Факторы неспецифической резистентности организма

Факторы неспецифической резистентности организма

Механические факторы. Кожа и слизистые оболочки механически препятствуют проникновению микроорганизмов и других антигенов в организм. Последние все же могут попадать в организм при заболеваниях и повреждениях кожи (травмы, ожоги, воспалительные заболевания, укусы насекомых, животных и т. д.), а в некоторых случаях и через нормальную кожу и слизистую оболочку, проникая между клетками или через клетки эпителия (например, вирусы). Механическую защиту осуществляет также реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей, так как движение ресничек постоянно удаляет слизь вместе с попавшими в дыхательные пути инородными частицами и микроорганизмами.

Физико-химические факторы. Антимикробными свойствами обладают уксусная, молочная, муравьиная и другие кислоты, выделяемые потовыми и сальными железами кожи; соляная кислота желудочного сока, а также протеолитические и другие ферменты, имеющиеся в жидкостях и тканях организма. Особая роль в антимикробном действии принадлежит ферменту лизоциму. Этот протеолитический фермент получил название «мурамидаза», так как разрушает клеточную стенку бактерий и других клеток, вызывая их гибель и способствуя фагоцитозу. Лизоцим вырабатывают макрофаги и нейтрофилы. Содержится он в больших количествах во всех секретах, жидкостях и тканях организма (кровь, слюна, слезы, молоко, кишечная слизь, мозг и т. д.). Снижение уровня фермента приводит к возникновению инфекционных и других воспалительных заболеваний. В настоящее время осуществлен химический синтез лизоцима, и он используется как медицинский препарат для лечения воспалительных заболеваний.

Иммунобиологические факторы. В процессе эволюции сформировался комплекс гуморальных и клеточных факторов неспецифической резистентности, направленных на устранение чужеродных веществ и частиц, попавших в организм.

 

 

Естественные клетки киллеры и белки острой фазы

Естественные клетки-киллеры (NK) были впервые описаны как антиопухолевые клетки, которые осуществляют анти-телонезависимый лизис клеток-мишеней без предварительной сенсибилизации, которая необходима для активации цитотоксических Т-клеток. NK представляют собой небольшие лимфоцитоподобные клетки, не относящиеся к типу Т- и В-клеток, характеризующиеся довольно высокой активностью рецепторного аппарата. Они происходят из больших гранулярных лимфоцитов (LGL) и лизируют опухолевые и инфицированные вирусами клетки. NK обеспечивают первую линию защиты против опухолевых клеток и внутриклеточных инфекций до включения иммунных механизмов.

Активность естественных клеток-киллеров увеличивается с первых дней при многих вирусных инфекциях, при этом эффект обусловлен действием a- и g- интерферона и интерлейкина-2. Таким образом, NK-клетки можно также включить в первую линию защиты против вирусов.

Лимфоциты являются ключевыми клетками иммунной системы, обеспечивающими основные реакции иммунитета. Они развиваются из плюрипотентных стволовых клеток костного мозга (у взрослых) и печени (у плода). Потомки стволовых клеток мигрируют из этих кроветворных тканей с током крови в центральные лимфоидные органы (тимус у млекопитающих и Фабрициева сумка у птиц), где они размножаются и дифференцируются в лимфоциты. В тимусе Т-лимфоциты окончательно созревают в функционально полноценную иммунокомпетентную клетку. Млекопитающие не имеют Фабрициевой сумки, и у них лимфоциты частично образуются из стволовых клеток в самих кроветворных тканях, а затем мигрируют в периферические лимфоидные ткани, где становятся В-лимфоцитами. Часть новообразованных лимфоцитов мигрирует в периферические лимфоидные ткани (лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные структуры кишечника), где они взаимодействуют с антигеном.

Гуморальные неспецифические факторы защиты организма

Неспецифические гуморальные факторы оказывают действие на различные микробы, но значительно менее эффективное, чем специфические антитела. Совместное действие специфических и неспецифических факторов оказывается наиболее сильным. К неспецифическим факторам защиты относятся комплемент, пропердин, лейкины, плакины, В-лизины, интерферон.

Комплемент (от лат. complementum -- дополнение), или алексин (от греч. alexo --защищаю), обнаружен почти во всех жидкостях организма, кроме спинно-мозговой и жидкости передней камеры глаза. Он обладает способностью лизировать, растворять, некоторые бактерии, поэтому его называют еще а-лизин. Действие комплемента особенно активно проявляется в присутствии ионов магния и кальция, а также в сочетании с антителами. Комплемент в присутствии специфических антител способен лизировать бактерии (бактериолиз), например вибриона, сальмонелл, шигелл. Присоединяясь к комплексу эритроцит -- антитело, комплемент гемолизирует эритроциты. Содержание комплемента в крови человека довольно постоянно. Очень много его в сыворотке морской свинки. Он нестоек и разрушается при нагревании до 55°С в течение 30 мин, а также при длительном хранении, продолжительном встряхивании, под действием кислот и ультрафиолетовых лучей. Комплемент длительно сохраняется в высушенном состоянии при низкой температуре.

Комплемент -- сложная система, состоящая из 11 сывороточных протеинов (CI, С2, СЗ, С4 и т. д.). В результате активации различных компонентов этой системы происходят важные биологические процессы, способствующие фагоцитозу.

Пропердин (от лат. perdere -- разрушать) был обнаружен Пиллимером в сыворотке крови. Это белок-глобулин, который в сочетании с комплементом и ионами магния губительно действует на бактерии и инактивирует некоторые вирусы. Снижение уровня пропердина в сыворотке крови человека при инфекционных заболеваниях, облучении, шоке считается неблагоприятным признаком.

 

С-реактивный белок (протеин) обнаружен в сыворотке больных людей. Увеличение его количества свидетельствует о наличии в организме патологического процесса.

Из клеток крови и сыворотки человека выделены вещества, которые также губительно действуют на микробы, например лейкины -- термостабильные бактерицидные вещества, выделенные из лейкоцитов, плакины -- из тромбоцитов, (В-лизины -- из сыворотки крови человека. Все эти вещества устойчивы к прогреванию (термостабильны) и активны даже в отсутствие солей. В крови человека имеются и другие субстанции -- ингибиторы, которые задерживают рост и развитие микробов, особенно вирусов. Одной из таких субстанций является интерферон.

Наиболее мощными факторами гуморальной защиты являются специфические белки -- так называемые антитела, которые вырабатываются организмом при проникновении в него каких-либо чужеродных агентов (антигены).

Цитокины и интерфероны

Цитокины -- небольшие пептидные информационные молекулы. Цитокины имеют молекулярную массу, не превышающую 30 кD.

Цитокин выделяется на поверхность клетки А и взаимодействуют с рецептором находящейся рядом клетки В. Таким образом, от клетки А к клетке В передается сигнал, который запускает в клетке В дальнейшие реакции.

Их основными продуцентами являются лимфоциты.

Кроме лимфоцитов их секретируют макрофаги, гранулоциты, ретикулярные фибробласты, эндотелиальные клетки и другие типы клеток.

Они регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз, а также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Термин предложен англ. S. Cohen в 1974 г.

Цитокины активны в очень малых концентрациях. Их биологический эффект на клетки реализуется через взаимодействие со специфическим рецептором, локализованным на клеточной цитоплазматической мембране. Образование и секреция цитокинов происходит кратковременно и строго регулируется.

Все цитокины, а их в настоящее время известно более 30, по структурным особенностям и биологическому действию делятся на несколько самостоятельных групп. Группировка цитокинов по механизму действия позволяет разделить цитокины на следующие группы:

-провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа (интерлейкины 1,2,6,8, ФНОα, интерферон γ);

-противовоспалительные, ограничивающие развитие воспаления (интерлейкины 4,10, TGFβ);

-регуляторы клеточного и гуморального иммунитета -- (естественного или специфического), обладающие собственными эффекторными функциями (противовирусными, цитотоксическими).

Спектры биологических активностей цитокинов в значительной степени перекрываются: один и тот же процесс может стимулироваться в клетке более чем одним цитокином. Во многих случаях в действиях цитокинов наблюдается синергизм. Цитокины -- антигенноспецифические факторы. Поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня цитокинов невозможна. Но определение их концентрации в крови даёт информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и о прогнозе заболевания.

Интерфероны -- общее название, под которым в настоящее время объединяют ряд белков со сходными свойствами, выделяемых клетками организма в ответ на вторжение вируса. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу. «Определяемый в качестве интерферона фактор должен быть белковой природы, обладать антивирусной активностью по отношению к разным вирусам, по крайней мере, в гомологичных клетках, опосредованной клеточными метаболическими процессами, включающими синтез РНК и белка».

Интерфероны человека подразделяют на группы в зависимости от типа клеток, в которых они образуются: α, β и γ. α-Интерфероны включают несколько видов белков с молекулярной массой около 20 кДа. Особое значение имеют интерфероны альфа-2b (для лечения вирусных заболеваний) и бета-1a (применяются для лечения рассеянного склероза).

При заражении клетки вирус начинает размножаться. Клетка-хозяин одновременно с этим начинает продукцию интерферона, который выходит из клетки и вступает в контакт с соседними клетками. Хотя интерферон не обладает прямым противовирусным действием, он способен вызывать такие изменения в клетках, которые препятствуют размножению вируса, формированию вирусных частиц и дальнейшему его распространению. Интерферон действует в нескольких направлениях. Интерферон вызывает и целый ряд других биологических эффектов, в том числе подавляет размножение клеток. Недавние исследования показали, что в определённых условиях он может препятствовать развитию злокачественных новообразований. Установлено также, что интерферон действует на иммунную систему и вызывает изменение клеточных мембран. Таким образом, интерфероновая система, вероятно, может играть важную роль в защите организма от вирусов.