Иммунная система

Введение

 Сегодня «иммунитет» — модное слово. О его значимости и способах укрепления говорится, наверное, больше, чем о каком-либо другом аспекте здоровья. Но далеко не все представляют себе где иммунитет находится. На этот счет бытуют самые невероятные мифы: начиная с того, что иммунитет «растворен» в крови, и заканчивая тем, что он содержится в кишечнике.

    Каждая система в организме выполняет свои жизненно необходимые функции. Функции иммунной системы - распознавание и удаление из организма всего чужеродного - микробов, вирусов, грибков и даже собственных клеток и тканей, если они под действием факторов окружающей среды изменяются и становятся чужеродными. К ним относятся мутантные и опухолевые, поврежденные и состарившиеся клетки, которые появляются на протяжении всей жизни организма. Особые случаи конфликта между иммунной системой организма и чужеродными клетками возникают при хирургических пересадках органов и тканей.

    И.И. Мечников  открыл первую клетку иммунной  системы, которую назвали фагоцит,  или макрофаг. Греческое слово “фаг” означает поедание, пожирание. Фагоцитоз был известен ученым c 1862 г. по работам Э. Геккеля, но только Мечников первым связал фагоцитоз с защитной функцией иммунной системы. Можно сказать, что именно с открытия фагоцитоза началась клеточная иммунология.

    В 1892 г. Мечников  выпускает свою ставшую сразу  же знаменитой книгу “Лекции  по патологии воспаления”. Мечников впервые употребил слово “иммунитет” для обозначения системы защиты организма от внешнего инфекционного агента, которая делает его свободным от болезней.

 

 

 

Строение иммунной системы

     Простейший путь избежать инфицирования - это предотвратить проникновение возбудителя в организм. Главной линией обороны служит, конечно, кожа. Будучи неповрежденной, она непроницаема для большинства инфекционных агентов. Вдобавок, большинство бактерий не способны долго существовать на поверхности кожи из-за прямого губительного воздействия молочной кислоты и жирных кислот, содержащихся в поте и секрете сальных желез.

     Слизь, выделяемая стенками внутренних органов, действует как защитный барьер, препятствующий прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам. Микробы и другие чужеродные частицы, захваченные слизью, удаляются механическим путем - за счет движения ресничек эпителия, с кашлем и чиханием. К другим механическим факторам, способствующим защите поверхности эпителия, можно отнести вымывающее действие слез, слюны и мочи. Во многих жидкостях, секретируемых организмом, содержатся бактерицидные компоненты - кислота в желудочном соке, лактопероксидаза в молоке и лизоцим в слезах, носовых выделениях и слюне.

    Иммунная система состоит из лимфоидных органов общей массой 1-1,25 кг, которые не имеют между собой анатомической связи, но вместе с тем функционируют весьма согласованно за счет входящих в их состав подвижных клеток, мигрирующих по всему организму, медиаторов и других компонентов. Система слагается из центральных и периферических органов. К центральным относят тимус (вилочковую железу) и бурсу Фабрициуса (лимфоидное образование кишечника птиц), обуславливающие соответственно клеточный и гуморальный иммунитет. Периферические органы включают миндалины, селезенку, лимфатические узлы, аппендикулярный отросток, лимфоидные элементы, расположенные во внутренних органах, а также кровь и костный мозг.

Тимус - лимфоэпителиальный орган. Является центром иммунного надзора. В нем происходит образование Т-лимфоцитов, тимусных факторов, управляющих Т-клетками на расстоянии. Отношение Т-лифоцитов к остальным клеткам у эмбриона 1:30, а у взрослых 1:1000. Важной особенностью тимуса является постоянно высокий уровень митозов, не зависящий от антигенного раздражения.

Бурса Фабрициуса - фолликулярно-эпителиальный  орган. Обнаружена у птиц, регулирует гуморальные иммунные реакции. У человека функцию бурсы выполняет костный мозг, лимфатические образования кишечника, в первую очередь червеобразный отросток и другие лимфоидные образования.

Лимфатические узлы располагаются  по ходу лимфатических сосудов. Содержат тимусзависимые (паракортикальные) и тимуснезависимые (герминативные) центры..

     Кровь также условно относят к «периферическим лимфоидным органам». В ней циркулируют различные популяции и субпопуляции лимфоцитов, а также моноциты, нейтрофилы и другие клетки.

    Главными клетками развертывания иммунных реакций являются лимфоциты. В костном мозге образуются их родоначальники - стволовые клетки.

Иммунитет

Иммунитет (лат. immunitas) - способ защиты организма от всех антигенно-чужеродных веществ как внешней, так и  внутренней природы. Биологический смысл подобной защиты - обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни.

Выступая в качестве фактора  стабильности индивидуального (онтогенетического) развития, иммунитет создает условия  для передачи наследственного материала  от поколения к поколению.

Выделяют две формы  иммунной защиты:

- иммунитет неспецифический (врожденный) и

- специфический (приобретенный, адаптивный).

Неспецифический иммунитет

    Под неспецифическим иммунитетом подразумевают систему предсуществующих факторов организма, присущих данному виду как наследственно обусловленное свойство.

    Тело человека защищено от внешней среды кожей и эпителиальными покровами: эпителиальными клетками, выстилающими пищеварительный тракт, дыхательные пути, уро-генитальный тракт.

    Инфекция возникает лишь тогда, когда патоген способен колонизировать эпителий или когда нарушается целостность эпителиальных покровов в результате механических повреждений (раны, ожоги) или укусов насекомых - переносчиков инфекционных заболеваний (блох, вшей, комаров, москитов, клещей). Трансмиссивный путь передачи возбудителя с помощью насекомых является основным механизмом поддержания инфекций в природных очагах (чума, клещевой энцефалит, малярия и др.).

    Эпителиальный покровы - это не только механическая преграда инфекционной агрессии. Клетки эпителия продуцируют определенный набор химических соединений, либо убивающих микробов, либо подавляющих их рост. Например, кислый желудочный сок и ферменты верхних отделов пищеварительного тракта являются реальной защитой от инфекции.

    Кроме того, эпителиальный клетки кишечника секретируют набор антибактериальных пептидов широко спектра действия. Эпителиальные покровы имеют свою собственную микрофлору непатогенных бактерий, которые препятствуют колонизации эпителия патогенными микроорганизмами.

Специфический иммунитет  при инфекции

Антигены

    Антигены - это вещества, способные вызывать специфические иммуннологичексие реакции: формирование клеточной гиперчувствительности, иммунологическую толерантность, а так же иммунологическую память.

    Для того чтобы молекула выступила в качестве иммуногена она должна быть распознана иммунной системой как «не своя». Экспериментаторам хорошо известна зависимость между размерами антигена и силой иммунного ответа. Все корпускулярные антигены (бактерии, гетерологичные эритроциты) хорошие иммуногены. Для белковых антигенов иммунные ответ будет тем сильнее, чем больше его молекулярная масса. При всех прочих равных условиях большая молекулярная масса антигена обеспечивает большую иммуногенность.

    Чужеродность и значительная молекулярная масса не является достаточным условием для проявления иммуногенности антигена. Антагонистические отношения между патогенами самой различной природы и инфицируемым хозяином приводят к разнонаправленным адаптационным процессам, в основе которых лежит все та же необходимость выжить в конкретных условиях среды. С одной стороны, патоген «стремится» преодолеть защитные механизмы хозяина, модифицируя посредством отбора свою антигенную и биосинтетическую характеристику. С другой стороны, та же потребность выжить под натиском патогенов определяла совершенствование механизмов иммунной защиты.

Развитие острой инфекции с включением специфических иммунных форм защиты можно разбить на ряд  этапов:

1. Начало инфекционного  процесса характеризуется моментальным  включением неспецифических форм  иммунного реагирования;

2. Индукция специфического  ответа - этап, обусловленный неспособностью  врожденного иммунитета нейтрализовать  патоген; в результате начинается  формирование пула антигенспецифических  Т- и В-клеток; На фоте раннего  развития специфического ответа  происходит размножение и накопление  патогенна;

3. Через 4-5 дней от момента  заражения сформированные клоны  Т- и В-клеток начинают атаку  на патоген, завершающуюся его  уничтожением;

4. Заключительный этап  накопления специфических по  отношению к патогену клеток  памяти. В результате завершения инфекционного процесса с участием факторов специфической иммунной защиты формируется состояние протективного иммунитета к конкретной инфекции.

Иммунитет специфический  клеточный

    Иммунологически некоммитированные лимфоциты, развивающиеся из стволовых лимфоидных клеток костного мозга, переносятся с кровью к тем тканям, где они дифференцируются. Те из них, которые оседают и размножаются в вилочковой железе (тимусе), превращаются в иммунокомпетентные Т-лимфоциты. Механизм этого превращения неизвестен. В дальнейшем Т-лимфоциты вновь поступают в кровоток, составляя большую часть лимфоцитов крови. При первом соприкосновении с антигеном часть этих клеток пролиферирует. Некоторые из образующихся дочерних клеток связываются с антигеном и разрушают его. При этом на поверхности цитотоксических эффекторных Т-клеток, в мембрану которых встроены рецепторные белки (возможно, фиксированные иммуноглобулины), осуществляется реакция антиген - антитело. Этот процесс требует участия так называемых Т-хелперов.

Другая группа дочерних клеток - это так называемые Т-клетки иммунологической памяти. Они обладают большой продолжительностью жизни, циркулируют в крови и после первого контакта с антигеном "запоминают" его на долгие годы. После повторного контакта клетки иммунологической памяти узнают антиген и возникает вторичный иммунный ответ - более интенсивная пролиферация, чем при первичном иммунном ответе. В результате образуется большое количество эффекторных Т-клеток, так называемых клеток - киллеров (убийц). Вторичный клеточный иммунный ответ развивается довольно быстро, достигая максимума примерно через 48 часов, однако еще быстрее развивается гуморальный специфический вторичный иммунный ответ.

Местный иммунитет

    Местный иммунитет обеспечивает защиту покровных тканей организма, непосредственно контактирующих со внешней средой: мочеполовые органы, бронхолегочная система, желудочно-кишечный тракт. Местный иммунитет является частью общего иммунитета организма. Он формируется нормальной микрофлорой, растворимыми факторами организма - лизоцимом, комплементом, секреторными иммунными глобулинами, клетками - макрофагами и нейтрофилами, другими факторами, неспецифической невосприимчивости к неинфекционным агентам, обусловленные сложными комплексными механизмами.

    Иммунитет слизистых оболочек обеспечивается неспецифическими защитными факторами, входящими в слизь (лизоцим, лактоферрин, миелопероксидаза, низкомолекулярные катионные белки, компоненты комплимента и др.); IgA, IgM, IgG, продуцируемыми местными мелкими железами, расположенными в подслизистой оболочке; мукоцилеарным клиренсом, связанным с работой ресничек эпителиоцитов, нейтрофилами и макрофагами, продуцирующими активные формы кислорода и оксида азота; CD8 и CD4 Т-лимфоцитами, обладающими соответственно цитотоксическими и хелперными свойствами; естественными киллерными клетками, расположенными в подслизистой.

    Естественная резистентность не относится к истинно иммунной реакции. Однако, защищая организм против химических, физических, биологических (инфекционных и неинфекционных) патогенных агентов, она оказывается связующим звеном со специфическими иммунными механизмами, поскольку обеспечивает «подготовку» Аг для последующего запуска иммунных реакций и передачи сигнала от него на В-клетки. Без этого формирование активного иммунитета против тимусзависимых Аг (а их большинство) затруднительно.

     Приобретенный иммунитет является ненаследственным, специфичным, в ряде случаев нестабильным, формируется на протяжении жизни индивида. Известны следующие формы приобретенного иммунитета:

- естественный активный, образуется после перенесенной инфекции, продолжается месяцы, годы или всю жизнь;

- естественный пассивный возникает вслед за получением материнских антител через плаценту, с молозивом, исчезает после периода лактации, беременности;

- искусственный активный формируется под влиянием вакцин на многие месяцы или несколько лет;

- искусственный пассивный обусловливается инъекций готовых антител. Его продолжительность определяется периодом полураспада введенных г-глобулинов.

Противовирусный иммунитет  обусловлен неспецифическими и специфическими механизмами.

    Неспецифические: мукозальный иммунитет (защитная функция кожи и слизистых оболочек), включая цитоксины; система интерферона; система естественных киллеров, обусловливающих элиминацию патогенна без участия антител; базовая воспалительная реакция, обеспечивающая локализацию проникшего в организм патогена; макрофаги; цитоксины.