СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Иммунитет человека: функции, виды и органы иммунной системы

СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Большинство сталкивалось с моментами, когда возникает беспричинная сонливость, недомогание, хронические болезни, простуды. Но стоит понимать, что ничего не бывает просто так – все имеет свое объяснение. Состояние здоровья напрямую зависит от того, насколько эффективно функционируют защитные функции, а если не способны побороть проблемы – налицо падение иммунитета человека.

Если говорить кратко, то иммунитет — это система, обнаруживающая чужеродные клетки — антигены и включающая механизмы для защиты организма. Для истребления вторгшегося чужака иммунная система (ИС) вырабатывает клетки специфического типа – антитела, способные связаться с антигеном, распознать «код» и уничтожить.

Функции иммунитета

Иммунная система человека — это слаженный механизм, создающий барьер для пагубного воздействия как внешних, так и внутренних факторов.

У здорового человека она невосприимчива не только к инфекциям, микробам, бактериям, но и к инородным организмам, не имеющим одинаковый генетический код с человеческим организмом.

Иммунитет, с биологической точки зрения, сохраняет оптимальное постоянство среды внутри тела и защищает от внешних пагубных факторов, в том числе и простейших гельминтов.

Если говорить кратко, то иммунитет – это система, не позволяющая проникать инфекциям и бактериям, а также способ защиты от развития опасных патологий – онкологии, воспалительных и аутоиммунных процессов. Именно по этой причине, на ранках, царапинах, ссадинах, местах проведения операций и других пораженных зонах происходит быстрое заживление, восстановление после болезней.

Иммунитет – это система определения опасности, которая возникла вместе с появлением многоклеточных организмов для того, чтобы помочь им выжить. Она имеет свойство распознавания чужаков, вызывающих опасные патологии для организма. Распознавание происходит на генетическом уровне, так как любая клетка обладает информацией. Врачи называют данное свойство «меткой».

Клетки иммунной системы. yandex.ru

Виды иммунитета

Существует два вида – врожденный и приобретенный иммунитет.

Врожденный иммунитет

Врожденный иммунитет, который также называют видовым, генетическим, наследственным, естественным мы получаем от своих родителей, те от своих и т.д. Такой тип защиты от ряда возбудителей свойственен определенному типу животного мира. Врожденный также подразделяется на два вида.

Таблица 1 — Виды иммунитета. studref.com

  • Индивидуальный: присущ отдельным особям, видам, при этом остальные имеют чувствительность к определенному возбудителю.
  • Видовой: присущ всем представителям данного вида, бывает абсолютным и относительным.

При абсолютном возникновение определенного заболевания невозможно ни при каких условиях. Относительный возможен при способствующих условиях – возраст, перегрев, переохлаждение и т.д. Стоит указать, что факторы врожденного иммунитета чаще присущи взрослым особям, у новорожденных она, как правило, отсутствует.

Естественная устойчивость – это не только видовой признак, она может проявляться отдельными породами, популяцией и даже родовой линией.

Врожденный и приобретенный иммунитет. yandex.ru

Приобретенный иммунитет

Приобретенный – это способность организма противостоять определенным возбудителям, с которыми он сталкивается в течение жизни, не передается по наследству. Приобретенный естественным путем делится на активный и пассивный виды иммунитета.

  • Активный – проявляет себя после того, как организм переносит заболевание, поэтому его также называют постинфекционным. Сохраняется в течение нескольких лет, а у ряда особей в течение жизни. Иммунный ответ на возбудитель возможен при попадании его малых доз в организм в течение длительного времени. Таким образом, происходит скрытая иммунизация или субинфекция иммунизирующая.
  • Пассивный развивается за счет поступления в организм младенца антител через плаценту в утробе матери – плацентарный, или грудное молоко – колостральный. Благодаря этому виду невосприимчивость организма к возбудителю сохраняется на протяжении нескольких месяцев, затем в «дело» вступает приобретенный иммунитет.

Как работает иммунитет

С детских лет мы знаем, что иммунная система защищает наш организм от проникновения инфекций, микробов, болезнетворных микроорганизмов.

Также сюда можно отнести пагубное воздействие внешней среды – холода, жары, ультрафиолетового излучения, простейших гельминтов. Но, мы мало представляем, какова роль иммунной системы внутри человеческого тела.

Ее можно вполне обоснованно называть «санитаром», «мусоросборником», без которого существование попросту невозможно.

Как работает иммунная система. en.ppt-online.org

Клетки иммунитета – макрофаги, истребляют возбудителей, собирают остатки жизнедеятельности отмерших клеток, выводят из организма токсины, продукты застоя. За счет этого сохраняется на оптимальном уровне метаболизм, заживают раны, восстанавливаются силы после тяжелых болезней, хирургических операций и т. д.

Органы иммунной системы

Чтобы детально выяснить – что такое иммунитет и как его повысить, следует изучить всю иммунную систему , в которую входят клетки, органы, лимфатика. Участники симбиоза:

  • Лимфатическая система (узлы – мягкое, овальное тканевое образование с большим содержанием лимфоцитов).
  • Вилочковая железа – тимус расположен за грудиной, здесь размножаются лимфоидные клетки.
  • Миндалины – небольшие образования лимфоидной ткани на глоточных стенках.
  • Костный мозг – ткань с пористой структурой, напоминающей губку, находится внутри плоских или трубчатых костей, продуцирует клетки крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
  • Образования лимфоидные в кишечнике (бляшки пейеровые) – расположены на стенках аппендикса, участвуют в циркуляции протоков, соединяющих между собой лимфатические узлы.
  • Селезенка – схожий на большой лимфатический узел орган, предназначенный для фильтрации кровотока, сохранения клеток крови и продуцирования лимфоцитов. Располагается под левыми ребрами рядом с желудком.
  • Лимфа – бесцветная жидкость с высоким содержанием лимфоцитов, текущая по сосудам.
  • Лимфоциты. Данные клетки также называют «солдатами» иммунитета, так как именно они уничтожают любого возбудителя, вторгающегося в организм человека или сформировавшегося внутри – больные клетки, вызывающие онкологию, аутоиммунные процессы, воспаления и т. д.

Органы иммунной системы. docplayer.ru

Интересный факт: аутоиммунные болезни — это сбой в работе иммунитета, при котором макрофаги начинают путать собственные клетки организма с чужими, и пытаются их истребить.

Среди лимфоцитов есть В и Т-лимфоциты. В купе с другими клетками иммунной системы, они создают защитный барьер, при этом тип Т обучает отличать свои клетки от чужих на раннем этапе развития иммунитета, в детские годы. Процесс происходит в вилочковой железе, а при достижении подросткового возраста активность снижается.

Причины снижения иммунитета

Существует ряд как неподконтрольных нам факторов, так и причин, напрямую зависящих от нашего поведения.

  • Курение – в организм попадают канцерогены, воздействующие на организма на клеточном уровне. Частицы видоизменяются и превращаются в свободные радикалы, приводящие не только к падению ИС, но и онкологическим, инфекционным, воспалительным, аутоиммунным процессам.
  • Неправильное питание – жирная, копченая, сладкая, мучная пища, содержащая много быстрых углеводов, соли приводит к нарушению работы ЖКТ, участвующего в формировании и сохранении иммунитета на оптимальном уровне. Плюс, тяжелая еда разрушает печень, являющейся органом для фильтрации крови и выделения из организма токсинов.
  • Алкоголь – алкалоиды разрушают работу всего ЖКТ, печени, почек. Плюс, вызывают патологические деформации клеток, в том числе и иммунных.
  • Гиподинамия – малоактивный образ жизни тормозит процессы метаболизма – обновления клеток. Плюс, происходит торможение циркуляции крови, возникают застойные процессы, отравляющие организм и создающие нагрузку для ИС.
  • Стрессы – нервные переживания, депрессии, конфликты вызывают дисбаланс в гормональной сфере – снижается уровень выработки кортизола, подавляющего тестостерон, эстроген. Такой фон становится причиной падения иммунитета.
  • Плохой сон, бессонница – организм не успевает накопить силы, восстановиться после тяжелого дня. По этой причине вырабатывается недостаточное количество мелатонина, без которого ИС не способно произвести оптимальное количество белых клеток крови, главных участников иммунной системы.
  • Ультрафиолетовые лучи – длительное нахождение на открытом солнце, увлечение загаром приводит к разрушению клеток иммунитета.
  • Вода – главный источник питания для клеток. Без оптимального количества жидкости невозможна транспортировка кислорода и других ценных веществ.

Существует мнение, что причиной падения иммунитета может быть чрезмерное потребление белка через молоко, яйца, мясо и т.д.

Как укрепить иммунитет

Чтобы понять, каким образом повысить защитные функции организма, нужно уяснить, что иммунитет – это система, взаимосвязь различных процессов, органов, клеток и т. д.

А значит, важно отказаться от привычек, вредящих как организму в целом, так и отдельным органам.

Но если даже при их устранении состояние здоровья остается плачевным, необходимо обратиться к врачу и пройти детальное обследование организма, выявить опасные процессы, подавляющие иммунную системы.

Факторы укрепляющие иммунитет. slide-share.ru

  • Здоровый образ жизни – весьма доступный и важный комплекс, благодаря которому можно укрепить иммунитет, здоровье в целом.
  • Правильное питание: фрукты, овощи, морепродукты, рыба, орехи, ягоды, зелень и т.д.
  • Отказ от алкоголя. Печень – единственный орган, способный к полному самовосстановлению. Достаточно не пить в течение трех месяцев, как главный фильтр организма будет вновь молодым и здоровым.
  • Отказ от курения – данная пагубная зависимость является причиной множества бед, несущих смертельную угрозу для организма, в том числе эмфизема, инфаркт, инсульт аутоиммунные процессы, рак легких и т. д.
  • Нормализация сна — необходимо создать все условия, чтобы организм мог отдохнуть на протяжении минимум 6-7 часов.
  • Употребление отваров, настоек и чаев из ромашки, крапивы, изюма, мяты, шиповника.
  • Вести активный образ жизни – заниматься плаванием, посещать фитнесс, секции йога, просто ежедневно гулять на свежем воздухе, не набирать лишний вес и избегать инфекционные, грибковые заболевания.
  • Контроль за эмоциями, важно избегать стрессы. Радость, веселое настроение способствует выработке гормонов удовольствия, активирующих защитные механизмы организма. А это значит, что выражение: «Улыбайтесь, Господа, улыбайтесь!» имеет не только философское, но и медицинское значение.

Книги по укреплению иммунитета

Чтобы детально исследовать понятие иммунной системы и способы его укрепления, издаются тематические работы от известных авторов. Среди самых популярных:

  • Умнякова Екатерина, «Как работает иммунитет»; 2018 год, издательство «Аванта». В книге Умняковой Е. излагается научное представление об иммунной системе, процессах в организме. Также автор развеивает устоявшиеся мифы, а с помощью простых аналогий и примеров из жизни доступно объясняет о всех процессах, связанных с иммунной системой человека.
  • Фурман Джоэл, «Нетрадиционная медицина и народная кулинария»; 2013 год, издательство Эксмо.Недоспасов С. А., «Врожденный иммунитет и его механизмы»; 2012 год, издательство Научный мир.

Источник: https://filzor.ru/news/kak_rabotaet_immunnaya_sistema_chto_takoe_immunitet_cheloveka/

Иммунная система |

СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Иммунная система это совокупность органов, тканей и клеток, работа которых направлена непосредственно на защиту организма от различных заболеваний и на истребление уже попавших в организм чужеродных веществ.

Данная система является препятствием на пути инфекций (бактериальных, вирусных, грибковых). Когда же в работе иммунной системы происходит сбой, то вероятность развития инфекций возрастает, это также приводит к развитию аутоиммунных заболеваний, в том числе рассеянного склероза.

Органы входящие в иммунную систему человека:

  • лимфатические железы (узлы),
  • миндалины,
  • вилочковая железа (тимус),
  • костный мозг,
  • селезёнка  
  • лимфоидные образования (Пейеровые бляшки).
  • лимфа играющая главную роль, сложная система циркуляции, которая состоит из лимфатических протоков соединяющих лимфатические узлы.

Лимфатический узел – это образование из мягких тканей, имеет овальную форму и размером 0,2 – 1,0 см, в котором содержится большое количество лимфоцитов.

Миндалины – это маленькие скопления лимфоидной ткани, располагаются с двух сторон глотки. Селазнообразные, это и фильтр для крови, хранилище для клеток крови, продукции лимфоцитов. Именно в селезёнке старые и неполноценные клетки крови разрушаются. Располагается селезёнка в районе живота под левым подреберьем около желудка. 

Тимус или вилочковая железа → которая является центральным органом  лимфоидного кроветворения и иммунной защиты организма.

Железа ответственная за работу всех органов и систем.  Располагается данный орган за грудиной. Лимфоидные клетки в тимусе размножаются и «учатся».

У детей и людей молодого возраста тимус активен, чем человек старше, тем тимус становится менее активный и уменьшается в размере. 

Эзотерики называют вилочковую железу «точка счастья«. Эта железа помогает нейтрализовать негативную энергию, усилить иммунную систему, поддержать жизненный тонус и здоровье… подробнее →

Костный мозг – это мягкая губчатая ткань, расположенная внутри трубчатых и плоских костей. задача костного мозга это продукция клеток крови: лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.

Селезёнка — орган брюшной полости; самый крупный лимфоидный орган. Имеет форму уплощенной и удлиненной полусферы, похож на железу и расположен в левой верхней части брюшной полости, позади желудка. 

Функции селезёнки:

  1. Лимфопоэз — главный источник образования циркулирующих лимфоцитов; действует как фильтр для бактерий, простейших и инородных частиц, а также продуцирует антитела(иммунная и кроветворная функции).
  2. Разрушение старых и поврежденных эритроцитов (на гем и глобин) и тромбоцитов, остатки которых затем направляются в печень. Таким образом, селезенка через разрушение эритроцитов участвует в образовании желчи (фильтрационная функция, участие в обмене веществ), в том числе в обмене железа).
  3. Депонирование крови, накопление тромбоцитов (1/3 всех тромбоцитов в организме).
  4. На ранних стадиях развития плода селезёнка служит одним из органов кроветворения. К девятому месяцу внутриутробного развития образование как эритроцитов, так и лейкоцитов гранулоцитарного ряда берёт на себя костный мозг, а селезёнка, начиная с этого периода, производит лимфоциты и моноциты. При некоторых болезнях крови, однако, в селезёнке вновь появляются очаги кроветворения

Пейеровы бляшки –  Групповые (обобщенные) лимфоидные узелки, , располагаются в стенке кишечника и главным образом в стенке подвздошной кишки. Являются частью имунной и лимфатической системы, обеспечивающей, как чистоту большинства  жидкостей нашего организма, так и качественный иммунитет.

Зачем же нужны эти скопления лимфоидных клеток. Мы с вами получаем через пищу и воду наряду с необходимыми веществами и массу балластных веществ, а также  микроорганизмов. Наша еда и питье никогда не бывают стерильными.

Некоторые виды микробов организм убивает с помощью антител — видоизмененных лимфоцитов, способных ценой собственной жизни уничтожить противника.

Но этот долгий процесс не всегда заканчивается в пользу организма, может развиться болезнь. 

Так вот, в Пейеровых бляшках кишечника происходит встреча антигенов с так называемыми иммуноглобулинами А (IgA) — тоже антителами, но, которые не убивают микроб, а только скапливаются на его поверхности, не давая осесть и прикрепиться к стенке кишки, а главное,  проникнуть в кровеносный капилляр. В таком «почетном» сопровождении незнакомый и потенциально опасный  микроб выпроваживается  из кишечника естественным путем.

Лимфатическая жидкость (лимфа) – это жидкость без цвета, протекающая по лимфатическим сосудам, в ней содержится много лимфоцитов – белых кровяных телец, участвующих в защите организма от болезней. ⇒⇒⇒ 

Лимфоциты – это образно говоря «солдаты» иммунной системы, именно они отвечают за уничтожение чужеродных организмов или больных клеток (инфицированных, опухолевых и т.д.).

Самые важные виды лимфоцитов (В-лимфоциты и Т-лимфоциты) они работают вместе с остальными иммунными клетками и не позволяют вторгнуться в организм инородных субстанций (инфекций, чужеродных белков и т.д.). На первом этапе организм «учит» Т- лимфоциты отличать посторонние белки от нормальных (своих) белков организма.

Этот процесс обучения проводится в вилочковой железе (тимусе) в детском возрасте, так как в этом возрасте тимус наиболее активен. Далее человек достигает подросткового возраста, и тимус уменьшается в размере и теряет свою активность.

Интересный факт, что при многих аутоиммунных заболеваниях, и при рассеянном склерозе так же, иммунная система не узнаёт здоровые клетки и ткани организма, а относится к ним как к чужеродным, начинает их атаковать и разрушать их.

Роль иммунной системы человека

Иммунная система появилась вместе с многоклеточными организмами и развивалась, как помощник их выживанию. Она соединяет органы и ткани, которые гарантируют защиту организма от генетически чужеродных клеток и веществ, которые поступают с окружающей среды. По организации и механизмам функционирования она подобна нервной системе.

Обе системы представлены центральными и периферическими органами, способными реагировать на разные сигналы, имеют большое количество рецепторных структур, специфическую память.

К центральным органам иммунной системы относят красный костный мозг, к периферическим — лимфатические узлы, селезёнку, миндалины, аппендикс.

Центральное место среди клеток иммунной системы занимают разные лимфоциты. При контакте с чужеродными телами при их помощи иммунная система способна обеспечить разные формы иммунного ответа: образование специфических антител крови, образование разных видов лимфоцитов.

История исследования

Само понятие иммунитет в современную науку внесли русский ученый И.И. Мечников и немецкий — П. Эрлих, изучавшие защитные реакции организма в борьбе против различных заболеваний, прежде всего, инфекционных.

Их совместные работы в этой области даже были отмечены в 1908 году Нобелевской премией.

Большой вклад в науку иммунологию внесли также работы французского ученого Луи Пастера, разработавшего методику вакцинации против ряда опасных инфекций.

Слово иммунитет происходит от латинского immunis, которое означает «свободный от чего-либо». Сначала считалось, что иммунитет защищает организм только от инфекционных заболеваний. Однако исследования английского ученого П. Медавара в середине двадцатого века доказали, что иммунитет обеспечивает защиту вообще от любого чужеродного и вредного вмешательства в организм человека.

В настоящее время под иммунитетом понимают, во-первых, устойчивость организма к инфекциям, а, во-вторых, ответные реакции организма, нацеленные на уничтожение и удаление из него всего того, что ему чуждо и несет угрозу. Ясно, что не будь у людей иммунитета, они просто не смогли бы существовать, а его наличие позволяет успешно бороться с заболеваниями и доживать до старости.

Работа иммунной системы

Иммунная система сформировалась за долгие годы эволюции человека и действует, как хорошо отлаженный механизм, и помогает бороться с болезнями и вредоносным влиянием окружающей среды.

В ее задачи входит распознавать, разрушать и выводить из организма как проникающие извне чужеродные агенты, так и образующиеся в самом организме продукты распада (при инфекционно-воспалительных процессах), а также патологически изменившиеся клетки.

Иммунная система способна распознать множество «чужаков». Среди них вирусы, бактерии, ядовитые вещества растительного или животного происхождения, простейшие, грибы, аллергены.

К их числу она относит и превратившиеся в раковые и потому ставшие «врагами» клетки собственного организма.

ее цель — обеспечить защиту от всех этих «чужаков» и сохранить целостность внутренней среды организма, его биологическую индивидуальность.

Как происходит распознавание «врагов»? Этот процесс идет на генном уровне. Дело в том, что каждая клетка несет свою, присущую только данному человеку генетическую информацию (можно назвать ее меткой).

Ее-то иммунная система и анализирует, когда обнаруживает проникновение в организм или изменения в нем.

Если информация совпадает (метка в наличии), значит – свой, если не совпадает (метка отсутствует) – чужой.

В иммунологии чужеродные агенты принято называть антигенами. Когда иммунная система обнаруживает их, сразу включаются защитные механизмы, и против «чужака» начинается борьба.

Причем для уничтожения каждого конкретного антигена организм вырабатывает специфические клетки, их называют антитела. Они подходят к антигенам, как ключ к замку.

Антитела связываются с антигеном и ликвидируют его – так организм борется с заболеванием.

Аллергические реакции

Одной из иммунных реакций является аллергия — состояние повышения реагирования организма на аллергены. Аллергены — это вещества или предметы, которые способствуют появлению аллергической реакции в организме. Их делят на внутренние и внешние.

К внешним аллергенам относят некоторые пищевые продукты (яйца, шоколад, цитрусовые), разные химические вещества (духи, дезодоранты), лекарства.

Внутренние аллергены – собственные ткани организма, обычно с измененными свойствами. Например, при ожогах организм воспринимает мертвые ткани, как чужеродные и создаёт для них антитела. Такие же реакции могут произойти при укусах пчел, шмелей, других насекомых.

Аллергические реакции развиваются бурно либо последовательно. Когда аллерген действует на организм впервые, то вырабатываются и накопляются антитела с повышенной чувствительностью к нему.

При повторном попадании этого аллергена в организм получается аллергическая реакция, например появляется высыпания на коже, различные опухоли.

__________________________________________________

статьи на тему: 

Pages: 1 2

Источник: https://xn----7sbhif9atbm3k5a.xn--p1ai/%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F-%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D0%B0/%D0%B8%D0%BC%D0%BC%D1%83%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0/

Организация функционирования иммунной системы

СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Иммунная система имеет сложную организацию — для осуществления специфической функции задействовано множество различных клеточных популяций и растворимых факторов иммунитета. Клетки постоянно циркулируют в организме, погибают в процессе жизнедеятельности и воспроизводятся.

В зависимости от конкретной потребности специфическая функция иммунной системы может быть активирована либо подавлена (супрессирована).

Однако любое реагирование иммунной системы осуществляется только при постоянном взаимодействии практически всех типов ее клеток, т.е. в условиях межклеточной кооперации. Раздражителем (активирующим сигналом) является антиген.

В развитии любого иммунного реагирования прослеживается каскад последовательно сменяющихся этапов.

10.2.2.1. Взаимодействие клеток иммунной системы

Необходимым условием функционирования иммунной системы является тесная межклеточная кооперация,основу которой составляет рецептор-лигандное взаимодействие. Для связи между собой клетки используют различные дистантные растворимые факторы и прямой контакт.

Синтез растворимых факторов является одним из универсальных способов коммутации клеток между собой. К таковым относятся цитокины, которых в настоящее время известно более 25. Они представляют собой гетерогенное семейство разнообразных по структуре и функции биологически активных молекул, имеющих ряд общих свойств:

• как правило, цитокины не депонируются в клетке, а синтезируются после соответствующего стимула;

• для восприятия цитокинового сигнала клетка экспрессирует соответствующий рецептор, который может взаимодействовать с несколькими различными цитокинами;

• цитокины синтезируются клетками разных ростков, уровней и направлений дифференцировки;

• субпопуляции клеток иммунной системы различаются по спектру синтезируемых цитокинов и их рецепторов;

• цитокины обладают универсальностью, множественностью эффектов и синергизмом;

• цитокины могут воздействовать как на рядом расположенную клетку (паракринная регуляция), так и на сам продуцент (аутокринная регуляция);

• цитокиновая регуляция носит каскадный характер: активация клетки одним цитокином вызывает синтез другого;

• в подавляющем большинстве это короткодистантные медиаторы — их эффекты проявляются на месте выработки. Вместе с тем ряд провоспалительнъгх цитокинов (ИЛ-1, 6, α-ФНО и др.) могут оказывать системное действие.

Цитокины различаются по ведущей функциональной направленности:

• медиаторы доиммунного воспаления (ИЛ-1, 6,12, α-ФНОидр);

• медиаторы иммунного воспаления (ИЛ-5, 9, 10, γ-ИФН

и др.);

• стимуляторы пролиферации и дифференцировки лимфоцитов (ИЛ-2, 4, 13, трансформирующий фактор роста — β-ТФР

и др.);

• факторы роста клеток, или колониестимулирующие факторы

(ИЛ-3, 7, ГМ-КСФ и др.);

• хемокины, или клеточные хемоаттрактанты (ИЛ-8 и др.). Краткая характеристика некоторых цитокинов приведена в

табл. 10.3.

Прямое межклеточное взаимодействие основано на рецепции структур, экспрессированных на мембране клетки-оппонента. Для этого требуется достаточно продолжительный и стабильный контакт клеток.

Такой способ коммутации используют Т-хелперы и Т-киллеры при анализе чужеродности презентированных структур.

Механизм действия ко-стимулирующих факторов (пары CD40- CD40-лиганд, CD28-CD80, 86) также требует непосредственного контакта.

10.2.2.2. Активация иммунной системы

Активация иммунной системы подразумевает развитие продуктивной иммунной реакции в ответ на антигенное раздражение

Таблица 10.3. Характеристика основных цитокинов

Продолжение табл. 10.3

Продолжение табл. 10.3

Окончание табл. 10.3

Примечание. МИФ — миграцию ингибирующий фактор.

и появление продуктов деструкции тканей макроорганизма. Это сложный многоступенчатый процесс, требующий продолжительного времени для своей индукции — около 4 сут. Критическим событием является невозможность элиминации антигена факторами врожденного иммунитета в течение указанного срока.

Пусковым механизмом адаптивного иммунитета является распознавание «свой-чужой», которое осуществляют Т-лимфоциты при помощи своих прямых иммунорецепторов — TCR.

В случае установления чужеродности биоорганической молекулы включается второй этап реагирования — запускается интенсивное тиражирование клона высокоспецифичных для антигена лимфоцитовэффекторов, способных прервать антигенную интервенцию. Это явление получило название «экспансия клона».

Параллельно, но несколько позже пролиферации стимулируются дифференцировка иммунных лимфоцитов и формирование из него клеток иммунологической памяти, гарантирующих выживание в будущем.

Таким образом, продуктивная активация иммунной системы связана с размножением и дифференцировкой антигенореактивных клонов иммунокомпетентных клеток. Антигену в этом процессе отведена роль индуктора и фактора клональной селекции. Механизмы основных этапов активации иммунной системы рассмотрены ниже.

Активация Т-хелпера. Процесс (см. рис. 10.6) осуществляется при непосредственном участии АПК (дендритные клетки, В-лимфоциты и макрофаги).

После эндоцитоза и процессинга антигена во внутриклеточных везикулах АПК встраивает образовавшийся олигопептид в молекулу MHC II класса и выставляет полученный комплекс на наружной мембране.

На поверхности АПК также экспрессируются ко-стимулирующие факторы — молекулы CD40, 80, 86, мощным индуктором которых являются продукты разрушения покровных тканей на этапе доиммунного воспаления.

Т-хелпер при помощи молекул адгезии прочно соединяется с поверхностью АПК. Иммунорецептор Т-хелпера совместно с молекулой CD3 при поддержке ко-рецепторной молекулы CD4 взаимодействует с комплексом антиген-MHC II класса и анализирует чужеродность его структуры. Продуктивность рецепции зависит от ко-стимулирующих воздействий в парах CD28-CD80/86 и CD40- лиганд-CD40.

В случае признания чужеродности комплекса антиген-MHC II класса (точнее, «не своего») Т-хелпер активируется. Он экспресси-

рует рецептор к ИЛ-2 и начинает синтезировать ИЛ-2 и другие цитокины. Итогом активации Т-хелпера являются его размножение и дифференцировка в одного из своих потомков — T1- или Т2-хелпер (см. рис. 10.2). Любое изменение условий рецепции прекращает активацию Т-хелпера и может индуцировать в нем апоптоз.

Активация В-лимфоцита. Для активации В-лимфоцита (рис. 10.9) необходима суммация трех последовательных сигналов. Первый сигнал — результат взаимодействия молекулы антигена со специфичным для него BCR, второй — интерлейкиновый стимул активированного Т-хелпера и третий — результат взаимодействия ко-стимулирующих молекул CD40 с CD40-лигандом.

Активация инициирует размножение и дифференцировку специфичного для конкретного антигена В-лимфоцита (см. рис. 10.2).

В итоге в пределах зародышевых (герминативных) центров лимфоидных фолликулов появляется клон специфических антителопродуцентов.

Дифференцировка позволяет переключить биосинтез иммуноглобулинов с классов M и D на более экономные: G, A или Е (редко), повысить аффинность синтезируемых антител и образовать В-клетки иммунологической памяти или плазматические клетки.

Активация В-лимфоцита — весьма тонкий процесс. Отсутствие хотя бы одного из стимулов (нарушение межклеточной кооперации, неспецифичность рецептора В-лимфоцита или элиминация антигена) блокирует развитие антительного иммунного ответа.

Активация Т-киллера. Для исполнения надзорной функции Т-киллер вступает в тесный и прочный контакт с потенциальной

Рис. 10.9.Схема активации В-лимфоцита (пояснения в тексте)

клеткой-мишенью, используя молекулы адгезии (см. рис. 10.8).

Затем иммунорецептор Т-киллера (αβTCR)совместно с молекулой CD3 при поддержке ко-рецепторной молекулы CD8 взаимодействует с антигенным комплексом MHC I класса и анализирует его структуру.

Обнаружение отклонений в пользу аллогенности активирует Т-киллер к экспрессии рецептора к ИЛ-2 и синтезу ИЛ-2 и высвобождение эффекторных молекул (перфорин, гранзимы, гранулизин) из цитоплазматических гранул в синаптическую щель межклеточного контакта.

Для адекватного развития клеточной формы иммунного ответа требуются активизирующие стимулы со стороны Т1-хелпера. Т-киллер может функционировать автономно, самостоятельно инициируя и поддерживая клонообразование за счет аутокринной стимуляции ИЛ-2. Однако это свойство реализуется редко.

10.2.2.3. Супрессия иммунного ответа

Супрессия или подавление иммунного ответа является физиологической реакцией организма, которая в норме завершает иммунный ответ и направлена на торможение экспансии антигенспецифических клонов лимфоцитов.

В отличие от иммунологической толерантности, супрессии подвергается уже инициированное иммунное реагирование.

Различают три механизма иммуносупрессии: уничтожение клонов иммунокомпетентных клеток, торможение активности иммунокомпетентных клеток, элиминация антигенного стимула.

Устранить иммунокомпетентные клетки можно путем апоптоза. При этом элиминации подвергаются следующие группы клеток:

• терминально дифференцированные лимфоциты, завершившие свою биологическую программу;

• активированные лимфоциты, не получившие антигенного стимула;

• «изношенные» лимфоциты;

• аутореактивные клетки.

Естественными факторами, инициирующими апоптоз, яляются глюкокортикоидные гормоны, Fas-лиганд, α-ФНО и другие иммуноцитокины, гранзимы и гранулизин. Апоптотическое уничтожение клеток-мишеней могут активировать Т-киллеры, ЕК с фенотипом CD16-CD56много и Т1-хелперы.

Помимо апоптоза возможен антителозависимый лимфоцитолиз. Например, с медицинской целью применяют антилимфоцитарную

сыворотку, которая в присутствии комплемента вызывает лизис лимфоцитов. Устранить лимфоидную популяцию возможно также воздействием ионизирующего излучения или цитостатиков.

Функциональная активность иммунокомпетентных клеток может быть ингибирована растворимыми факторами их конкурентов или потомков. Ведущая роль принадлежит иммуноцитокинам с множественными эффектами.

Известно, например, что Т2- хелперы, γδТ-лимфоциты и тучные клетки при помощи ИЛ-4, 13 препятствуют дифференцировке Т0-хелпера в Т1-клетку. Последний, в свою очередь, может блокировать образование Т2-хелпера, синтезируя γ-ИФН.

Пролиферацию Т- и В-лимфоцитов ограничивает β-ТФР, который продуцируют терминально дифференцированные Т-хелперы. Уже упомянутые продукты Т2-хелпера (ИЛ-4, 13 и β-ТФР) подавляют биологическую активность макрофагов.

Супрессия гуморального звена иммунитета может быть вызвана иммуноглобулинами. Избыточные концентрации иммуноглобулина класса G, связываясь со специальными рецепторами на мембране В-лимфоцита, тормозят биологическую активность клетки и ее способность дифференцироваться в плазмоцит.

Устранение из организма антигена в природе наблюдается при полном освобождении организма от патогена при развитии стерильного иммунитета. В клинической практике эффект достигается очищением организма плазмоили лимфосорбцией, а также нейтрализацией антигена антителами, специфичными для высокоиммуногенных эпитопов.

10.2.2.4. Возрастные изменения иммунной системы

В развитии иммунной системы четко прослеживаются два этапа. Первый, антигеннезависимый, который начинается с эмбрионального периода развития и частично продолжается всю жизнь.

В течение этого периода образуются стволовые клетки и разнообразные антигенспецифические клоны лимфоцитов.

Предшественники γδT и В1-лимфоцитов мигрируют в покровные ткани и формируют автономные лимфоидные ростки.

Второй этап, антигензависимый, продолжается с момента рождения особи до ее гибели. В этот период идет «ознакомление» иммунной системы с многообразием окружающих нас антигенов. По мере накопления биологического опыта, т.е. количества и качества продуктивных контактов с антигенами, происходят селекция

и тиражирование отдельных клонов иммунокомпетентных клеток. Особенно интенсивная экспансия клонов характерна для детского возраста. В течение первых 5 лет жизни иммунной системе ребенка приходится усваивать примерно 90% биологической информации. Еще 9% воспринимается до наступления пубертата, на взрослое состояние остается лишь около 1%.

Иммунной системе ребенка приходится справляться с чудовищными нагрузками, которые в основном падают на гуморальное звено иммунитета. В местах с повышенной плотностью населения и частыми межиндивидуальными контактами (крупные города) создаются условия для длительной персистенции высокой концентрации разнообразных патогенов.

Поэтому дети в мегаполисах часто болеют. Однако создается впечатление о тотальном иммунодефиците, порожденном крайним экологическим неблагополучием.

Между тем эволюционно заложенные механизмы иммунной защиты позволяют организму ребенка успешно справиться с трудными естественными испытаниями на жизнеспособность и адекватно отреагировать на вакцинопрофилактику.

С возрастом иммунная система меняет свою структуру. В организме взрослого до 50% всего лимфоидного пула представлено клонами клеток, прошедших антигенную стимуляцию.

Накопленный иммунной системой биологический опыт проявляется образованием узкой «библиотеки» жизненно важных (актуальных) клонов лимфоцитов, специфичных для основных патогенов.

Благодаря долгоживучести клеток иммунологической памяти актуальные клоны со временем становятся самодостаточными. Они приобретают способность к самоподдержанию и независимость от центральных органов иммунной системы.

Функциональная нагрузка на тимус снижается, что проявляется его возрастной инволюцией. Тем не менее в организме сохраняется широкий набор невостребованных «наивных» клеток. Они способны отреагировать на любую новую антигенную агрессию.

Структура популяции Т-лимфоцитов также претерпевает возрастные изменения. Установлено, что в организме новорожденных преобладают Т2-хелперы, необходимые для развития антительной защиты.

Однако со временем перед организмом все острее встает проблема внутриклеточного паразитизма, различных инвазий, мутаций, что требует надежного и хорошо организованного иммунологического надзора за морфогенетическим постоянством кле-

точных элементов организма. Поэтому после рождения начинает усиленно развиваться система адаптивного клеточного иммунитета, а вместе с ним образование клонов Т1-хелперов и Т-киллеров.

Отмечено, что нарушение постнатальной колонизации желудочнокишечного тракта нормальной флорой тормозит процесс адекватного формирования популяции Т1-хелперов в пользу Т2-клеток.

Избыточная активность последних оборачивается аллергизацией детских организмов.

Продуктивный иммунный ответ после своего завершения (нейтрализации и элиминации антигена из организма) также сопровождается изменениями клональной структуры антигенореактивных лимфоцитов. При отсутствии активирующих стимулов клон инволюционирует.

Невостребованные клетки со временем погибают от старости или индукции апоптоза, причем этот процесс начинается с более дифференцированных лимфоцитов-эффекторов. Численность клона постепенно снижается и проявляется постепенным угасанием иммунного ответа.

Однако в организме длительно персистируют клетки иммунологической памяти.

Старческий период жизни характеризуется доминированием в иммунной системе актуальных клонов антигенспецифических лимфоцитов в сочетании с нарастающей иммунодепрессией и снижением общей реактивности.

Инфекции, вызванные даже условно-патогенными микробами, зачастую принимают затяжной или угрожающий характер. Клеточный иммунитет также теряет эффективность, постепенно нарастает объем злокачественно трансформированных клеток.

Поэтому у пожилых людей часто встречаются новообразования.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/16_28585_strukturno-funktsionalnie-elementi-immunnoy-sistemi.html

Фгбну нцпз. ‹‹общая психиатрия››

СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Развитие иммунологического направления в биологических исследованиях психических заболеваний всегда было тесно связано с прогрессом в фундаментальной иммунологии.

Оно отражало все этапы развития иммунологии — от первых концепций гуморального иммунитета до современных теорий клеточно-гуморальных взаимодействий при формировании иммунного ответа в организме человека.

Здесь мы кратко изложим основные положения современной иммунологии.

СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Иммунологическая функция осуществляется специализированной системой клеток, тканей и органов, которая называется иммунной (рис. 19). Главными особенностями иммунной системы являются ее распространенность по всему организму, постоянная рециркуляция соответствующих иммунных клеток и их способность вырабатывать специфические молекулы — антитела в отношении каждого антигена.

Функционирование иммунной системы обеспечивается ее морфологическим субстратом, основными компонентами которого являются центральные и периферические лимфоидные органы, кровеносные и лимфатические сосуды.

Все перечисленные компоненты функционируют как единое целое и это единство обеспечивается внутрисистемными связями, генетической обусловленностью и механизмами нейроэндокринной регуляции.

Иммунную систему в морфологическом аспекте можно рассматривать как совокупность лимфоцитов, макрофагов, ряда сходных с макрофагами клеток, включая дендритные клетки и эпителиальные клетки Лангерганса (эпидермоциты белые отростчатые).

Клеточные элементы иммунной системы организованы в тканевые и органные структуры, к которым относятся селезенка, лимфатические узлы, групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) кишечника, миндалины, вилочковая железа (тимус) и костный мозг.

К иммунной системе относятся также лимфоциты и макрофаги, которые составляют рециркулирующую популяцию иммунных клеточных элементов.

Лимфоциты представляют собой клетки, специализированные в отношении способности отвечать лишь на ограниченную группу структурно сходных антигенов, т.е. быть коммитированными в отношении этих антигенов.

Эта коммитированность определяется наличием у лимфоцита соответствующих мембранных рецепторов, специфических для детерминант того или иного антигена.

Предполагают, что каждый лимфоцит обладает популяцией рецепторов с одинаковыми антигенсвязывающими центрами, а отдельная группа, или клон, лимфоцитов будет отличаться от другого клона структурой антигенсвязывающего центра рецепторов, способных реагировать только на определенный набор антигенов.

Способность же организма отвечать практически на любой антиген обеспечивается наличием большого числа различных групп лимфоцитов. Это означает, что лимфоциты человека составляют неоднородную популяцию клеток. Допускают, что число рецепторов лимфоцитов с различными антигенсвязывающими центрами в организме взрослого человека превышает 106.

Иммунная реакция может быть неспецифической (неспецифический иммунитет) и специфической (специфический иммунитет).

Неспецифический иммунитет обеспечивает первую линию зашиты от чужеродных частиц и организмов и осуществляется несколькими типами клеток. Например, фагоциты — моноциты крови и тканевые Макрофаги — поглощают и разрушают многие чужеродные частицы.

Полиморфно-ядерные лейкоциты вместе с тучными клетками участвуют в защите от микроорганизмов, являясь важнейшими компонентами реакции острого воспаления. Кроме того, еще один класс клеток, названный естественными киллерами (от англ.

, kill — убивать), обеспечивает первую линию защиты организма, поражая инфицированные вирусами или неопластическим процессом клетки собственного организма. В формировании реакций неспецифического иммунитета важную роль играют так называемые белки острой фазы воспаления и система комплемента.

Специфический иммунитет отличается от неспецифического наличием специфичности, обучаемости и памяти. Как уже говорилось, отдельный лимфоцит имеет на своей поверхности только один тип рецептора (антигенсвязывающего центра) и поэтому отвечает только на один или несколько родственных антигенных структур выработкой антител.

Если однажды индивидуум встречался со специфическим антигеном, то соответствующие лимфоциты запоминают его структуру. Повторная встреча с этим же антигеном ведет к тому, что иммунная система вспоминает его и ответ на него бывает более быстрым и сильным. Феномены обучения и памяти осуществляются по законам так называемой клональной селекции.

Лимфоцит, который распознает антиген, пролиферирует в клон идентичных клеток, каждая из которых несет на себе рецепторы той же специфичности, т.е. способна продуцировать соответствующие этой специфичности антитела. В последнем случае лимфоциты дифференцируются в антителопродуцирующие плазматические клетки, другие же лимфоциты остаются длительно живущими клетками памяти.

Клетки памяти сохраняют готовность активироваться при каждой последующей встрече с идентичным антигеном, оставаясь неактивными («отдыхающими») клетками. В результате последующей активации происходит значительное увеличение числа лимфоцитов, способных распознать данный антиген за счет быстрой и широкой пролиферации лимфоцитов.

Таким образом, вторичная иммунная реакция по сравнению с первичной всегда более быстрая и сильная (феномен обучения на уровне клеточных популяций).

Лимфоциты различаются между собой не только по специфичности своих рецепторов, но и по их функциональным свойствам. Согласно последним, различают два основных класса лимфоцитов: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. В соответствии с этим различают Т- и В-системы иммунитета. Формирование их происходит по путям, изображенным на рис.

19: стволовая кроветворная клетка (СКК), или клетка-предшественник лимфопоэза, мигрируя из костного мозга (КМ) в тимус, или вилочковую железу (ВЖ), дифференцируется под влиянием микроокружения этого органа в Т-клетку. При миграции СКК в сумку Фабрициуса (СФ) у птиц или неизвестный аналог данного органа у млекопитающих происходит дифференцировка в клетки В-ряда.

Из центральных органов иммунитета клетки расселяются в периферические органы иммунной системы — селезенку (С), лимфатические узлы (ЛУ) и др., где они приобретают функциональные особенности, свойственные зрелым Т- и В-лимфоцитам (Т,В). Т-лимфоциты представлены киллерами (Тк), Т-супрессорами (Тс) и Т-хелперами (Тх). К зрелым клеточным популяциям относятся также плазмоциты (ПЦ).

Конечная клетка В-клеточного пути дифференцировки активно синтезирует и секретирует антитела.

В-лимфоциты происходят из клеток-предшественников костного мозга (bone marrow). Место их созревания у человека остается неизвестным. В-лимфоциты являются антителообразующими клетками.

Т-лимфоциты, или тимусзависимые лимфоциты, также происходят из клеток-предшественников костного мозга, но затем созревают и дифференцируются в вилочковой железе — тимусе (thymus). Т-лимфоциты подразделяются на ряд подклассов. Часть из них опосредуют важные регуляторные функции: «помогают» — хелперы (от англ.

, help) или «подавляют» — супрессоры (от англ., supress) развитие иммунного ответа, в том числе и образование антител. Т-лимфоциты выполняют также эффекторные функции, например вырабатывают растворимые вещества, запускающие разнообразные воспалительные реакции, или осуществляют прямое разрушение клеток, несущих на себе антигены (киллерная функция).

В соответствии с этим различают следующие подклассы Т-лимфоцитов: Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-киллеры и Т-клетки, участвующие в реакции замедленной гиперчувствительности и связанных с нею иммунологических явлениях.

На мембранах зрелой В-клетки имеются рецепторы для антигена. При связывании антигена с этими рецепторами клетка активируется.

Для такой активации обычно нужно, чтобы В-клетка одновременно со связыванием антигена вступила во взаимодействие со специфической хелперной Т-клеткой или чтобы последняя синтезировала растворимые факторы роста и дифференцировки.

В противном случае, когда связывание антигена не сопровождается поступлением сигналов от растворимых факторов роста или от хелперных Т-клеток, может произойти инактивация В-лимфоцита, т.е. может развиться состояние иммунологической толерантности.

Иммунологическая толерантность представляет собой явление, обратное иммунному ответу.

Она является, в частности, основой для понимания того, почему иммунная система в норме не развивает иммунный ответ против антигенов собственного организма (аутоантигенов): иммунная система находится в состоянии толерантности по отношению к антигенам клеток и тканей данного организма («своих» антигенов).

Вместе с тем малые количества антител против многих аутоантигенов обнаруживаются в крови практически у всех людей. Последнее дает основание предполагать, что клетки, способные вырабатывать аутоантитела, в организме все же существуют, но их или очень мало, или их активность супрессирована.

Существуют две гипотезы, объясняющие сущность иммунологической толерантности. В соответствии с первой гипотезой, предложенной F.

Buraet (1957), иммунологическая толерантность — это отсутствие клона клеток, способных распознавать данный антиген (если подобные клетки возникают, они элиминируются избытком циркулирующего в организме аутоантигена).

В соответствии со второй гипотезой лимфоциты, способные развивать иммунный ответ против собственных антигенов, есть в организме, но они блокированы избытком аутоантигена или их реакцию сдерживают Т-супрессоры. «Срыв» толерантности по отношению к тому или иному аутоантигену приводит к развитию аутоиммунного заболевания.

Аутоиммунными заболеваниями называют такие состояния, при которых в организме появляются антитела или сенсибилизированные лимфоциты против нормальных антигенов собственного организма. Одна из первых гипотез аутоиммунизации была основана на том, что нормальная иммунная система реагирует на измененные антигены собственного организма.

Причиной изменения тканевых антигенов могут быть химические, в том числе лекарственные, воздействия, влияние физических (например, радиационных или термических) факторов, а также микробные или вирусные агенты.

В этих случаях предполагается следующее: возникновение измененного тканевого антигена приводит к реакции иммунной системы на этот аутоантиген и выработке аутоантител или появлению сенсибилизированных лимфоцитов, которые оказывают деструктивное влияние последних на те или иные ткани. Эта гипотеза, несмотря на ее логичность и простоту, не могла объяснить два момента.

Во-первых, каким образом антитела против модифицированного антигена могут повреждать нормальные ткани? Антитела ведь строго специфичны и следовало бы ожидать, что они должны взаимодействовать только с модифицированным антигеном, вступать с ним в связь и играть не деструктивную, а защитную роль.

Во-вторых, выполнив защитную роль и обеспечив таким образом элиминацию из организма модифицированного антигена, иммунный ответ должен привести к быстрому самоизлечению организма от аутоиммунного заболевания. В действительности эти заболевания имеют длительный само поддерживающий характер.

На смену этому представлению пришла гипотеза, основанная на идее F.Burnet о запрещенных клонах лимфоидных клеток.

Принципиальное отличие этой и всех последующих гипотез от предыдущей состоит в том, что аутоиммунные расстройства рассматриваются как патология иммунной системы, в результате чего появляется реакция не на модифицированные, а на нормальные тканевые антигены, т.е. на истинные аутоантигены.

В соответствии с гипотезой запрещенных клонов предполагается следующее: возникновение генетически измененных лимфоидных клеток, способных реагировать на нормальные антигены организма, приводит к накоплению запрещенного клона клеток и иммунной реакции этого клона против тех или иных тканевых антигенов с появлением аутоантител или сенсибилизированных лимфоцитов, оказывающих деструктивное влияние на соответствующие ткани. Концепция запрещенных клонов произвела аутоиммунные расстройства в ранг болезней иммунной системы. Таким образом, впервые был поставлен вопрос о том, что для эффективной борьбы с аутоиммунными заболеваниями необходимо искать способы лечения не пораженных аутоантителами тканей, а иммунной системы в целом. В последние годы идея о запрещенных клонах обогатилась фактами, установившими возможность поликлональной активации В-клеток. Было показано, что ряд веществ может вызвать пролиферацию и дифференцировку всех В-клонов отдельных клеточных популяций. Предполагается, что процесс такого типа может привести к активации и аутоагрессивного клона. Эта гипотеза хорошо объясняет провоцирующую роль инфекционных и других экзогенных воздействий при наследственной предрасположенности к аутоиммунным расстройствам.

Одна из последних гипотез, объясняющих механизмы аутоиммунизации, возникла после открытия Т-супрессоров. Речь идет об иммунодефиците по Т-супрессорам, которые подавляют функцию В-лимфоцитов. При дефиците Т-супрессоров В-клетки начинают реагировать на тканевые аутоантигены, вырабатывают аутоантитела, которые и обеспечивают развитие аутоиммунного заболевания.

Активация В-лимфоцита состоит из двух фаз — пролиферации и дифференцировки. В результате пролиферации увеличивается число В-клеток, способных реагировать с введенным в организм чужеродным антигеном.

Процесс пролиферации необходим, поскольку в спокойном состоянии в организме специфичных для одного антигена В-лимфоцитов мало.

В результате пролиферации увеличивается число клеток, способных немедленно дифференцироваться в антителообразующие лимфоциты, а также накапливаются В-лимфоциты памяти, способные активироваться при повторной иммунизации.

Антителообразующие клетки продуцируют антитела, представляющие собой молекулы иммуноглобулинов (Ig), т.е. белков, способных взаимодействовать с соответствующими антигенами. Ig могут быть мономерами или построенными из нескольких субъединиц полимерами. Каждая субъединица состоит из 2 тяжелых — Н (от англ., heavy — тяжелый) и 2 легких — L (от англ.

, light — легкий) полипептидных цепей (рис. 20), которые объединены в 4-цепочечную молекулу посредством ковалентных дисульфидных связей (—S—S). Каждая цепь содержит вариабельную V-область (variable — изменчивый) и константную область С (constant — постоянный), подразделяющуюся на участки СН1, СН2, СН3. L-цепь имеет один константный участок CL, от которого зависит специфичность Ig.

Запрограммировано, что каждая В-клетка в течение клеточного онтогенеза может продуцировать, нести на себе и секретировать антитело только одной специфичности. Существует 5 классов Ig — IgG, IgM, IgA, IgD, IgE, каждый из которых обладает определенными эффекторными функциями.

IgE-антитела играют основную роль в формировании реакции гиперчувствительности немедленного типа, примером которой является анафилаксия.

Новорожденный ребенок практически не имеет собственных Ig и уровень их в сыворотке в основном обусловлен наличием Ig, полученных от матери (они способны проходить через плацентарный барьер). Со временем в зависимости от полупериода жизни каждого Ig уровень его в сыворотке крови ребенка падает до минимума.

Это обычно происходит в возрасте 12—14 нед. постнатальной жизни. Этим объясняется тяжелое течение многих инфекций у детей этого возраста в отличие от новорожденных, которые более или менее защищены Ig, полученными от матери. С возрастом уровень Ig нарастает: IgG достигают характерного для взрослых уровня к 3 годам, IgM — к 6 мес.

, IgE и IgA — только к 10-летнему возрасту.

Обладающие различными функциями Т-лимфоциты продуцируют много различных растворимых медиаторов, известных под названием цитокины. К ним можно отнести интерлейкины, интерфероны, факторы роста и дифференцировки Т- и В-клеток, хемотаксические и цитотоксические факторы — лимфотоксин и фактор, некротизирующий опухоль.

Клетки различных подклассов обладают различными эффекторными функциями. Цитолитические Т-лимфоциты способны разрушить тканевый трансплантат, инфицированные вирусом и внутриклеточными паразитами собственные клетки организма; кроме того, они могут разрушать и опухолевые клетки.

Регуляторные функции Т-клеток проявляются в активации иммунной реакции (Т-хелперы) и в ее подавлении (Т-супрессоры).

В 1958 г. J.

Dausset были открыты у человека антигены тканевой совместимости (human leukocyte antigen system) — система HLA, существенно расширившая представления о системе гистосовместимости, которая до этого была известна лишь у животных. Речь вдет о так называемом большом комплексе гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC) на уровне генов и появлении современной иммуногенетики, в том числе клинической генетики.

Проблема HLA человека в клиническом отношении первоначально разрабатывалась исключительно в рамках трансплантологии. Дальнейшие исследования показали, что гены, кодирующие антигены гистосовместимости, являются многофункциональными; клиническое значение их не ограничивается рамками трансплантологии, а связано также с предрасположенностью к определенным заболеваниям.

Основная генетическая информация, детерминирующая наиболее значительные антигены гистосовместимости у человека, заключена в одном локусе, расположенном соответственно на одной паре аутосомных хромосом. Локус, как уже указывалось, получил наименование HLA.

За последние годы представления о генетическом строении локуса HLA уточнены и расширены. Методом хромосомной гибридизации доказано, что он локализуется на 6-й аутосомной хромосоме человека (рис. 21).

Генетическая карта HLA человека представляет набор локусов, расположенных на коротком плече хромосомы 6 (Хр.6). Три локуса HLA-A, HLA-B и HLA-C кодируют 3 вида аллоантигенов клеточной поверхности, что определяет широкий полиморфизм людей по этим признакам.

Локус HLA-D/DR несет ответственность за синтез белков клеточной поверхности. Одна из функций этого локуса — контроль силы иммунного ответа.

Таким образом в комплексе HLA выделяют 5 генетических структурных единиц — сублокусы А, В, С, D и DR. Антигены, принадлежащие первым 3 и последнему сублокусам, выявляются серологическим путем. Антигены сублокуса HLA-D выявляются посредством реакции смешанной культуры лимфоцитов.

Для клинического рутинного типирования до последнего времени особое значение имело выявление антигенов сублокусов HLA-A и HLA-B как наиболее изученных, для которых получены значимые клинические ассоциации. К 1980 г. почти полностью были выявлены антигены, входящие в сублокус HLA-A (20 детерминант) и HLA-B (40 детерминант).

Замечено, что носительство определенных HLA-антигенов при некоторых болезнях встречается с повышенной частотой, что свидетельствует о генетически детерминированной предрасположенности, «запрограммированном риске» поражаемости человека соответствующим заболеванием.

Самой демонстративной, абсолютно достоверной для всех расовых групп является ассоциация HLA-B27 с анкилозирующим спондилитом: среди больных 81—97 % являются носителями HIA-В27, тогда как среди здоровых — только 4—12 %. Показатель относительного риска при этой патологии чрезвычайно высок — приближается к 100 %.

Уже проведено огромное количество работ по изучению связи между HLA-антигенами и различными заболеваниями, однако ни в одном случае не было выявлено столь четкой связи, как при упомянутом заболевании. В литературе очень много противоречивых результатов, которые могут быть обусловлены разными факторами (в том числе этническими). Тем не менее исследования в этом направлении продолжаются.

Взаимодействие иммунной, нервной и эндокринной систем. В последние годы значительное развитие получило направление исследований, связанное с изучением взаимодействия и взаимообусловленности функционирования иммунной, нервной и эндокринной систем.

До недавнего времени считалось, что основная роль в реализации взаимодействия между нейроэндокринной и иммунной системами принадлежит катехоламинам, ацетилхолину и глюкокортикоидным гормонам.

В дальнейшем появилось достаточное количество экспериментальных данных о модулирующем влиянии на иммунный ответ таких пептидных гормонов, как АКТГ, соматотропин, аргинин-вазопрессин, окситоцин, тиреотропин, вещество P, вазоактивный интестинальный пептид и др. Доказано, что в иммунорегуляции принимают участие эндорфины и энкефалины.

Установлено, что функция иммунной системы регулируется такими мозговыми структурами, как гипоталамус, гипофиз, миндалина, вентральное поле покрышки и др.

, а также нейрохимическими системами мозга — дофаминергической, серотонинергической и др.

На основе соответствующих данных возникло предположение о существовании иммунных расстройств, обусловленных нарушением нервной регуляции [Крыжановский Г.Н., Магаева С.М., 1998].

Ключевым звеном аппарата регуляции является гипоталамус. Он связан со всеми звеньями аппарата и дает начало сложному эфферентному пути передачи центральных нейрорегуляторных влияний на иммунокомпетентные клетки, которые обладают соответствующими рецепторами к нейро-трансмиттерам, нейропептидам, а также к гормонам эндокринных желез [Говырин Н.В., Ложкина А.Н., 1991; Шхинек Э.К., 1993].

Выявлены конкретные медиаторы, с помощью которых реализуется взаимосвязь между иммунокомпетентными и нервными клетками. Как уже упоминалось, большое значение имело открытие в мозге эндогенных морфиноподобных соединений и рецепторов к ним. Речь идет о группе нейропептидов — опиоидных пептидов.

Были открыты иммуномодулирующие свойства нейропептидов, что позволило существенно дополнить представления о механизмах передачи сигналов от нервной системы к иммунной.

На иммунокомпетентных клетках обнаружены рецепторы ко многим известным нейропептидам, что доказывает их участие в реализации эфферентного звена нейроиммунного взаимодействия. В то же время долго оставался неясным вопрос о механизмах обратной связи — от иммунной системы к нервной.

Лишь в 80-е годы была обнаружена продукция ряда гормонов и опиоидных пептидов иммунокомпетентными клетками, доказана возможность действия медиаторов иммунитета на нервные клетки [Петров P.В. и др., 1986; Михайлова А.А. и др., 1987; Hall N. et al., 1986; Smith E. et al., 1987].

Группа опиоидных пептидов была впервые обнаружена среди костномозговых медиаторов — миелопептидов; в костном мозге выявлен предшественник эндорфинов — проопиомеланокортин. Опиоидные пептиды и их предшественник были затем найдены и в вилочковой железе (тимусе).

Принципиально важными явились также работы по изучению нейротропной активности медиаторов иммунитета. Показано, что такие медиаторы, как интерлейкин 1 (ИЛ-1), интерлейкин 2 (ИЛ-2), интерферон (ИФ), тимозин, фактор некроза опухоли (ФНО) обладают способностью регулировать функции ЦНС.

Пептидные лиганды, осуществляющие нейроиммунное взаимодействие, имеют общие для обеих систем рецепторы.

Так, иммунокомпетентные клетки могут синтезировать нейропептиды и отвечать на большинство, если не на все, соединения этой группы.

Клетки нейроэндокринной системы продуцируют некоторые лимфокины и монокины и отвечают на них. Структурная родственность рецепторов показана, например, для АКТГ, эндорфинов, ИЛ-1 и ИЛ-2.

Итак, можно сказать, что эти системы имеют и используют одинаковый набор сигнальных молекул в виде физиологически активных субстанций, таких как лимфокины и монокины для внутрисистемной и межсистемной связи. Кроме того, они обладают одинаковым спектром рецепторов для общих лигандов.

©2017 Все права защищены. Копирование любых материалов без письменного разрешения не допускается.

Источник: http://www.psychiatry.ru/lib/53/book/28/chapter/55

Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам

СТРОЕНИЕ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Наш организм непрерывно меняется, но при этом очень «любит» постоянство и может нормально работать только при определенных параметрах своей внутренней среды. Например, нормальная температура тела колеблется между 36 и 37 градусами по Цельсию. Вспомните последнюю простуду и то, как плохо вы себя чувствовали, стоило температуре подняться всего на полградуса.

Такая же ситуация и с другими показателями: артериальным давлением, рН крови, уровнем кислорода и глюкозы в крови и другими.

Постоянство значений этих параметров называется гомеостазом, а поддержкой его стабильного уровня занимаются практически все органы и системы организма: сердце и сосуды поддерживают постоянное артериальное давление, легкие — уровень кислорода в крови, печень — уровень глюкозы и так далее.

Иммунная же система отвечает за генетический гомеостаз. Она помогает поддерживать постоянство генетического состава организма.

То есть ее задача — уничтожать не только все чужеродные организмы и продукты их жизнедеятельности, проникающие извне (бактерии, вирусы, грибки, токсины и прочее), но также и клетки собственного организма, если «что-то пошло не так» и, например, они превратились в злокачественную опухоль, то есть стали генетически чужеродными.

Как клетки иммунной системы уничтожают «врагов»?

Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.

Иммунитет бывает врожденным (он же неспецифический) и приобретенным (он же адаптивный, или специфический). Врожденный иммунитет одинаков у всех людей и идентичным образом реагирует на любых «врагов».

Реакция начинается немедленно после проникновения микроба в организм и не формирует иммунологическую память. То есть, если такой же микроб проникнет в организм снова, система неспецифического иммунитета его «не узнает» и будет реагировать «как обычно».

Неспецифический иммунитет очень важен — он первым сигнализирует об опасности и немедленно начинает давать отпор проникшим микробам.

Однако эти реакции не могут защитить организм от серьезных инфекций, поэтому после неспецифического иммунитета в дело вступает приобретенный иммунитет. Здесь уже реакция организма индивидуальна для каждого «врага», поэтому «арсенал» специфического иммунитета у разных людей различается и зависит от того, с какими инфекциями человек сталкивался в жизни и какие прививки делал.

Специфическому иммунитету нужно время, чтобы изучить проникшую в организм инфекцию, поэтому реакции при первом контакте с инфекцией развиваются медленнее, зато работают гораздо эффективнее.

Но самое главное, что, один раз уничтожив микроба, иммунная система «запоминает» его и в следующий раз при столкновении с таким же реагирует гораздо быстрее, часто уничтожая его еще до появления первых симптомов заболевания.

Именно так работают прививки: когда в организм вводят ослабленных или убитых микробов, которые уже не могут вызвать заболевание, у иммунной системы есть время изучить их и запомнить, сформировать иммунологическую память.

Поэтому, когда человек после вакцинации сталкивается с реальной инфекцией, иммунная система уже полностью готова дать отпор, и заболевание не начинается вообще или протекает гораздо легче.

Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?

  • Костный мозг. Это центральный орган иммуногенеза. В костном мозге образуются все клетки, участвующие в иммунных реакциях.
  • Тимус (вилочковая железа).

    В тимусе происходит дозревание некоторых иммунных клеток (Т-лимфоцитов) после того, как они образовались в костном мозге.

  • Селезенка.

    В селезенке также дозревают иммунные клетки (B-лимфоциты), кроме того, в ней активно происходит процесс фагоцитоза — когда специальные клетки иммунной системы ловят и переваривают проникших в организм микробов, фрагменты собственных погибших клеток и так далее.

  • Лимфатические узлы.

    По своему строению они напоминают губку, через которую постоянно фильтруется лимфа. В порах этой губки есть очень много иммунных клеток, которые также ловят и переваривают микробов, проникших в организм.

    Кроме того, в лимфатических узлах находятся клетки памяти — это специальные клетки иммунной системы, которые хранят информацию о микробах, уже проникавших в организм ранее.

Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.

  • Т-лимфоциты. Названы так, потому что после образования в костном мозге дозревают в вилочковой железе — тимусе. Разные подвиды Т-лимфоцитов отвечают за разные функции. Например, Т-киллеры могут убивать зараженные вирусами клетки, чтобы остановить развитие инфекции, Т-хелперы помогают иммунной системе распознавать конкретные виды микробов, а Т-супрессоры регулируют силу и продолжительность иммунной реакции.
  • B-лимфоциты. Название их происходит от Bursa fabricii (сумка Фабрициуса) — особого органа у птиц, в котором впервые обнаружили эти клетки. В-лимфоциты умеют синтезировать антитела (иммуноглобулины). Это специальные белки, которые «прилипают» к микробам и вызывают их гибель. Также антитела могут нейтрализовывать некоторые токсины.
  • Натуральные киллеры. Эти клетки находят и убивают раковые клетки и клетки, пораженные вирусами.
  • Нейтрофилы и макрофаги умеют ловить и переваривать микробов — осуществлять фагоцитоз. Кроме того, макрофаги выполняют важнейшую роль в процессе презентации антигена, когда макрофаг знакомит другие клетки иммунной системы с кусочками переваренного микроба, что позволяет организму лучше бороться с инфекцией.
  • Эозинофилы защищают наш организм от паразитов — обеспечивают антигельминтный иммунитет.
  • Базофилы — выполняют главным образом сигнальную функцию, выделяя большое количество сигнальных веществ (цитокинов) и привлекая этим другие иммунные клетки в очаг воспаления.

Как клетки иммунной системы отличают «своих» от «чужих» и понимают, с кем нужно бороться?

В этом им помогает главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC-I). Это группа белков, которая располагается на поверхности каждой клетки нашего организма и уникальна для каждого человека. Это своего рода «паспорт» клетки, который позволяет иммунной системе понимать, что перед ней «свои».

Если с клеткой организма происходит что-то нехорошее, например, она поражается вирусом или перерождается в опухолевую клетку, то конфигурация MHC-I меняется или же он исчезает вовсе. Натуральные киллеры и Т-киллеры умеют распознавать MHC-I рецептор, и как только они находят клетку с измененным или отсутствующим MHC-I, они ее убивают.

Так работает клеточный иммунитет.

Но у нас есть еще один вид иммунитета — гуморальный. Основными защитниками в этом случае являются антитела — специальные белки, синтезируемые B-лимфоцитами, которые связываются с чужеродными объектами (антигенами), будь то бактерия, вирусная частица или токсин, и нейтрализуют их.

Для каждого вида антигена наш организм умеет синтезировать специальные, подходящие именно для этого антигена антитела. Молекулу каждого антитела, также их называют иммуноглобулинами, можно условно разделить на две части: Fc-участок, который одинаков у всех иммуноглобулинов, и Fab-участок, который уникален для каждого вида антител.

Именно с помощью Fab-участка антитело «прилипает» к антигену, поэтому строение этого участка молекулы зависит от строения антигена.

Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?

Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция.

 Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги.

Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.

Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена.

Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет.

Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.

После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела.

Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель.

Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.

Есть ли еще какие-то механизмы?

Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти.

Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями.

При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.

Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.

Источник: https://spid.center/ru/articles/2118/

Book for ucheba
Добавить комментарий