Імунітет, види і форми

Спочатку імунологія виникла як наука про несприйнятливості (імунітет) до інфекційних хвороб. Найбільш істотний внесок в її створення внесли И.И.Мечников (фагоцитарна або клітинна теорія імунітету) і П. Ерліх (гуморальна теорія), у творчій дискусії між якими удосконалювалися уявлення про імунітет.

В даний час вважається, що спадковий (вроджений, видовий) і набутий імунітет залежить від узгодженої діяльності п'яти основних систем. макрофагів, комплементу, інтерферонів, Т- і В-лімфоцитів, головною системи гістосумісності (МНС- в англійському варіанті), що забезпечують різні форми імунної відповіді.

У сучасному розумінні іммунологія- це не тільки наука, що вивчає захист від інфекційних захворювань. Іммунологія- наука, що вивчає механізми самозахисту організму від усього генетично чужорідного, підтримки структурної та функціональної цілісності організму (гомеостазу організму). Детальніше - див. Лекцію 1.

Центральним біологічним механізмом імунітету є механізм розпізнавання "свого" і "чужого". Приклад-необхідність захисту від власних мутантних і ракових клітин (одномоментно в організмі знаходиться близько 10 млн. Змінених клітин).

Імунітет - цілісна система біологічних механізмів самозахисту організму, за допомогою яких він розпізнає і знищує все чужорідне (генетично відрізняється).

Виділяють дві основні форми імунітету - видовий (вроджений) і набутий. Набутий імунітет може бути природний (результат зустрічі зі збудником) і штучний (імунізація), активний (виробляється) і пасивний (отримується), стерильний (без наявності збудника) і нестерильний (існуючий в присутності збудника в організмі), гуморальний і клітинний, системний і місцевий, по направленності- антибактеріальний, антивірусний, антитоксичний, протипухлинний, антітрансплантаціонний.

В основі видового імунітету лежать різні механізми природної неспецифічної резистентності. Серед них- шкірні покриви і слизові оболонки, нормальна мікрофлора організму, фагоцитоз, запалення, лихоманка, система комплементу, бар'єрні механізми лімфовузлів, протимікробні речовини, видільні системи організму, головна система гістосумісності.

Шкіра і слизові - перша лінія захисту проти збудників. Крім функції механічного (анатомічного) бар'єру шкіра має бактерицидну активність. Слиз, лізоцим, шлунковий сік, слізна рідина, слина, діяльність миготливого епітелію сприяє захисту слизових оболонок.

Нормальна мікрофлора організму перешкоджає колонізації організму сторонньої мікрофлорою (конкуренція за субстрати, різні форми антагонізму, в т.ч. виділення антибіотичнихречовин, зміна рН та ін.).

Фагоцитоз і система комплементу - друга лінія захисту організму проти мікроорганізмів, що подолали поверхневі бар'єри. Клітинні фактори системи видовий резістентності- фагоцити. поглинають і руйнують патогенні мікроорганізми і інший генетично чужорідний матеріал. Представлені поліморфоядерних лейкоцитами або гранулоцитами - нейтрофілами, еозинофілами і базофілами (клітинами Міелопоетіческіе ряду), а також моноцитами і тканинними макрофагами (клітинами макрофагально- моноцитарній системи).

Значення фагоцитуючих клітин для захисту організму вперше довів И.И.Мечников, який розробив фагоцитарну теорію імунітету.

Процес фагоцитозу (поглинання твердофазного об'єкта) складається з п'яти стадій.

1.Актівація (посилення енергетичного метаболізму). Факторами активації і хемотаксису є бактеріальні продукди (ЛПС, пептиди), компоненти комплементу (С3 і С5), цитокіни і антитіла.

Адгезія пов'язана з наявністю ряду рецепторів на поверхні фагоцитів (до Fc- фрагментами антитіл, компонентів комплементу, фібронектину), що забезпечують міцність рецептор- опосередкованих взаємодій опсонінов. обволакивающих мікроорганізми і обмежують їх рухливість (антитіла, С3в, фибронектин).

Фагоцити мають амебоподобний псевдоподиями. При поглинанні утворюється фагосома з поглинутим об'єктом (бактерією), до неї приєднується і зливається містить літичні ферменти лизосома, утворюється фаголізосоми.

Можливо три результати фагоцитозу:

Завершений фагоцітоз- повне переварювання мікроорганізмів в клетке- фагоціте.

Незавершений фагоцітоз- виживання і навіть розмноження мікроорганізмів в фагоціте. Це характерно для факультативних і особливо - облігатних внутрішньоклітинних паразитів. Механізми персистирования в фагоцитах пов'язані з блокадою фагосомо- лизосомального злиття (вірус грипу, мікобактерії, токсоплазми), резистентністю до дії лізосомальних ферментів (гонококи, стафілококи), здатністю мікробів швидко залишати фагосоми після поглинання і тривало перебувати в цитоплазмі (рикетсії).

У процесі фагоцитозу відбувається "окислювальний вибух" з утворенням активних форм кисню, що забезпечує бактерицидний ефект.

До однієї з найважливіших функцій макрофагів (поряд з хемотаксисом, фагоцитозу, секрецією біологічно активних речовин) є переробка (процесинг) антигену і подання його імунокомпетентним клітинам за участю білків головною системи гістосумісності (МНС) класу 2.

Фагоцітоз- не тільки знищення чужорідного, а й уявлення антигену для запуску імунних реакцій і секреції медіаторів імунних і запальних реакцій. Система макрофагов- центральна ланка не тільки природної резистентності (видового імунітету), а й відіграє важливу роль у набутому імунітеті, кооперації клітин в імунній відповіді.

Запалення як захисна реакція організму на різні пошкодження тканин виникло на вищому щаблі еволюції, ніж фагоцитоз і характерно для високоорганізованих організмів, що володіють кровоносної і нервової системами.

Інфекційне запалення супроводжується різними судинними і клітинними (включаючи фагоцитоз) реакціями, а також запуском цілого ряду медіаторів запальних реакцій (гістаміну, серотоніну, кінінів, білків гострої фази воспалеія, лейкотрієнів і простагландинів, цитокінів, системи комплементу).

Багато бактеріальні продукти активують клітини макрофагально- моноцитарній системи і лімфоцити, відповідальні на них виділенням біологічно активних продуктів-цитокінів, зокрема інтерлейкінів. Їх можна характеризувати як медіатори клітинних імунних реакцій. В запальних реакціях основну роль має інтерлейкін-1 (ІЛ-1), що стимулює лихоманку, що підвищує проникність судин і адгезивні властивості ендотелію, активує фагоцити.

Лихоманка. Підвищення температури тіла-захисна реакція організму, що погіршує умови для розмноження багатьох мікроорганізмів, активує макрофаги, прискорює кровообіг і підсилює обмінні процеси в організмі.

Бар'єрні функції лімфовузлів. За висловом П.Ф.Здродовского (1969) лімфоузли- своєрідний біологічний фільтр для збудників, які переносяться з лімфою. Тут проникли через шкіру або слизові і занесені струмом лімфи мікроорганізми затримуються і піддаються дії макрофагів і активованих лімфоцитів.

Система комплементу - комплекс білків і глікопротеїдів сироватки крові людини і хребетних тварин (їх понад 20). Окремі компоненти опосередковують процеси запалення, опсонізації чужорідних фрагментів для подальшого фагоцитозу, беруть участь поряд з макрофагами в безпосередньому знищенні мікроорганізмів та інших чужорідних клітин (лізис бактерій і вірусів). В умовах фізіологічної норми компоненти системи комплементу знаходяться в неактивній формі. Відомі три шляхи активації системи комплемента- класичний, альтернативний і з використанням С1 шунта.

Класичний шлях-каскад протеазних реакцій з компонента С1q до С9, реалізується при наявності антитіл до відповідного антигену. З комплексом "антиген антитіла" взаємодіє компонент С1q, потім С4, следом- С2. Утворюється комплекс "антиген антитіла-С1С4С2", з ним з'єднується С3 (центральний компонент системи) і запускається ланцюг активації з ефекторними функціями (опсонизация і лізис бактерій, активація системи макрофагів, запалення).

Альтернативний шлях реалізується при первинному контакті із збудником (коли ще немає антитіл). Він активується ЛПС і іншими мікробними антигенами. С1, С4, С2 не беруть участь, альтернативний і класичний шляху змикаються на рівні С3.

Інтерферони- синтезовані різними клітинами організму глікопротеїди широкого спектру біологічної активності (перш за все антивірусної), швидку відповідь організму на отримання клітинами неспецифічного сигналу чужорідність. Існує ціла система інтерферонів, які розділені на альфа, бета і гамма підтипи з вираженою гетерогенністю властивостей. Противірусну дію проявляється в здатності пригнічувати внутрішньоклітинне розмноження ДНК і РНК вірусів (перш за все в результаті блокування синтезу вірусних макромолекул). Індукцію синтезу інтерферонів викликають віруси, бактерії, рикетсії, найпростіші, синтетичні сполуки.

У забезпеченні видового імунітету істотну роль належить Т-цитотоксичних лімфоцитів (Т- кілерам). а також головною системі гістосумісності (Докладніше- в наступних лекціях).

Т- кілери за поданням антигенів головною системи гістосумісності класу 1 розпізнають будь-які чужорідні антигени (включаючи мутантні, наприклад-ракові клітини), атакують і знищують їх.

КлеткіNK (naturalkiller- натуральні кілери) мають важливе значення в підтримці генетичного гомеостазу та протипухлинному захисті, їх функції розпізнавання не залежить від уявлення антигенів МНС (major histocompatibility complex) класу 1.

Системи неспецифічної резистентності і видового імунітету сприяють підтримці структурної та функціональної цілісності організму і є основою для формування придбаного (специфічного) імунітету. Стикуясь на цьому, більш високому рівні, системи видового і набутого імунітету утворюють єдину і найбільш ефективну систему самозахисту організму від усього чужорідного.

Імунна система-сукупність органів, тканин і клітин, що забезпечують клеточно- генетичне сталість організму. Принципи антигенної (генетичної) чистоти ґрунтуються на розпізнаванні "своего- чужого" і в значній мірі обумовлені системою генів і глікопротеїдів (продуктів їх експресії) - головним комплексом гістосумісності (MHC), у людини часто званою системою HLA (human leucocyte antigens). На лейкоцитах людини чітко експресувати білки МНС, за допомогою дослідження лейкоцитів типують антигени МНС.

Органи імунної системи.

Виділяють центральні (кістковий мозок-кровотворний орган, вилочкова залоза або тимус, лімфоїдна тканина кишечника) і периферичні (селезінка, лімфатичні вузли, скупчення лімфоїдної тканини у власному шарі слизових оболонок кишкового типу) органи імунітету.

Клітини попередники імунокомпетентних клітин продукуються кістковим мозком. Деякі нащадки стовбурових клітин стають лімфоцитами. Лімфоцити поділяють на два класу-Т і В. Попередники Т-лімфоцитів мігрують в тимус, де дозрівають в клітини, здатні брати участь в імунній відповіді. У людини В- лімфоцити дозрівають в кістковому мозку. У птахів незрілі В- клітини мігрують в сумку (бурсу) Фабрициуса, де досягають зрілості. Зрілі В-і Т лімфоцити заселяють периферичні лімфовузли. Таким чином, центральні органи імунної системи здійснюють освіту і дозрівання імунокомпетентних клітин, периферичні органи забезпечують адекватну імунну відповідь на антигенну стімуляцію- "обробку" антигену, його розпізнавання і клональную проліферацію лімфоцитів-антиген залежну диференціювання.

Немає схожих матеріалів (