунодефицитного состояния. Таких факторов, негативно влияющих на детский организм, множество:
- излучения;
- воздействие агентов химического происхождения;
- болезнетворные микробы во время развития в утробе матери.
Признаки врожденной защиты организма
В чем же заключается предназначение врожденного иммунитета и как происходит процесс защитной реакции?
Комплекс всех признаков, которые характеризуют врожденный иммунитет, определяют особую функцию противоборства организма на вторжение посторонних агентов. Создание подобной защитной линии происходит в несколько этапов, которые настраивают иммунитет на реакцию на патогенные микроорганизмы. К барьерам первичного типа относят кожный эпителий и слизистую оболочку, так как они обладают функцией резистентности. Как результат попадания патогенного организма – воспалительный процесс.
Важной защитной системой является работа лимфатических узлов, которые борются с патогенами до момента попадания в кровеносную систему. Нельзя оставить без внимания свойства крови, которая реагирует на попадание инфекции в тело действием специальных форменных элементов. В случае когда не происходит гибель вредоносных организмов в крови, то инфекционное заболевание начинает формирование и поражает внутренние системы человека.
Развитие клеток
Защитная реакция, зависимо от механизма протекции, может быть выражена гуморальным или клеточным ответом. Объединение которых представляет собой целостную защитную систему. Реакция организма в среде жидкостей и внеклеточного пространства называется гуморальной. Такой фактор врожденного типа иммунной системы можно разделить на:
- специфический – В – лимфоциты формируют иммуноглобулины;
- неспецифический – вырабатываются жидкости, которые не обладают антибактерицидным свойством. Сюда причисляют кровяную сыворотку, лизоцим;
К относится система комплимента.
Процессом поглощения агентов инородного происхождения путем воздействия мембраны клеток называется фагоцитоз. Иначе говоря, участвующие в реакции молекулы дифференцируются на:
- лимфоциты группы Т – отличаются большой продолжительностью жизни, и разделяются по разным функциям. К ним можно отнести регуляторы, киллеры натуральные;
- лимфоциты группы И – отвечающие за выработку антител;
- нейтрофилы – отличаются присутствием антибиотических белков, у которых имеются , что объясняет миграцию к очагу воспаления;
- эозинофилы – принимают участие в процессе фагоцитоза и отвечают за нейтрализацию гельминтов;
- базофилы – предназначены для реакции на появление раздражителя;
- моноциты – клетки специального назначения, превращающиеся в различного вида макрофаги и обладающие функциями, такими как, возможность активизировать процесс фагоцитоза, регулировать воспаление.
Факторы, стимулирующие клетки
В последних отчетах ВОЗ значатся такие данные, что практически половина населения планеты не имеет достаточного количества важных иммунных клеток – натуральных киллеров, в организме. Этим обуславливается учащение случаев выявления инфекционных и онкологических заболеваний у пациента. Но медицина развивается стремительно, и уже разработаны и широко используются средства, которые способны стимулировать активность киллеров.
Среди таких веществ имеет место применения адаптогенов, которые отличаются общеукрепляющими свойствами, иммуномодуляторов, трансферфактоных белков, которые обладают наибольшей степенью результативности. Подобного типа , способствующие усилению врожденного иммунитета, можно обнаружить в желтке яйца или молозиве.
Эти стимулирующие вещества распространены и используются в медицинских целях, выделяются искусственно из источников природного происхождения. На сегодня трансферфакторные белки доступны и представлены медицинскими препаратами. Какова природа воздействия? Заключается она в помощи в системы ДНК, запуске защитного процесса исходя из особенностей иммунитета человека.
Изучив природу появления и формирования невосприимчивости к бактериям, различие типов, становится понятно, что для нормальной работы организма надо иметь . Необходимо различать особенности врожденного и приобретенного. Оба дейстсвуют в комплексе, что способствует помощи организма в борьбе с попавшими в него вредными микроэлементами.
Чтобы противостояние было сильным и осуществлялись защитные функции качественно, необходимо изъять неполезные привычки из жизни и стараться следовать здоровому образу существования, дабы исключить возможность разрушения деятельности «крепких» и «рабочих» клеток.
Важна в таком случае комплексность подхода. Прежде всего, изменения должны коснуться вашего образа жизни, питания, использование народных способов повышения иммунитета. До того как вирусная инфекция убьёт организм, следует подготовиться к вероятной атаке. Здесь нужны процедуры закаливания, как простого способа защиты.
Также практикуется хождение без обуви, но это необязательно ходьба по улице. Здесь начинают , но только не по ледяному полу. Это также считается принципом закаливания, ведь поступок направлен на запуск защитных процессов в организме при помощи действия на точки активизации на ступнях, что приводит в оживлению клетки иммунной системы.
Существует множество способов и методов естественной подготовки организма к возможному воздействию внешних факторов. Главное, чтобы процедуры не были противопоказаниями по причине наличия заболеваний, которые в комплексе с методами закаливания могут обернуться негативно для организма.
Клетки, обеспечивающие реакции
врождённого иммунитета (например, НК-клетки или натуральные киллеры), являются
первой линией защиты против раковых клеток и возбудителей инфекционных
заболеваний.
Система врождённого иммунитета, которая представляет собой совокупность
различных клеточных рецепторов, ферментов и интерферонов обладающих
противовирусными свойствами, характеризуется тем, что для развития
неспецифических иммунных реакций ей не требуется предварительного (первичного)
контакта с инфекционным агентом.
Более того, интенсивность неспецифического
иммунного ответа не меняется даже в том случае, если произойдёт повторная
встреча с одним и тем же возбудителем. Система врождённого иммунитета настроена
на распознавание и последующее реагирование на неспецифические компоненты
микроорганизмов. Эти компоненты являются заранее определёнными, причём набор
этих характеристик не зависит от того, сколько раз иммунная система встречалась
с данным возбудителем.
Существует удивительно тесное сходство между системами врождённого иммунитета у
самых различных животных. Это свидетельствует о том, что ивалюционно самая
древняя система неспецифического иммунитета имеет жизненно важное значение. Было
время, когда система врождённого иммунитета у позвоночных животных считалась
архаичной и устаревшей, однако сегодня уже не подлежит сомнению, что от
состояния врождённого иммунитета во многом
зависит функционирование
системы приобретённого иммунитета. Действительно, неспецифический (врождённый)
иммунный ответ определяет эффективность специфического (приобретённого)
иммунного ответа. Теперь уже считается общепринятым, что система врождённого
иммунитета инициирует и оптимизирует реакции специфического (приобретённого)
иммунитета, которые развиваются более медленно.
Естественные антитела
Естественные антитела
всегда
присутствуют в организме, и для их образования не требуются внешние
стимулы. Постоянное их присутствие необходимо потому, что эти антитела
направлены против самых распространённых повреждающих агентов, наиболее часто
встречающихся в нашем окружении. Естественные антитела не только являются
продуктом эффективно функционирующей иммунной системы, но и сами способны
активизировать реакции иммунного ответа. После того, как микробный или вирусный
агент распознаётся организмом, начинается выработка специфических антител,
являющихся уже одним из компонентов системы приобретённого иммунитета.
Система
комплимента
. Распознавание (или так называемая
маркировка
) инфекционных или
злокачественных клеток путём присоединения к ним специфических антител часто
сочетается с активацией комплимента
. Система
комплемента является частью системы неспецифического (врождённого)
иммунитета и
обеспечивает первичную (неполную) защиту против инфекционных агентов. Система
комплемента выполняет три основные функции:
1)
Опсонизация
. Этот термин подразумевает присоединение белков комплемента к повреждённой или инфицированной клетке, которая подлежит уничтожению и удалению из
организма.
2)
Хемотаксис
. Химические сигналы, привлекающие иммунные клетки в инфекционный очаг.
3)
Мембранотопный повреждающий комплекс (МПК)
. Образуется специально для разрушения опсонизированных клето. Несколько упрощая, можно сказать, что МПК – это
совокупность белков комплемента которые нарушают целостность липидной мембраны
чужеродной клетки. В результате этого, внутрь клетки начинает интенсивно
поступать жидкость до тех пор, пока клеточная мембрана не разорвётся подобно
раздутому воздушному шару. Некоторые виды бактерий и раковые клетки успевают
разрушать МПК, если его образование происходит достаточно медленно. Поэтому,
скорость образования МПК имеет принципиальное значение.
Важно напомнить о том, что клеточные мембраны животных
образованы двумя слоями липидов и одномолекулярным белковым слоем. При этом
клетку можно сравнить с мельчайшей каплей жидкости, заключённой внутрь пузырька,
стенки которого построены из двух слоёв жировых молекул. Такое строение
позволяет многим вирусам использовать часть клеточной мембраны клетки-хозяина
для создания дополнительной защитной оболочки. Это становится возможным, когда
клетка погибает и вирусы выходят наружу. Используя фрагменты клеточной мембраны
для создания внешней оболочки, вирусы тем самым защищают свой уязвимый
генетический аппарат, представленный участками рибонуклеиновой кислоты (РНК) или
дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Дополнительная липидная оболочка помогает
также вирусам «замаскироваться» под нормальные, хотя и очень небольшие клетки, и
тем самым избежать иммунной атаки. Вирусы, которые могут создавать
дополнительную оболочку из липидной мембраны клетки-хозяина, относятся к группе
т.н. оболочечных вирусов
.Ниже приводится краткий перечень
оболочечных и безоболочечных вирусов (табл. 3). Перечень оболочечных вирусов
является своего рода квинтэссенцией возбудителей наиболее опасных вирусных
инфекций на сегодняшний день.
Таблица 3
ОБОЛОЧЕЧНЫЕ И БЕЗОБОЛОЧЕЧНЫЕ ВИРУСЫ
Оболочечные
|
Гепатит В |
Герпес |
Ветряная оспа |
|
Эпштейн Барра |
Оспа |
Гепатит С |
|
ВИЧ |
Краснуха |
Желтая лихорадка |
|
Эбола |
Хантавирусы |
Грипп |
|
Парагрипп |
Корь |
|
|
Бешенство |
Безоболочечные
|
Вирус папилломы человека |
|
Гепатит А |
Английское слово «иммунитет» , которым определяют все механизмы, используемые организмом для защиты от чужеродных агентов из окружающей среды, происходит от латинского термина «immunis» , означающего «освобожденный» . Эти агенты могут представлять собой микроорганизмы или их продукты, пищевые продукты, химические вещества, лекарства, пыльцу или чешуйки и шерсть животных. Иммунитет может быть врожденным или приобретенным.
Врожденный иммунитет
Врожденный иммунитет поддерживается всеми элементами, с которыми рождается человек и которые всегда присутствуют и по первому требованию доступны для защиты организма от чужеродных агрессоров. В табл. 1.1 суммируются и сравниваются некоторые свойства врожденной и адаптивной иммунных систем. Элементами врожденной системы являются оболочки тела и его внутренние компоненты, такие как кожа и слизистые оболочки, кашлевый рефлекс, которые представляют эффективный барьер для чужеродных агентов.Эффективными химическими барьерами против проникновения многих микроорганизмов являются кислотность (рН) и выделяемые жирные кислоты. Другим неклеточным элементом врожденной иммунной системы является система комплемента.
Таблица 1.1. Основные свойства врожденной и адаптивной иммунных систем
Существуют и другие многочисленные компоненты врожденного иммунитета: лихорадка, интерфероны, другие вещества, высвобождаемые лейкоцитами, и молекулы, распознающие структуры патогенов, которые могут связываться с разными микроорганизмами (Тоll-подобные рецепторы или TLR), а также белки сыворотки, например В-лизин, фермент лизоцим, полиамины и кинины.
Все перечисленные элементы либо непосредственно действуют на патогенный объект, либо усиливают реакцию организма на него. К другим компонентам врожденного иммунитета относятся фагоцитирующие клетки, такие как гранулоциты, макрофаги и микроглиальные клетки центральной нервной системы (ЦНС), которые участвуют в разрушении и удалении чужеродного материала, проникающего сквозь физические и химические барьеры.
Приобретенный иммунитет
Приобретенный иммунитет более специализирован, чем врожденный, и поддерживает защиту, создаваемую врожденным иммунитетом. С точки зрения эволюции приобретенный иммунитет появляется относительно поздно и имеется только у позвоночных.Хотя индивидуум уже рождается со способностью запускать иммунный ответ на чужеродное вторжение, приобретается иммунитет только при контакте с вторгшимся объектом и специфичен именно к нему; отсюда и его название - приобретенный иммунитет.
Первоначальный контакт с чужеродным агентом (иммунизация) запускает цепь событий, которые ведут к активации лимфоцитов и других клеток, а также к синтезу белков, некоторые из которых обладают специфической реактивностью против чужеродного агента. В этом процессе индивидуум приобретает иммунитет, который позволяет противостоять последующей атаке или защищает при повторной встрече с этим же агентом.
Открытие приобретенного иммунитета определило появление многих концепций современной медицины. В течение столетий признавалось, ч го люди, которые не умирали от таких смертельно опасных заболеваний, как бубонная чума и оспа, были в последующем более устойчивы к заболеванию, чем люди, которые не встречались с ними ранее.
Окончательное открытие приобретенного иммунитета приписывают английскому врачу Э.Дженнеру (E.Jenner), который в конце XVIII в. экспериментально вызвал иммунитет к оспе. Если бы Э.Дженнер проводил свой эксперимент сегодня, его медицинская лицензия была бы аннулирована, а он сам стал бы подсудимым на сенсационном судебном процессе: он ввел маленькому мальчику гной из очага поражения у молочницы, которая болела коровьей оспой - относительно доброкачественным заболеванием, родственным оспе.
Затем он намеренно заразил мальчика оспой. Но контакт с возбудителем не вызвал заболевания! В связи с защитным эффектом введения возбудителя коровьей оспы (vaccinia от латинского слова «vacca», означающего «корова») процесс получения приобретенного иммунитетa был назван вакцинацией.
Теорию вакцинации или иммунизации развили Л. Пастер и П. Эрлих почти 100 лет спустя после эксперимента Э.Дженнера. К 1900 г. стало ясно, что иммунитет может быть вызван не только к микроорганизмам, но и к их продуктам. Сейчас мы знаем, что он может развиться против бесчисленного количества естественных и синтетических веществ, включая металлы, химические вещества с относительно низкой молекулярной массой, углеводы, белки и нуклеотиды.
Вещество, к которому возникает иммунная реакция, называется антигеном . Этот термин был создан для демонстрации способности вещества генерировать продукцию антител. Конечно, в настоящее время известно, что антигены могут генерировать реакции, опосредованные и антителами, и Т-клетками.
Активная, пассивная и адоптивная иммунизация
Приобретенный иммунитет индуцируется путем иммунизации, которая может достигаться несколькими путями.- Активная иммунизация - иммунизация индивидуума путем введения антигена.
- Пассивная иммунизация - иммунизация посредством переноса специфических антител от иммунизированного к неиммунизированному индивидууму.
- Адоптивная иммунизация - перенос иммунитета путем переноса иммунных клеток
Характеристики приобретенного иммунного ответа
Приобретенный иммунный ответ имеет несколько общих черт, характеризующих его и отличающих от других физиологических систем, таких как циркуляторная, респираторная и репродуктивная. Это следующие черты:- специфичность - это способность распознавать определенные молекулы среди многих других и реагировать только на них, избегая таким образом случайного недифференцированного ответа;
- адаптивность - способность реагировать на ранее не встречавшиеся молекулы, которые в действительности могли бы и не существовать на Земле в естественной среде;
- распознавание между «своим» и «чужим» - главное свойство специфичности иммунного ответа; способность узнавать и реагировать на чужеродные («чужие») молекулы и избегать реакции на собственные. Это распознавание и узнавание антигенов передается специализированными клетками (лимфоцитами), которые несут на своей поверхности антигенспецифические рецепторы;
- память - способность (как и у нервной системы) вспоминать предыдущий контакт с чужеродной молекулой и реагировать на нее уже известным образом, однако с большими силой и скоростью. Для описания иммунологической памяти используют термин «анамнестический ответ».
Клетки, участвующие в приобретенном иммунном ответе
В течение многих лет иммунология оставалась эмпирической наукой, в которой эффекты введения различных веществ в живые организмы исследовались главным образом с точки зрения получаемых продуктов. Основной прогресс был достигнут с появлением количественных методов выявления этих продуктов иммунного ответа. В 1950-х гг. после открытия того, что лимфоциты являются клетками, играющими основную роль в иммунном ответе, акценты в иммунологии резко сместились и в ней выделилась новая область - клеточная иммунология.В настоящее время установлено, что существуют три основных типа клеток, вовлеченных в приобретенный иммунный ответ, и для индукции полноценного иммунного ответа необходимо сложное взаимодействие между ними. Из них клетки двух типов имеют общую лимфоидную клетку-предшественник, но в дальнейшем их дифференцировка идет по разным направлениям. Одна линия клеток созревает в тимусе, и их относят к Т-клеткам.
Другие созревают в костном мозге и относятся к В-клеткам. Клетки В- и Т-лимфоцитарных линий различаются по многим функциональным признакам, но имеют в иммунном ответе одну важную способность, а именно: обладают специфичностью относительно антигена. Таким образом, в иммунном ответе основные функции - распознавание и реагирование - выполняют лимфоциты.
Антигенпрезентирующие клетки (АПК) , такие как макрофаги и дендритные клетки, относятся к третьему типу клеток, участвующих в приобретенном иммунном ответе. Хотя на этих клетках нет антигенспецифических рецепторов, как у лимфоцитов, они выполняют важную функцию - процессируют (перерабатывают) и презентируют антиген специфическим рецепторам (Т-клеточным рецепторам) на Т-лимфоцитах. Антигенпрезентирующие клетки имеют на своей поверхности два типа специальных молекул, участвующих в презентации антигена.
Эти молекулы, называемые молекулами главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex - МНС) I и II классов, кодируются набором генов, которые отвечают также за отторжение или приживление трансплантированной ткани. Процессированный антиген нековалентно связывается с молекулами МНС I или II класса (или обеими). Антиген, представляемый на молекулах МНС 1 класса, презентируется и участвует в активации одной из субпопуляций Т-клеток (цитотоксических Т-клеток), в то время как антиген, процессируемый и экспрессируемый на АПК в комплексе с молекулами МНС II класса, приводит к активации другой субпопуляции (Т-клетки-хелперы).
Кроме того, в иммунных ответах участвуют и клетки других типов, такие как нейтрофилы и тучные клетки. В действительности, они принимают участие как в реакциях врожденного, так и приобретенного иммунитета. В основном они вовлечены в эффекторную фазу реакции. Эти клетки не способны специфически распознавать антиген Они активируются различными субстанциями, называемыми цитокинами, которые высвобождаются другими клетками, в том числе активированными антигенспенифическими лимфоцитами.
Клонально-селекционная теория
Поворотным пунктом в иммунологии стало распространение в 1950-е гг. дарвиновской теории на клеточную основу специфичности при иммунном ответе. Это была повсеместно принятая в настоящее время клонально-селекционная теория, предложенная и развитая Ерне (Jerne) и Бернетом (Burnet) (оба лауреаты Нобелевской премии), а также Толмеджем (Talmage). Основные постулаты этой теории суммируются далее.Специфичность иммунного ответа основывается на способности его компонентов (а именно антигенспецифичных Т- и В-лимфоцитов) распознавать определенные чужеродные молекулы (антигены) и реагировать на них, чтобы устранить. Неотъемлемой частью этой теории является необходимость клональной делеции (выбраковки, удаления) лимфоцитов, способных быть аутореактивными. При отсутствии такого механизма постоянно возникали бы аутоиммунные реакции. К счастью, лимфоциты с рецепторами, связывающимися с собственными антигенами, устраняются на ранних стадиях развития, повышая таким образом толерантность к структурам собственного организма (рис. 1.1).
Поскольку, как указано ранее, иммунная система способна распознавать огромное множество чужеродных антигенов, остается выяснить, как осуществляется реакция на какой-либо один антиген. В дополнение к уже доказанному постулату, что аутореактивные клоны лимфоцитов инактивируются, клонально-селекционная теория предполагает:
- что Т- и В-лимфоциты, отличающиеся огромным разнообразием специфичностей, существуют еще до того, как произошел какой-либо контакт с инородным антигеном;
- лимфоциты, участвующие в иммунном ответе, имеют антигенспецифичные рецепторы на своих поверхностных мембранах. В результате связывания антигена с лимфоцитом клетка активируется и высвобождает различные вещества. В случае В-лимфоцитов рецепторами являются молекулы (антитела), обладающие той же специфичностью, что и антитела, которые клетка в дальнейшем будет производить и секретировать. Т-клетки обладают рецепторами, называемыми Т-клеточными рецепторами (Т cell receptors - TCR). В отличие от В-клеток Т-лимфоциты продуцируют вещества, отличающиеся от их поверхностных рецепторов и являющиеся другими белковыми молекулами, называемыми цитокинами. Они участвуют в устранении антигена путем регуляции других клеток, необходимых для организации эффективной иммунной реакции;
- каждый лимфоцит несет на своей поверхности рецепторные молекулы только одной специфичности, как показано на рис. 1.1 для В-клеток, что также справедливо для Т-клеток.
Указывается на существование широкого спектра возможных различий по специфичности, формируемых в процессе размножения и дифференцировки до того, как происходит какой-либо контакт с чужеродной субстанцией, на которую должна быть реакция.
В ответ на ведение чужеродного антигена из всех имеющихся разновидностей (специфичностей) отбираются те, которые специфичны для антигена и делают возможным его связывание (см. рис. 1.1). Схема, показанная на рис. 1.1 для В-клеток, также подходит для Т-клеток, однако Т-клетки имеют рецепторы, не являющиеся антителами, и секретируют молекулы, не являющиеся антителами.
Рис. 1.1. Теория клональной селекции В-клеток, вырабатывающих антитела
Оставшиеся постулаты клонально-селекционной теории объясняют процесс селекции антигеном клеток из всего репертуара доступных клеток.
- Иммунокомпетентные лимфоциты соединяются с чужеродным антигеном или его частью, называемой эпитопом, посредством своих поверхностных рецепторов. В соответствующих условиях идет стимуляция их пролиферации и дифференцировки в клоны клеток с соответствующими идентичными рецепторами к определенной части антигена, называемой антигенной детерминантой или эпитопом. У В-клеточных клонов это приводит к синтезу антител, имеющих совершенно одинаковую специфичность Комплекс антител, секретируемых разными клонами, составляет поликлональную антисыворотку, способную взаимодействовать с множеством эпитопов, представленных на антигене. Т-клетки будут таким же образом отбираться соответствующими антигенами или их участками. Каждая селектированная Т-клетка будет активироваться, чтобы делиться и образовать клоны той же самой специфичности. Таким образом, в клональном ответе на антиген количество реагирующих клеток будет умножено, а образовавшиеся клетки будут высвобождать различные цитокины. Последующий контакт с тем же антигеном приведет к активации многих клеток или клонов той же специфичности. Вместо синтеза и высвобождения антител, как у В-клеток, Т-клетки синтезируют и высвобождают цитокины. Эти цитокины, являющиеся растворимыми медиаторами, осуществляют свое воздействие на другие клетки, заставляя их расти или активироваться для дальнейшего устранения антигена. Распознаваться могут несколько отделенных друг от друга участков антигена (эпитопов), соответственно для создания антител к ним будут стимулироваться несколько различных клонов В-клеток, которые в свою очередь все вместе будут создавать антигенспецифическую антисыворотку, объединяющую антитела различной специфичности (см. рис. 1.1). Все клоны Т-клеток, распознающие различные эпитопы на том же антигене, будут активироваться для выполнения своей функции.
- Последний постулат был добавлен для объяснения способности к распознаванию собственных антигенов без возникновения реакции.
- Циркулирующие аутоантигены, попадающие в места развития незрелых лимфоцитов до того, как начнется определенный этап их созревания, обеспечивают «выключение» тех клеток, которые будут специфически распознавать эти аутоантигены и, таким образом, предотвратят начало последующего иммунного ответа.
Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини