Иммунитет. 5

СОДЕРЖАНИЕ

1. Понятие «иммунитет»
2. Иммунная система
3. Лимфоциты и макрофаги
4. Гуморальный и клеточный иммунитет
5. Виды иммунитета: видовой, абсолютный и относительный; приобретенный иммунитет и его подвиды; противовирусный иммунитет; антитоксический и антибактериальный
6. Учение о фагоцитозе

     Введение

     Внешние и внутренние факторы меняют клеточные  циклы здорового человека. В результате образуются аномальные (чужеродные, или  синтезированные не так, как свои собственные) молекулы и клетки. Специальные  клетки крови и других тканей продуцируют  и поддерживают достаточную концентрацию фиксированных на клетках и свободных  молекул, которые распознают, связывают (преобразуют) и выводят из организма  аномальные молекулы и клетки.

     Перераспределение частиц и клеток, "иммунного надзора" во все ткани организма происходит через крово- и лимфоток, а также транспорт через гистогематические барьеры.

     Иммунитет (от лат. immunis) дословно означает свободный от чего- либо. Организм здорового человека непрерывно освобождается от веществ и структур, в том числе болезнетворных, как попадающих в него извне, так и образующихся внутри организма.

     Источниками внешних (экзогенных) веществ и структур являются компоненты пищи, химические примеси воздуха и капельки жидкости, микроорганизмы, попадающие на кожу, в  легкие, желудочно-кишечный тракт. Эндогенными (возникающими в самом организме) веществами, нарушающими постоянство  внутренней среды и выводимыми с  помощью иммунных механизмов, являются аномальные (мутантные) клетки и их компоненты, появившиеся при делении  клеток, внутриклеточном синтезе  веществ, метаболиты (шлаки) и др.

     Тело  человека состоит примерно из 10¹²-10¹³генотипически похожих клеток. Если принять, что при делении клеток каждая миллионная клетка подвергается мутации, то в любой момент в организме человека есть примерно 10 млн. аномальных клеток.

     Благодаря иммунитету организм опознает, связывает, разрушает и выводит вещества и структуры. Вещества, отличающиеся по происхождению от собственных  структур, называют чужеродными.

     Понятие «иммунитет»

     Иммунитет - способность специальных клеток жидкостей организма опознавать, связывать и удалять (выводить) вещества и структуры, происходящие из клеток других организмов или потерявших сходство с клетками собственного тела.

     Иммунитет поддерживает жизнедеятельность организма  путем выведения изношенных клеток, белков (гемоглобин, др.), шлаков, возобновления  специфических для организма  белков, клеток, в том числе клеток крови определенной группы, сохранения чужеродного плода во время беременности, и др. Поэтому понятие иммунитет  шире способности защищаться от инфекции. Хотя значение инфекции очевидно: около 50% здоровых людей является носителями болезнетворных микроорганизмов (Лебедев  К.К., др., 1989).

     Таким образом, иммунитет поддерживает определенные (молекулярные) показатели гомеостаза и, значит, здоровья человека: динамическое равновесие количества удаляемых и  восстанавливаемых клеток, тканей и  жидкостей тела.

     Эти показатели гомеостаза включают не только постоянство жидких сред организма, но и нормальную жизнедеятельность  клеток - интенсивность митоза и мейоза, дифференцировку клеток, скорость образования клеточных клонов, продолжительность жизни клеток и др. Показатели гомеостаза, в том числе количество клеток каждого типа, как и размеры органов зависят от характера жизнедеятельности.

     Восстановление  и умножение структур невозможны без участия иммунных механизмов, создающих "нормальный", идентичный собственному, клеточный состав увеличенной мышцы или другой структуры.

     Непрерывность антигенных воздействий на организм поддерживает иммунитет здорового человека. Помещенный в стерильные условия (стерильная пища, вода, окружающая среда) организм (гнотобионт, греч. gnotos- известный, biontos - живой организм) теряет иммунитет.

     Раздражителями  для органов иммунной системы  являются антигены - сложные химические вещества, микроорганизмы, появляющиеся в результате деления аномальные клетки или их компоненты.

     Эти антигенные воздействия вызывают ответы "органов" иммунной системы - костного мозга, тимуса, селезенки, пейеровых бляшек стенки кишечника, лимфоузлов, лимфатических сосудов и др. Степень активности органов иммунной системы, вызванная воздействием внутренних и внешних антигенов, описывается как состояние - иммунный статус человека, или иммунитет. Условно выделяют клеточные и гуморальные показатели степени активности иммунных органов.

     Человек остается здоровым до тех пор, пока не нарушается динамическое равновесие между антигенным воздействием и активностью иммунной системы. Поэтому иммунная система - понятие не столько морфологическое, сколько функциональное. 

     Иммунная  система

     Иммунная  система человека – сложно организованная многоуровневая структура, имеющая  свой язык передачи информации внутри и вне системы, постоянно и  одновременно реагирующая на многочисленные экзогенные и эндогенные агенты, раздражения, сигналы. Важно подчеркнуть, что иммунная система функционирует в тесной связи с нервной, эндокринной и вегетативной нервной системами, с окружающими органами и тканями. Соответственно, при сбоях в функционировании иммунной системы будут страдать другие внутренние органы и системы и, наоборот, расстройства или патология в нервной, эндокринной, пищеварительной, мочеполовой и других системах и органах приведут к нарушению функционирования иммунной системы.

     Иммунная  система распознает множество разнообразных  возбудителей, от вирусов до паразитических червей, и отличает их от биомолекул собственных клеток. Распознавание возбудителей усложняется их адаптацией и эволюционным развитием новых методов успешного инфицирования организма-хозяина.

     Конечной  целью иммунной системы является уничтожение чужеродного агента, которым может оказаться болезнетворный микроорганизм, инородное тело, ядовитое вещество или переродившаяся клетка самого организма. Этим достигается  биологическая индивидуальность организма.

     В иммунной системе развитых организмов существует множество способов обнаружения  и удаления чужеродных агентов, этот процесс называется иммунным ответом. Все формы иммунного ответа можно  разделить на приобретённые и  врождённые реакции. Основное различие между ними в том, что приобретённый  иммунитет высокоспецифичен по отношению к конкретному типу антигенов и позволяет быстрее и эффективнее уничтожать их при повторном столкновении. Антигенами называют вызывающие специфические реакции организма молекулы, воспринимаемые, как чужеродные агенты. Например, у перенёсших ветрянку (корь, дифтерию) людей часто возникает пожизненный иммунитет к этим заболеваниям. В случае аутоиммунных реакций антигеном может служить молекула, произведенная самим организмом.

     Органы  иммунной системы - анатомические образования, участвующие в формировании иммунной готовности организма нейтрализовать чужеродные структуры и вещества.

     Костный мозг, тимус, селезенка, лимфоузлы, пейеровы бляшки кишечника, миндалины и червеобразный отросток являются образованиями, в которых непрерывно образуются и созревают клетки, способные осуществлять "иммунный надзор" в человеческом теле. Эти иммунные  органы и ткани непрерывно обмениваются между собой метками и молекулами, создавая достаточный уровень антител в каждой ткани. Активность органов иммунной системы регулируется автономной нервной системой и гуморальными веществами.

     Постоянное  воздействие антигенов поддерживает активность органов иммунной системы - костного мозга, тимуса, пейеровых бляшек кишечника, миндалин, селезенки, лимфоузлов. Эти анатомические образования условно делятся на центральные (первичные) и иммунной системы, из которых клетки крови расселяются в остальные ее органы. Эти клетки синтезируют антитела к соответствующим антигенам и населяют ими жидкости тела - кровь, слизь, пот, секреты.

     Костный мозг - центральный (первичный) орган кроветворной ткани, называемой миелоидной (греч. mielos - мозг, оidеоs - похожий). Это сеть контактирующих между собой (с помощью десмосом) ретикулярных клеток и волокон (стремы) вокруг артериол, синусоидов (тонкостенных капилляров большого диаметра, лат. sinus -полый, оidеоs - подобный) и венул, пространства которой заполнены предшественниками клеток крови, макрофагами и жировыми клетками, не связанными между собой контактами.

     Костный мозг - производное клеток крови. У эмбриона человека колониеобразующие единицы (КОЕ) появляются в печени. Это мелкие, подвижные, самообновляющиеся благодаря митозу клетки, группирующиеся в колонии (скопления). При делении КОЕ образуются клетки-предшественники эритроцитов, а также лейкоцитов и тромбоцитов. Как только у плода развивается костная ткань, в ее полости попадают КОЕ и начинается образование клеток крови. После рождения в костной ткани накапливаются соли кальция, они уплотняются. Давление крови выталкивает через синусоиды в костные полости мелкие КОЕ, а затем и более крупные клетки крови. Увеличение количества костей сопровождается расселением КОЕ в них.

     Миелоидная  ткань костей черепа, грудины, позвоночника, ребер, конечностей приобретает  способность к кроветворению  по мере уплотнения и развития в  ней кровеносных сосудов.

     Подобно другим клеткам организма, клетки крови - эритроциты, лейкоциты и тромбоциты - становятся зрелыми после приобретения иммунологической компетентности, т.е. рецепторов на своих мембранах, характеризующих  сходство (происхождение) клетки с другими  аналогичными клетками. Иммунологическую компетентность клетки крови приобретают  либо в костном мозге (эритроциты), либо в других иммунных органах (в  лимфатической ткани миндалин глотки и пейеровых бляшек кишечника "созревают" В-лимфоциты с большим, в 100-200 раз превосходящим таковое у Т -лимфоцитов, количеством микроворсин на поверхности, в тимусе - Т-лимфоциты).

     Вилочковая  железа (thymus, зобная железа) - центральный орган другой разновидности кроветворной ткани - лимфоидной. Железа располагается за грудиной в верхнем средостении и покрыта соединительнотканной капсулой. Иннервируется блуждающими и симпатическими нервами. Эфферентные окончания нервных волокон располагаются вокруг кровеносных сосудов, афферентные окончания- в паренхиме железы.

     Тимус выполняет роль эндокринной железы (его эпителиальные клетки выделяют в кровь тимозин) и иммунопродуцирующего органа, осуществляющего образование Т-лимфоцитов (тимус-зависимых).

     Селезенка (lien) - паренхиматозный вторичный лимфоидный орган массой 140-200 г, расположенный в левом подреберье и покрытый соединительнотканной оболочкой и брюшиной. Иннервируется селезенка блуждающим и чревным (смешанным симпатическим) нервами. Вторичным лимфоидным органом селезенка названа потому, что основная часть делящихся в ее строме клеток поступает из костного мозга. Лимфоидная ткань селезенки представляет собой образованную ретикулярными клетками сеть вокруг кровеносных капилляров (синусоидов). Основной объем органа в ячейках сети заполнен форменными элементами крови - эритроцитами (красная пульпа, от лат. рu1ра - мякоть) или лейкоцитами (белая пульпа). Эта масса не контактирующих между собой контактов клеток изменяется по количеству и составу, т. е. обменивается, сравнительно быстро.

     Лимфоузлы (nodi lymphatici) - мелкие (диаметром 0,5-1 см), сильно меняющиеся по величине периферические органы иммунной системы. У взрослого человека имеется около 460 лимфоузлов, общая масса которых составляет примерно 1% веса тела. Лимфоузлы важнейших областей тела имеют иннервацию: эфферентные и афферентные волокна АНС (медиаторы АХ, НА, А, др.).

     Лимфоузел построен так, чтобы создать большую поверхность обмена лимфы и протекающей через капилляры лимфоузла крови. Лимфоидная ткань лимфоузла покрыта соединительнотканной оболочкой. Под оболочку лимфоузла из нескольких лимфатических сосудов притекает лимфа, просачивающаяся через щели лимфоидной ткани лимфоузла и вытекающая из одного лимфососуда. Кровь поступает в лимфоузел через артериолу и выходит через венулу. Из крови в лимфоузел заселяются КОЕ. Лимфоузел является местом иммунизации лимфоцитов и образования антител, фильтром мелких частиц и чужеродных клеток.

     Физиологическая активность лимфоузла - лимфе- и кроваток, пополнение Т- и В-лимфоцитов, интенсивность деления клеток, образование антител (до 75% всех иммуноглобулинов) на мембранах плазматических (ретикулярных) клеток лимфоузла, проницаемость мембран и обмен между лимфой и кровью, связывание мелких частиц лимфы и т.д. - зависят от активности АНС, гормонов в крови и иммунномедиаторов .

     Лимфоузлы каждой области человеческого тела имеют собственный набор антител, поскольку поступающие с лимфой антитела каждой области специфичны.

     Пейеровы бляшки - лимфоидная ткань стенки тонкого кишечника - является аналогом сумки Фабрициуса птиц, где образуются В- лимфоциты.

     Миндалины (tonsilae) скопления лимфоидной ткани в слизистой оболочке рта, носа и глотки (кольцо Пирогова - Waldeyer). Миндалины построены так, что их складчатая поверхность слизистого эпителия задерживает попадающие в начальные отделы дыхательных и пищеварительных путей мелкие частицы и микроорганизмы, связывает их и лизирует с помощью внутриклеточных ферментов. Лимфоидная ткань миндалин аналогична таковой лимфоузла. Лимфатических сосудов в миндалинах нет.

     Червеобразный отросток (арреndiх) также относят к периферическим иммунным органам ("кишечная миндалина"). Наиболее сильного развития лимфоидная ткань стенки отростка достигает в 10-14 лет, а затем подвергается инволюции. Объем лимфоидной ткани отростка сильно меняется под влиянием изменений деятельности начального отдела толстого кишечника (образование твердого кала, изменение перистальтики, др.). Изменения лимфоидной ткани червеобразного отростка чаще наблюдаются у лиц мужского пола.  

     Лимфоциты и макрофаги

     Лимфоциты (от лимфа и греч. κύτος — «вместилище», здесь — «клетка») — клетки иммунной системы, представляющие собой разновидность лейкоцитов группы агранулоцитов, белых кровяных клеток. Лимфоциты — главные клетки иммунной системы, обеспечивают гуморальный иммунитет (выработка антител), клеточный иммунитет (контактное взаимодействие с клетками-жертвами), а также регулируют деятельность клеток других типов. В норме в крови взрослого человека на лимфоциты приходится 20—35 % всех белых клеток крови (см. Лейкоцитарная формула), или в абсолютном виде 1000—3000 кл/мкл. При этом в свободной циркуляции в крови находится около 2 % лимфоцитов, находящихся в организме, а остальные 98 % находятся в тканях.

     Макрофáги (от др.-греч. μακρός — большой, и φάγος — любитель поесть (синонимы: гистиоцит-макрофаг, гистофагоцит, макрофагоцит, мегалофаг-пожиратель), полибласты, клетки мезенхимальной природы в животном организме, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц. Термин «макрофаги» введён Мечниковым.

     К макрофагам относят моноциты крови, гистиоциты соединительной ткани, эндотелиальные клетки капилляров кроветворных органов, купферовские клетки печени, клетки стенки альвеол лёгкого (лёгочные макрофаги) и стенки брюшины (перитонеальные макрофаги).

     Установлено, что у млекопитающих предшественники  Макрофагов образуются в костном  мозге. Активными фагоцитарными  свойствами обладают также клетки ретикулярной ткани кроветворных органов, объединяемые с макрофагами в ретикуло-эндотелиальную (макрофагическую) систему, выполняющую в организме защитную функцию.

Гуморальный и клеточный иммунитет

     Возбудители бактериальных или вирусных заболеваний  в процессе своей жизнедеятельности  в организме хозяина оказываются  в той или иной ситуации во внеклеточной среде. Пребывание в жидкостях организма может быть более длительным в случае с внеклеточными патогенами или более коротким - при поражении хозяина внутриклеточными бактериями или вирусами, но оно обязательно представлено.

     При нормальном функционировании иммунной системы патогены и их токсины, оказавшиеся вне клеток хозяина, подвергаются действию антител - эффекторных молекул, продуцируемых В-лимфоцитами.

     Вопросы, относящиеся к гуморальному иммунному  ответу, связаны с функционированием  антител и формированием клеточных  и молекулярных механизмов эффекторной фазы работы В-системы иммунитета.

     Участие антител в иммунном ответа проявляется в трех формах:

     - нейтрализации антигенов;

     - опсонизации антигенов;

     - активации системы комплемента;

     Итак, вирусы и внутриклеточные бактерии для своего воспроизведения должны первоначально проникнуть из жидкостей  организма в клетку - место своей  жизнедеятельности. Оказавшись, даже короткое время, во внеклеточном пространстве, патогены подвергаются нейтрализующему действию антител. Эта активность антител проявляется в блокаде рецепторного взаимодействия между патогеном и инфицируемой клеткой. Иначе, антитела препятствуют предетерминированному взаимодействию клеточных рецепторов с лигандом на поверхности патогена.

     Процесс нейтрализации проявляется не только в случаях с корпускулярными  антигенами, но и с бактериальными токсинами.

     Одним из ведущих механизмов элиминации (лат. eliminare - изгонять) внеклеточных патогенов является активность фагоцитирующих клеток, которые, захватывая антиген, разрушают его в фаголизосомах. Этот неспецифический по основной своей сути процесс усиливается специфическими антителами. Макрофаги - главные участники внутриклеточного разрушения патогенов - имеют на своей поверхности рецептор к Fc -фрагменту иммуноглобулинов. Патоген, связавшийся со специфическим антителом, оказывается значительно более доступным для фагоцитирующих мононуклеаров в результате взаимодействия Fc-фрагмента иммуноглобулина с Fc-рецептором на поверхности фагоцита.

     Процесс усиления фагоцитоза за счет гуморальных  факторов вообще и специфических  антител в частности получил название опсонизации.

     Третья  форма функционального проявления антител связана с системой комплемента.

     Антитела, связавшиеся с поверхностью бактериальной  клетки, активируют белки системы комплемента, которые принимают участие в ряде иммунологических явлений:

     - во-первых, взаимодейстуя с патогеном, некоторые белки системы комплемента выполняют функцию опсонинов;

     - во-вторых, компоненты комплемента  выступают в качестве хемотаксических  факторов , привлекая в очаг инфекции фагоцитирующие клетки;

     - третье свойство белков системы  комплемента связано с их литической активностью - способностью образовывать поры в клеточной стенке бактерий, что приводит к гибели патогенов.

     При отсутствии антигенной агрессии специфические антитела не образуются. По этому признаку процесс антителогенеза классифицируется как индуцибельное явление. Фактором индукции выступает антиген.

     Однако, как и в случае с Т-клетками, одного специфического сигнала от антигена недостаточно для начала синтеза  антител В-клетками. Необходим второй сигнал для реализации информации от специфического индуктора. Роль второго  сигнала выполняют цитокины , продуцируемые хелперными CD4 T-клетками . Получение второго сигнала для полноценного развития В-клеток в антителопродуцирующие плазмоциты возможно при непосредственном контактном Т-В-взаимодействиии.

Клеточный иммунитет

     Клеточный иммунитет обусловлен главным образом наличием в крови лейкоцитов и их фагоцитарной активностью. Способностью к фагоцитозу обладают гранулоциты , моноциты , тромбоциты и лимфоциты . Сильнее всего фагоцитарная активность выражена у моноцитов , которые содержат большое количество лизосомных ферментов, расщепляющих захваченные частицы.

     В основе клеточного иммунитета лежит  функционирование нескольких субпопуляций T-лимфоцитов , каждый из которых может иметь ту же антигенную специфичность, хотя функции каждой из этих субпопуляций различны. Это аналогично различным функциям разных классов иммуноглобулинов, которые имеют идентичную специфичность, но различные биологические функции.

     В систему функционирования этих эффекторных T-клеток (T-эффекторов ) входит:

     1. Продуцирование T-хелперами разнообразных  растворимых факторов ( лимфокинов ), стимулирующих B-клеточный ответ.

     2. Воспалительный эффект. Лимфокины, продуцированные T-хелперами, индуцируют миграцию и активацию моноцитов и макрофагов, что вызывает острую воспалительную реакцию.

      3. Пролиферация цитотоксических  T-лимфоцитов. Цитотоксические T-лимфоциты  сами по себе способны уничтожать  другие клетки, прежде всего клетки, зараженные вирусом. При этом  рецепторы цитотоксических T-лимфоцитов  распознают поверхностные антигены  на клетках-мишенях, но меньшей  степени, чем антитела , способные распознавать разные штаммы вирусов, т.е. обладают меньшей специфичностью.

     4. Если же некоторой части вирусов все же удается уйти из под контроля цитотоксических T-лимфоцитов в виде "раздетой" вирусной частицы в соседние клетки, то система клеточного иммунитета использует другой механизм их инактивации: T-хелперы, стимулированные вирусным антигеном, выделяют лимфокин гамма-интерферон , который придает соседним клеткам непермиссивность для репликации любого проникшего в них вируса. Гамма-интерферон может, кроме того, повышать неспецифическую цитотоксичность NK для зараженных клеток.

     5. Регуляторные эффекты. T-супрессоры могут индуцировать супрессию иммунного ответа других эффекторных клеток.  

Виды  иммунитета: видовой, абсолютный и относительный; приобретенный иммунитет  и его подвиды; противовирусный  иммунитет; антитоксический  и антибактериальный иммунитет.

     Видовой иммунитет (наследственный): к нему относится невосприимчивость определенных видов животных или человека к  возбудителям некоторых инфекционных болезней. Так, люди невосприимчивы к  возбудителю чумы собак, многие животные — к вирусу кори, гонококку и  другим возбудителям инфекций человека. Устойчивость к соответствующей  инфекции наследуется как видовой  признак и проявляется у всех представителей данного вида. Напряженность  видового иммунитета очень высока и  преодолеть ее удается с большим трудом.

     Приобретенный иммунитет формируется в течение  всей жизни индивидуума.

     В зависимости от свойств антигенов, вызывающих иммунный ответ организма, принято различать иммунитет:

     — противобактериальный;

     — противовирусный;

     — противоопухолевый;

     — трансплантационный;

     — противопаразитарный;

     — антитоксический;

     — другие виды иммунитета.

     В зависимости от условий и особенностей формирования различают:

     активно приобретенный иммунитет, который  возникает в результате перенесенного  инфекционного заболевания или  введения в организм вакцины;

     пассивно  приобретенный иммунитет, который  формируется при передаче антител  от матери к плоду и может быть искусственно создан путем введения в организм антител или лимфоцитов от лиц, перенесших заболевание.

     Особенности некоторых видов иммунитета. Противобактериальный иммунитет основан на сочетании  неспецифических и специфических  факторов защиты организма. К неспецифическим  факторам защиты в данном случае относятся  лизоцим, комплемент, b-лизины, фагоциты. Уровень активности этих факторов определяет бактерицидное действие сыворотки  крови. Повышение их активности при  болезни рассматривают как благоприятный  фактор. К факторам специфического иммунного ответа относятся противобактериальные антитела (антитела к адгезинам бактерий, препятствующие прикреплению и развитию бактерий, и антитела против токсинов бактерий, препятствующие развитию патологического процесса). Противобактериальные антитела относятся к иммуноглобулинам класса G и М. Определяя их уровень в крови больного, можно судить о напряженности противобактериального иммунитета. Мероприятия по повышению защитных противобактериальных реакций организма заключаются в иммунизации вакцинами. При необходимости быстрой защиты вводят антитоксические или антибактериальные сыворотки, создавая пассивный иммунитет. Применяют также общеукрепляющую терапию с назначением иммуномодуляторов.