ИММУННАЯ СИСТЕМА

Иммунитет (лат. /ттипй — невредимый, неприкосновенный) — это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродной генетической информации, это особое, эволюционно обусловленное, биологическое защитное свойство многоклеточных организмов, состоящее в распознавании чужеродного клеточного фенотипа или поврежденных собственных клеток во внутренней среде организма с целью их деструкции и элиминации.

Система организма, выполняющая эту функцию, получила название иммунной системы. Она представлена всеми видами лейкоцитов и органами, в которых происходит развитие лейкоцитов (костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы, скопление лимфоидной ткани в стенках полых органов пищеварительной, дыхательной систем и мочеполового аппарата).

Костный мозг и тимус относятся к центральным органам иммунной системы, остальные являются периферическими органами иммуногенеза.

Родоначальником всех видов клеток крови и иммунной (лимфоидной) системы являются стволовые клетки мозга. Стволовая клетка может делиться неограниченное число раз (стволовая клетка костного мозга обладает способностью делиться до 100 раз). При делении одна из дочерних клеток остается стволовой, другая дифференцируется в определенном направлении и передает свои признаки следующим клеточным поколениям.

Стволовые клетки, поступающие из костного мозга в кровь, уже на 7—8-й неделе эмбрионального развития заселяют тимус (вилоч-ковую железу, расположенную за грудиной), где осуществляется диф-ференцировка Т-лимфоцитов (тимусзависимых). В-лимфоциты (бурсозависимые, не зависящие в своей дифференцировке от тимуса) развиваются из стволовых клеток в самом костном мозге. Обе популяции лимфоцитов с током крови поступают из тимуса и костного мозга в периферические органы иммунной системы. Т-лимфоциты заселяют тимусзависимые зоны лимфатических узлов и селезенки. В-лимфоциты, являющиеся предшественниками антителообразующих клеток (плазматических клеток и лимфоцитов) поступают в бурсозависимые зоны лимфатических узлов и селезенки.

Органы иммунной системы вырабатывают иммунокомпетентные клетки, в первую очередь лимфоциты, а также плазмациты (плазматические клетки), включают их в иммунный процесс, распознают и уничтожают проникшие в организм или образовавшиеся в нем клетки и другие чужеродные вещества, несущие на себе признаки генетически чужеродной информации. При попадании чужеродных веществ (антигенов) в организме образуются нейтрализующие их защитные вещества (антитела), являющиеся иммуноглобулинами (гуморальный иммунитет), или специфически реагирующие лимфоциты (клеточнозависимый иммунитет). Т-лимфоциты обеспечивают осуществление клеточного (в основном) и гуморального иммунитета, они уничтожают чужеродные, а также измененные, погибшие собственные клетки. В-лимфоциты выполняют функцию гуморального иммунитета. Производные В-лимфоцитов — плазматические клетки — синтезируют и выделяют в кровь антитела, которые способны вступать в соединения с соответствующими антигенами и нейтрализовать их. Антитела связываются с антигенами, что дает возможность фагоцитам поглощать их.

Суть теории иммуногенеза на сегодняшний момент сводится к следующим положениям:

  • 1. В эмбриональный период закладывается столько лимфоцитов (и даже больше), сколько есть в среде антигенов. Каждый лимфоцит содержит антитела против предполагаемого антигена. Эти антитела продуцируются лимфоцитом в небольшом количестве и локализуются на поверхности лимфоцита, выполняя роль рецептора-антитела.
  • 2. Когда в организме появляется антиген, то он взаимодействует только с одним видом лимфоцита, который соответствует ему по рецепторам-антителам. В результате начинается пролиферация (деление) именно этой популяции лимфоцитов, их клонирование.
  • 3. Лимфоциты, имеющие рецепторы к собственным (нечужеродным) антигенам и бывшие в контакте с этими антигенами в эмбриональный период, не способны к пролиферации, так как это блокируется соответствующими Т-супрессорами. Не исключено, что этот запрет осуществляется за счет выработки Т-супрессорными клетками антител к собственным антигенам, которые и блокируют рецепторы на обычных лимфоцитах.

Антигены (от греч. anti — против, genes — род, происхождение) — одно из основных понятий иммунологии. Это вещества, которые несут признаки генетической чужеродности для данного организма и являются первопричиной развития иммунного процесса. К антигенам относятся: белки, полисахариды, липополисахариды, нуклеиновые кислоты, как в очищенном виде, так и виде компонентов различных биологических структур (клеток, тканей, вирусов). Обычно это молекулы с большой массой (более 10 000). На поверхности молекулы сложного антигена имеются функциональные группы, которые и определяют особенность, специфичность данного вещества.

Антитела — особый вид белков, называемых иммуноглобулинами, вырабатываемых организмом под влиянием антигенов и обладающих способностью специфически реагировать с ними. Антитела выполняют в организме две основные функции: распознавание и специфическое связывание соответствующих антигенов и индуцирование физиологических процессов, направленных на уничтожение антигена. Антитела могут нейтрализовать токсины бактерий и вирусов (антитоксины и вируснейтрализующие антитела), осаждать растворимые антигены (преципитация), склеивать корпускулярные антигены (агглютинины), связывать антигены, не вызывая каких-либо видимых реакций (блокирующие антитела), совместно с комплементом лизировать бактерии и другие клетки.

Антитела представляют собой гликопротеины с молекулярной массой от 150 000 до 1 000 000. В простейших случаях молекула антитела имеет форму буквы «игрек» или «рака» с меняющимся углом между двумя верхними отрезками («клешнями»).

Распознавание антигена соответствующим антителом происходит не по химической структуре, а главным образом по общей конфигурации антигена благодаря взаимной комплементарности с антиген-связующим центром. Антитела связываются с антигеном за счет пространственной комплементарности, которая обеспечивается межмолекулярными силами и водородными связями.

Иммунологическое распознавание — физическое связывание происходит с антигенспецифичными распознающими рецепторами лимфоцитов. Каждому реально присутствующему в организме или потенциально возможному антигену предназначен отдельный лимфоцит и его дочерние лимфоциты — потомки (клон). Распознавание — уникальное свойство лимфоцитов, другие ткани многоклеточных организмов не обладают им.

За распознаванием следует деструкция и элиминация. Лимфоцит распознает антиген и дает команду на деструкцию и элиминацию антигена лейкоцитам крови (моноциты, макрофаги, базофилы, тучные клетки), которые имеют специализированные протеолитические, окислительные, цитотоксические и вазоактивные вещества, локализованные внутриклеточно или секретируемые. Эти вещества неспецифичны по антигену и пригодны для уничтожения всего чего угодно.

Иммунный процесс направлен на деструкцию и элиминацию антигена из организма, и, если количество разрушаемого и убиваемого антигена невелико, целостный организм не чувствует боли или неудобства от какого-либо иммунного ответа. Если же количество антигена велико или антиген самовоспроизводится (бактерии, простейшие, гельминты), то деструктивная фаза будет восприниматься как болезненный процесс со всеми классическими признаками воспаления (краснота, отечность, жар, боль). Длительность и интенсивность процесса определяются качеством и количеством антигена, индивидуальными особенностями иммунной, сосудистой, антитоксической, выделительной систем.

Иммунный ответ включает три основные фазы.

  • 1. Афферентная фаза — распознавание антигена и активизация иммуннокомпетентных клеток.
  • 2. Центральная фаза — вовлечение в процесс клеток-предшественников, пролиферация, дифференциация.
  • 3. Эффекторная фаза — разрушение, элиминация антигена из организма.

Существуют различные способы элиминации (нейтрализации) антигенов.

Можно выделить как минимум шесть таких способов.

  • 1. Нейтрализация или детоксикация антигена за счет связывания его с антителом.
  • 2. Опсонизация — связывание антигена антителом, образование единого комплекса, который захватывается макрофагом, фагоцитируется и переваривается.
  • 3. Контактный лизис (растворение) клетки-антигена или цитотоксическая реакция.
  • 4. Реакция связывания комплемента, или комплементзависимый цитолиз, когда клетка-антиген уничтожается путем цитотоксического эффекта, но предварительно на нее «садится» комплемент, облегчающий уничтожение.
  • 5. Воспалительная реакция: вокруг чужеродной клетки-антигена собираются фагоциты и пожирают ее.
  • 6. Элиминация циркулирующих комплексов «антиген + антитело» идет через почки, кишечник, печень.

Неспецифический иммунитет. Неспецифическая антиинфекци-онная резистентность (устойчивость) организмов генетически обусловлена, сформировалась в процессе длительной эволюции и является свойством всей популяции вида однотипно реагировать на внедрение патогенных микроорганизмов. Неспецифический иммунитет осуществляется гуморальными и клеточными механизмами.

Важную роль в антиинфекционной защите выполняет ареактив-ность клеток кожи, слизистых оболочек, лимфатических узлов, фагоцитов и нормальных киллеров. Видовая активность клеток к патогенным микробам и токсинам обусловлена генотипом и связана с невозможностью проникновения инфекционного агента или яда в клетку, в связи с отсутствием в клетках рецепторов для адсорбции инфекционного агента.

Кожные покровы и слизистые оболочки обеспечивают как механические защитные барьеры, так и выделение антимикробных веществ широкого диапазона действия. В секретах потовых и сальных желез кожи присутствуют различные ингибиторы, молочные и жирные кислоты, угнетающие многие виды патогенных бактерий. Слизистая оболочка желудка секретирует соляную кислоту, которая инактивирует патогенные микробы. Многие слизистые оболочки синтезируют фермент лизоцим, подавляющий рост и размножение бактерий и вирусов.

Клетки, выполняющие защитную функцию и способные поглощать и переваривать микробы, называются фагоцитами. Процесс уничтожения микробов фагоцитами называется фагоцитозом. Нормальные киллеры — клетки-убийцы — это крупные лимфоциты с большим количеством цитотоксических веществ, на внешней мембране которых имеются специфические рецепторы, распознающие, например, злокачественные и инфицированные вирусом клетки и уничтожающие их.

Гуморальные факторы иммунитета многочисленны и вырабатываются разнообразными клетками. Концентрация их в крови и лимфе здоровых людей небольшая, но при инфицировании может резко возрастать. Большинство гуморальных факторов обладает антимикробной активностью и широким спектром действия. Природа их многообразна, но, как правило, они являются полипептидами.

Макрофаги, эндотелий, энтероциты, гепатоциты продуцируют фибронектин, способный присоединяться к чужеродным частицам, облегчая последующий этап инактивации — фагоцитоз. Нейтрофилы и макрофаги синтезируют фермент лизоцим, разрушающий мембраны бактерии. Он содержится не только в крови, но и в слюне, чем объясняется ее бактерицидность.

Нейтрофилы и моноциты синтезируют интерфероны, обладающие антивирусным действием. Синтез и выделение интерферона происходит за несколько часов, благодаря чему защита против размножения внедрившегося вируса обеспечивается еще до того, как начинает повышаться в крови содержание специфических антител. Интерфероны тормозят синтез белка в клетках, содержащих вирус, блокируют размножение вируса, в том числе опухолевидных. Интерфероны используются в клинике как лекарственные препараты, направленные против вирусных заболеваний и злокачественных новообразований.

Среди гуморальных факторов антиинфекционной защиты основное значение придается системе комплемента, состоящей примерно из 20 сывороточных белков, продуцируемых макрофагами. Обычно компоненты комплемента находятся в неактивном состоянии. Активация происходит за счет контакта комплементов с любым чужеродным телом или клеткой или за счет контакта с комплексом «антиген — антитело».

Система комплемента одна из важнейших в иммунном ответе организма. Известны четыре основные функции комплемента. Цитолиз (уничтожение чужеродных антигенов клеточного типа); опсо-низация (подготовка объекта к последующему фагоцитозу); участие в развитии реакции воспаления за счет привлечения в очаг фагоцитов, тучных клеток и выделение из последних гистомина и серотонина; участие в модификации иммунных комплексов и их выведении из организма.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >