Иммунная система человека. Иммунная система организма человека — органы, виды и принципы работы.

Понятие "иммунная система" означает единство разных органов и клеток, связанных общностью происхождения, функциональным взаи­модействием и общими механизмами регуляции.

Лимфоциты, которые являются основными клетками иммунной системы, как и другие клетки крови, развиваются из стволовых клеток в костном мозге. Одна из популяций - В-клетки - здесь же завер­шает свое развитие, а лимфоциты другого класса - Т-клетки - пре­терпевают дальнейшую дифференцировку в тимусе (вилочковой желе­зе). Дифференцировка Т-клеток проходит в два этапа: сначала в кор­ковом слое они активно размножаются, затем в мозговом под действи­ем тимических гормонов и факторов микроокружения превращаются в зрелые Т-лимфоциты различных субпопуляций (рис. 3).

Костный мозг и тимус являются центральными органами иммун­ной системы.

К периферическим лимфоидным органам относятся многочислен­ные скопления лимфоидной ткани, располагающиеся под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового трак­тов, лимфатические узлы и селезенка. Наиболее эффективно иммун­ный ответ происходит в периферических лимфоидных органах. Лимфа­тические узлы фильтруют и осуществляют контроль за лимфой, теку­щей от тканей организма, а селезенка осуществляет контроль за цито­логическим составом крови. Т- и В-области в этих органах отделены. Лимфоидная ткань (миндалины, пейеровы бляшки, апендикс) ответ­ственна за синтез протективных антител класса 1дА.

Взаимодействие лимфоцитов с антигенами, что необходимо для возникновения иммунного ответа, происходит в лимфоузлах. В этом обязательно участвуют макрофаги и другие презентирующие клетки.

Рис. 3. Плюрипотентная гомопоэтическая стволовая клетка и ее потомки: ЦТП – цитотоксический Т-лимфоцит, NK – натуральный киллер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИМФОЦИТОВ

Лимфоциты составляют в норме (по нашим данным) 18-32% от общего числа лейкоцитов или 1,6-2,1 х 10 9 /л. Большая часть лимфоцитов (56-72% или 1,0-1,6 х 10 9 /л) является Т-лимфоцитами, которые по наличию специфических белковых маркеров на поверхности получили обо­значение СДЗ-клетки. В-лимфоциты (СД19) в норме составляют 8 - 16% (0,2 0,4 х 10"/л) от общего числа лейкоцитов. От 10 до 19% (0,2-0,4 х 10 9 /л) составляют так называемые натуральные киллеры (NK) - клетки-убийцы, функцией которых является непосредственное уничтожение инфи­цированных вирусом или опухолевых клеток.

В лимфоциты - это клетки, которые производят антитела. Со­гласно клонально-селективной теории, предложенной 40 лет назад Ф. Бернетом, каждый В-лимфоцит, завершив созревание в костном мозге, запрограммирован на синтез антител определенной специфичности, т. е. узнающих один специфический антиген. Антитела, синтезированные в В-лимфоците, остаются связанными с его клеточной мембраной, где они располагаются на поверхности в качестве молекул-рецепторов (на поверхности каждой В-клетки экспрессируется около 10" молекул ан­тител). Связывание антитела с антигеном на мембране является для клетки символом к пролиферации. Поскольку лимфоцит запрограмми­рован на синтез антител только одной специфичности, иммуноглобулины, синтезированные В-клеткой, будут идентичны своему оригиналу. Сенсибилизированные лимфоциты проходят несколько стадии проли­ферации и формируют большой клон. Таким образом, антиген сам отбирает для себя антитела. В этом и состоит отбор (селекция) клонов. Обычно на одиночную инфекцию отвечает сразу много клонов. Анти­генные маркеры, узнаваемые антигенами, представляют собой сравни­тельно небольшие молекулярные структуры. Даже один вирус или бак­терия несет на себе много антигенных маркеров. Размножение каждого такого клона приводит к образованию двух типов клеток. Некоторые из клеток остаются циркулировать в организме, являясь клетками иммунологической памяти: когда в организм попадет тот же антиген, они обеспечивают быстрый и более сильный ответ (рис. 4).

Рис. 4. Первичный и вторичны ответ. Кролику вводили столбнячный анатоксин в два приема. Ответ при повторном контакте с антигеном наступает быстрее и протекает с большей интенсивностью.

Клетки памяти ответственны за иммунитет, который развивается после многократной инфекции в результате вакцинации. Другие клетки отобранных клонов претерпевают окончательную дифференцировку:

они вырастают до больших размеров, прекращают размножение и на­чинают активно секрегировать антитела. Такие В-лимфоциты называют­ся плазматическими клетками, они живут только несколько дней, но успевают произвести большое количество специфических к данному антигену антител, относящихся к разным классам: IgA, IgM, IgG и др. Приобретенный иммунитет специфичен: возникшая иммунологическая память к одному виду микроорганизмов не обеспечивает защиту от другого вида.

Молекулы антител сами не могут разрушить чужеродный орга­низм. Они лишь "отмечают" его, чтобы врага смогли узнать другие за­щитные системы, которые и уничтожат его. Одна из них - это система комплемента. Активация системы комплемента в этом случае отлича­ется от описанного ранее, и сам путь получил название "классического". Инициация по этому пути происходит в тот момент, когда антитело, соединенное с микробом, связывает и активирует пер­вый компонент каскада Cl-эстеразу, под действием чего формируется энзиматический активный комплекс (С4в 2в), называемый СЗ-конвертазой. Образующиеся СЗа и СЗв, действуя аналогично, как в альтернатив­ном пути, формируют мембраноатакующий комплекс (МАК) и вызывают острую воспалительную реакцию. Кроме того, комплексы антиген - антитело привлекают макрофагов, которые поглащают и переваривают чужеродные частицы. Нагруженная несколькими антителами бактерия очень прочно соединяется с фагоцитом. Подсчитано, что 3 близко рас­положенных антитела притягивают бактерию к макрофагу в 1000 раз сильнее, чем одно антитело.

Что из себя представляет антитело и как оно узнает антиген?

Антитела - это белки плазмы крови, которые по своему хими­ческому составу относятся к гликопротеидам с молекулярным весом от 150 000 до 900 000. Антитела - самые разнообразные из всех извест­ных белков и способны образовывать комплементарные пары с любым антигеном, являющимся "чужим" для данного организма.

Исследование структуры иммуноглобулинов стало возможным благодаря экспериментам, проведенным английским иммунологом Р. Портером и американским биохимиком Дж. Эдельманом в 1959 г. Р. Портер обработал антитела, в частности IgG, папаином и получил три фрагмента молекулы иммуноглобулина, причем два из них оказались идентичными и обладали способностью соединяться с антигенами. По­этому их назвали Fab-фрагментами (фрагмент антигенсвязывающий). Третий фрагмент мог кристаллизироваться и в связи с этим его обозначили как Fc – фрагмент (англ. Crystalline fragment – фрагмент кристаллизирующийся), рис. 5.

Рис. 5. Вариабельность аминокислот в молекуле антитела. Термины «V-область» и «С-область» используют для обозначения вариабельных и константных областей соответственно. «VL» и «CL» - обозначения этих областей легкой цепи, а «VH» и «CH» - тяжелой. Как уже отмечалось, в состав каждой молекулы антитела входят идентичные пары легких и тяжелых цепей.

Молекула иммуноглобулина имеет две пары легких (англ. light - легкий) и две пары тяжелых (англ. hean - тяжелый) цепей, соответст­венно и Н-цепи. Димер пары: легкая и тяжелая цепь является основной структурной единицей всех иммуноглобулинов. Существует пять под­классов тяжелых цепей, обозначаемых буквами , , , ,  и соответ­ствующих пяти классам иммуноглобулинов М, G, А, Е, D, а также два класса легких цепей  и х. Тяжелые и легкие цепи за счет аминокис­лотной последовательности состоят из вариабельной и константной частей- Константный участок состоит из нескольких гомологичных уча­стков, называемых доменами (франц. domeina - область). Во всех вариабельных областях есть еще и гипервариабсльные участки с высо­кой степенью изменчивости аминокислотного состава.

В сыворотке здорового индивидуума содержится не менее 10 8 различных Ig. Основная функция иммуноглобулина состоят в том, что он участвует в образовании иммунного комплекса, что обеспечивается наличием активных центров в Fab- фрагментах. Кроме того, он участву­ет в активации системы комплемента, может оседать на клетках, имеющих рецептор к Fc-фрагменту, и тем самым усиливает фагоцитоз, а также может участвовать в клеточной цитотоксичности, которая зави­сит от антител.

У человека определено пять типов известных цепей и соответст­венно пять классов Ig. IgG - наиболее распространенный иммуноглобулин, в сыворотке крови его около /5% от всего количества иммуног-лобулинов, что составляет от 6,9 до 22 г/л. Иммуноглобулины класса G после внедрения антигена появляются к 14 дню. IgG проникает через сосудистую стенку, поэтому его можно обнаружить в межтканевом пространстве, где находится до 50% от имеющихся в организме IgG, a также проникает через плаценту, чем обеспечивает иммунитет плода и новорожденных в первые месяцы после рождения.

IgM в сыворотке крови представлен в виде пентамерной формы. Пять структурных молекул IgM расположены радиально, причем Fc-фрагменты направлены в центр круга, а Fab-фрагменты наружу. Антитела этого класса иммуноглобулинов вырабатываются на 2 – 3 день от момен­та иммунизации, причем на тимуснезависимые антигены вырабатывается только IgM, он находится только в сосудистом русле, не проникает через плаценту, является сильным активатором системы комплемента. Количество IgM в сыворотке крови матери составляет 0,48 - 2 г/л, а наличие его у плода указывает на внутриутробное инфицирование.

IgA составляет лишь 10 - 15% всех иммуноглобулинов сыво­ротки, однако они преобладают в экстраваскулярных секретах (слюне, слезах, пищевых соках, секретах слизистой носа, женском молоке),где они находятся в виде секреторного IgA (SIgA).

Наличие в большом количестве SIgA в женском молоке, осо­бенно в молозиве, обеспечивает защиту желудочно-кишечного тракта и слизистой ротовой полости новорожденного от различных антигенов и, прежде всего, от возбудителей инфекционных заболеваний. Концентра­ция IgA в сыворотке составляет 0,7 - 0,5 г/л.

По-видимому, основная функция IgE – защита внешних слизи­стых оболочек организма путем локальной индукции острой воспали­тельной реакции против инфекционных агентов, прорвавших "линию обороны", образованную IgA.

IgD обнаруживается в сыворотке в очень небольших количествах и его роль как сывороточного иммуноглобулина не совсем ясна. Как рецепторный, IgD находится на В-лимфоцитах, причем он появляется на мембране относительно зрелых клеток, поэтому его наличие может служить свидетельством зрелости В-лимфоцитов. Возможно, взаимо­действие lgD-рецепторов осуществляет контроль за активацией и супрессией лимфоцитов.

Генетические основы колоссального разнообразия антител до сих пор до конца не ясны. Наиболее популярной является модель У. Дрейера и Ф. Бернет (1965), которая предполагает, что для каждого из входящих в состав антител полипептидов не требуется отдельный ген. Огромное разно­образие белков появляется в результате комбинирования всего нескольких сотен генных сегментов, кодирующих независимо друг от друга V, I и С-участки легких цепей и аналогичные участки тяжелых цепей и, наконец, мутации пролиферирующих В-клеток (рис. 6 и 7).

Т-лимфоцитам принадлежит решающее значение в иммунном ответе. В отличие от В-лимфоцитов, их дифференцировка требует доз­ревания (обучения) в тимусе, но презентация антигена, как и для В-лимфоцита, происходит в лимфоузлах. Обычно различают 4 субпопуля­ции Т-лимфоцитов, отличающихся друг от друга по своим функциям: Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-индукторы и Т-киллеры. Т-киллеры оказы­вают непосредственное действие на антиген, остальные выполняют регуляторную функцию. Каждая субпопуляция Т-лимфоцитов клониро­вана. Антигензависимая дифференцировка начинается с момента рас­познавания антигена и заканчивается образованием лимфоцитов, спо­собных оказывать специфическое действие как по отношению к антиге­ну так и к другим иммунокомпетентным клеткам, вступившим во вза­имодействие с антигеном (т. е. вступает в кооперацию). Причем хел-перные, супрессорные и цитотоксические лимфоциты распознают анти­ген по-разному. Для хелперной и супрессорной субпопуляции су­ществуют свои индукторы. Под влиянием интерлейкинов, медиаторов индукторных клеток Т-лимфоциты, вступившие в контакт с антигеном, пролиферируют и дифференцируют в эффекторные клетки и клетки иммунологнческой памяти. В процессе антигензависимой дифференци-ровки Т-хелперы начинают выделять медиаторы, стимулируя к проли­ферации Т-киллеры, В-лимфоциты.

Т-киллеры (цитотоксичные лимфоциты), несущие CD8 – маркеры. Основная функция этих клеток - выявлять мутантные, опухолевые клетки или клетки орга­низма. зараженные вирусами. Кроме того, Т-киллерам принадлежит ведущая роль в отторжении трансплантанта, а также при ряде аутоим-мунных процессов. В отличие от натуральных киллеров (NK) эти клетки отличаются очень широкой специфичностью, поскольку клонально экс-прессируют многочисленные поверхностные рецепторы, сходные с та­ковыми у В-лимфоцитов. Т-киллеры, обнаружив собственные изменен­ные клетки или клетки трансплантанта, претерпевают этап антигензави­симой дифференцировки и превращаются в истинные киллеры, т. е. в Т-лимфоциты, способные оказать специфическое цитотоксическое действие.

Рис. 6. ГЕНЫ АНТИТЕЛ имеют фрагментарную организацию. Их сегменты находятся в геноме на расстоянии (иногда значительном) друг от друга. В антителах млекопитающих легкие цепи бывают двух типов. У мыши для легких цепей типа ƛ имеются два V – сегмента, которые кодируют большую часть вариабельного домена, и четыре С – сегмента. Перед началом каждого С – сегмента находится короткий фрагмент ДНК, называемый J – сегментом; он может соединиться с V – сегментом. Каждый V – сегмент V – сегмента может соединиться с любой парой J – С. Для легких цепей типа χ существует несколько сотен V – сегментов, четыре J – сегмента и один С – сегмент. Гены тяжелых цепей организованы также, но еще более раздроблены: помимо сегментов V и J есть еще около 20 D – сегментов.

Эти три набора сегментов (для легких цепей ƛ, для легких цепей χ и для тяжелых цепей) расположены на трех разных хромосомах. Гены рецепторов Т-клеток организованы подобно генам тяжелых цепей антител.

Рис. 7. СБОРКА ГЕНА ИММУНОГЛОБУЛИНА из отдельных фрагментов на примере гена χ-цепей. Вначале соединяются случайно выбранные сегменты V и J (в данном случае V2 и J2), а расположенные между ними (V3, V4 и J1) «выбрасываются». Затем по всей длине гена от начала V2 и до конца С ДНК транскрибируется. Образующаяся РНК подвергается сплайсингу. Полученная мРНК транслируется в белок. Все процессы осуществляются специальными ферментами.

Реализация цитолиза осуществляется за счет специфического белка киллерных клеток - перфорина (просверливать). Т-киллер способен узнавать антиген только в комплексе с клеточным маркером - моле­кулами основного комплекса гистосовместимости (МНС) класса 1, при­сутствующими на всех клетках (рис. 8).

Рис. 8. Уничтожение инфицированных вирусом клеток. Неспецифический разрушительный механизм натуральных киллеров (NK) способен сфокусироваться на мишени с помощью антитела, при этом возникает антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ). Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) прикрепляются к мишени в результате специфического узнавания поверхностного антигена, связанного с молекулами МНС класса I.

Т-хелперы. На большинство природных антигенов иммунный ответ без участия Т-лимфоцитов не осуществляется. Для этого необхо­дима межклеточная кооперация, на начальных этапах которой проис­ходит чрезвычайно важный для индуцирования иммунного ответа про­цесс распознавания антигена. Т-хелперы, узнав антиген, стимулируют основные компоненты иммунной системы, т. е. В-клетки и другие Т-клетки, специфичные к данному антигену. В отличие от В-лимфоцитов, которые могут узнавать свободный антиген, Т-хелперы распознают антиген только на мембране фагоцита, причем обязательно в ком­плексе с МНС класса 2. Это позволяет говорить о генетическом кон­троле иммунного ответа продуктами генов МНС-снстемы. Распознава­ние антигена Т-хелпером является центральным процессом как в гумо­ральном иммунном ответе, так и в усилении клеточной формы иммун­ного ответа.

Т-индукторы. Особую группу клеток составляют Т-индукторы, которые играют важную роль в антигензависимой дифференцировке хелперных и супрессорных клеток и не оказывают эффекта на В-лим-фоциты. Различают индукторы Т-хелперов (иТх) и индукторы Т-супрессоров (иТс). И те и другие свою функцию реализуют специфиче­скими медиаторами. Распознавание антигена происходит без участия продуктов МНС-системы. Таким образом, Т-индукторы могут связывать­ся с антигеном непереработанными антигенпредставляющими клетками.

ВИДЫ И ФОРМЫ ИММУНИТЕТА

Специфические факторы защиты, объединенные понятием "приобретенный иммунитет", зависят, преждевсего, от иммунной сис­темы организма и ее способности к полноценному ответу на данный конкретный антиген.

В зависимости от источника специфической устойчивости выде­ляют: естественный (видовой) иммунитет, при котором наблюдается невосприимчивость одного вида животных или человека к микроорга­низмам, вызывающим заболевания у других видов (например, чума собак для человека), и приобретенный, формирующийся в процессе индивидуального развития организма после контакта с возбудителем. Иммунитет, приобретенный в результате перенесенного инфекционного заболевания, называется постинфекционным, а после введения в орга­низм вакцины поствакцинальным. Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет формируется после перенесения того или иного инфекционного заболевания или искусст­венного введения в организм ослабленного возбудителя или его фраг­мента в составе вакцины. В результате этого формируются специфиче­ские антитела, способные связываться с микроорганизмами или их токсинами. Пассивный иммунитет возникает после введения в орга­низм готовых антител, которые выработались у другого организма по­сле его болезни или вакцинации. Например, сыворотка крови живот­ных, иммунизированных токсином бактерий дифтерии, предупреждает заболевание у человека. Разновидностью пассивного иммунитета является плацентарный иммунитет, связанный с получением плодом гото­вых антител через кровь от матери. Наиболее устойчивым из перечис­ленных является врожденный иммунитет, наименее устойчивым - пассивный, он сохраняется в среднем 15 – 20 дней, пока из организма не будут выведены чужеродные антитела.

В зависимости от объекта, на который направлены антитела, выде­ляют антимикробный и антитоксический иммунитет. В первом случае он направлен против различных микроорганизмов, во втором - против выра­батываемых ими токсинов (например, столбняка и ботулизма).

Рассмотренные виды иммунитета можно представить схематиче­ски (рис. 9 и 10).

Рис. 9. Две триады, объединяющие врожденный и приобретенный иммунитеты.

Рис. 10. Упрощенная схема взаимодействия между механизмами врожденного и приобретенного иммунитетов.

МЕЖКЛЕТОЧНАЯ КООПЕРАЦИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАХ ИММУННОГО ОТВЕТА

Принято различать четыре типа иммунного ответа: гуморальный ответ, клеточный ответ, иммунологическая память, иммунологическая толерантность.

Гуморальный ответ представляет собой выработку специфиче­ских антител (иммуноглобулинов), которые выполняют эффекторные функции: узнавание, адгезия и запускание фагоцитоза, активация ком­племента.

Клеточный иммунный ответ представляет собой образование большого количества антигенспецифических активных Т-лимфоцитов, выполняющих свои функции или непосредственно, или посредством выделяемых медиаторов - лимфокинов.

Иммунологическая память - это способность организма отве­чать на второй контакт с антигеном (возбудителем) более интенсивно, чем при первой встрече.

Иммунологическая толерантность, явление, обратное иммун­ному ответу, когда иммунная система не реагирует на антигены собст­венного организма.

Во всех случаях иммунный ответ является результатом взаимодействия различных типов клеток иммунной системы: макрофагов. Т- и В-лимфоцитов.

Можно выделить два пути взаимодействия между клетками. Первый заключается в непосредственном действии антигенов на компле­ментарные рецепторы соответствующих В- и Т-лимфоцитов при прямом узнавании антигена, встроенного в мембрану макрофагами, Т-хелперами (напомним, в комплексе с МНС класса II), что будет являться пус­ковым сигналом для пролиферации и дифференцировки каждого типа клона. Другой путь опосредован специфическими растворимыми биополимерами, получившими название цитокинов. В этом случае активированные макрофаги вырабатывают монокин интерлейкин-1 (ИЛ-1), кото­рый стимулирует Т-хелперы, а те, в свою очередь, вырабатывают раз­личные лимфокины: интерлейкин-2, 3 и др., которые стимулируют дру­гие Т- и В-лимфоциты (рис. 11).

Рассмотрим механизмы таких клеточных взаимодействий более подробно (рис. 12 и 13).

Рис. 11. Межклеточная кооперация при различных формах иммунного ответа.

Рис. 12. Иммунный ответ на инфекцию. В-клетки несут на своей поверхности рецепторы – иммуноглобулины, которые узнают и связывают циркулирующий в организме антиген. Однако для активации В-клеток только связывания с антигеном недостаточно. Вначале антиген захватывается представляющей клеткой (1); в этой роли может выступать макрофаг. Антиген подвергается внутри макрофага (2) определенным превращениям и попадает на его поверхность. Здесь его узнает Т-хелпер, который тем самым активируется (8) и в свою очередь активирует В-клетки, несущие такой же процессированный антиген (4). Активированные В-клетки пролиферируют и претерпевают конечную дифференцировку (5). Некоторые из их потомков становятся клетками «памяти», обеспечивающими быстрый ответ на ту же инфекцию в будущем. Остальные развиваются в плазматические клетки. Секретируемые ими антитела связываются с антигеном, маркируя его таким образом для узнавания другими компонентами иммунной системы, включая макрофаги, которые уничтожат его (6).

Рис. 13. Иммунный ответ на вирусную инфекцию. Когда вирус попадает в клет­ку, вирусные белки остаются на клеточной мембране. Цитотоксические Т-клетки специфически распознают такие чужеродные молекулы, если они нахо­дятся рядом с белками МНС класса I, определяющими иммунологическую ин­дивидуальность клетки-хозяина. Цитотоксическая Т-клетка убивает зараженную клетку

Гуморальный иммунный ответ представляет собой выработку антител (иммуноглобулинов) плазматическими клетками, образовавши­мися в процессе дифференцировки из В-лимфоцитов. Антитела выполняю роль специфического адаптера для связывания с теми микроорга­низмами, которые не запускают альтернативный путь активации ком­племента либо предотвращают активацию фагоцитирующих клеток.

В-клетки способны отвечать на три различных типа антигенов:

Тимуснезависимые антигены типа 1, например, бактериальный липополисахарид высокой концентрации, способны к поликлональной (т. е. неспецифической) активации значительной части В-лимфоцитов,

Некоторые линейные антигены, например, полисахарид пнев­мококков, способны длительно персистировать на поверхности специа­лизированных макрофагов и стимулировать В-клетки; оба типа тимус-независимых антигенов продуцируют только 1дМ и не образуют клеток памяти;

Большинство антигенов, связавшись с соответствующими ре­цепторами В-клетки, не способно самостоятельно вызвать ее активации и нуждается в помощи Т-хелперов в качестве носителя: данный тип антигенов получил название тимусзависимого.

Таким образом, начальный этап гуморального ответа состоит в распознавании антигенных эпитопов Т-хелперами или непосредственно В-лимфоцитами на мембране макрофагов. Это распознавание обяза­тельно происходит с участием главного комплекса гистосовместимости (МНС) класса II. В свою очередь, В-лимфоциты представляют антиген, который связывается с их иммуноглобулиновыми рецепторами, и эксдрессируют его на своей поверхности в комплексе с МНС класса II. Однако для полноценного гуморального ответа В-клетки должны полу­чить второй неспецифический сигнал активации, который поступает через клеточные медиаторы: ИЛ-1 (монокин) макрофагов, BSF-1 м дру­гие, продуцируемые Т-хелперами.

Таким образом, специфический гуморальный ответ - синтез специфических антител - развивается при участи трех типов клеток:

антнгенпредставляющих макрофагов, Т-хелперов и В-лимфоцитов, при­чем последние должны получить два сигнала. В противном случае реа­лизуются иные формы гуморального ответа:

1. При получении В-лимфоцитом антигенной информации в отсут­ствии соответствующих Т-хелперов формируется иммунологическая толерантность.

2. При получении только медиаторного сигнала (цитокины) начи­нается синтез неспецифических иммуноглобулинов.

3. При распознавании эпитопов микроорганизма на мембране макрофага без участия Т-хелперов синтезируется только IgM.

Т-хелперы узнают антиген в комплексе с МНС класса II на мем­бране макрофага, который его частично переработал и презентировал на своей поверхности.

Клеточная реакция иммунного воспаления включает также выде­ления Т-хелперами ряда факторов, привлекающих и удерживающих в очаге инфицирования макрофагов.

Т-киллеры, называемые также цитотоксическими лимфоцитами, распознают антиген в комплексе с МНС 1, имеющимися на всех клетках конкретного организма. Активация данного типа лимфоцитов происхо­дит под влиянием ИЛ-2, вырабатываемого активированным Т-хелпером. Т-киллер также продуцирует у-интерферон, обладающий, кроме дейст­вия на макрофаги, способностью ограничивать проникновение вируса в соседние клетки.

Активированные Т-клетки секретируют интерлейкин-2, стимули­рующий деление клеток, обладающих рецепторами к ИЛ-2: В-лимфоцитов и Т-киллеров, секретируют лимфокин BSF-1, активирую­щий В-клетки, фактор роста В-клеток (BCCrF=ll) и другие лимфокины. По мере созревания клеток эффект лимфокииов, стимулирующих про­лиферацию, ослабевает.

Необходимость саморегуляции как механизма поддержания гомеостаза предполагает существование в противоположность Т-клеткам, усиливающим иммунный ответ других субпопуляций, клеток, деятель­ность" которых заключалась в том, чтобы эти процессы не выходили из-под контроля. Оказалось, что такую функцию выполняютклетки – супрессоры, некоторые цитокины и медиаторы. Индукторы супрессорных клеток активируются при контакте с антигеном, презентированным клетками, которые несут антигенные детерминанты (-) продуктов МНС класса II. Показано, что в супрессии принимают участие антигенспецифические, идиотипспецифические и неспецифические клетки-супрессоры. Первые подавляют иммунный ответ только на антиген, который используется для иммунизации. Они несут антигенраспознающие рецепторы и секретируют антигенспецифический супрессивный фактор, “мишенью” для которого могут служить Т-хелперы или В-клетки. Неспецифические супрессоры секретируют фактор белковой природы, подавляющий иммунный ответ на любой неродственный антиген. Клетки - супрессоры могут подавлять как клеточный, так и гуморальный ответы. С активностью клеток-супрессоров связан феномен поддержания иммунологической толерантности.

Иммунологическая толерантность подразумевает избирательное отсутствие ответа на специфический антиген и объясняет отсутствие иммуноактивности на собственные компоненты организма. Как показа­ли исследования [ф. Бернет, 1964], потенциальные антигены, взаимо­действуя с иммунологически незрелыми лимфоидными клетками в пре-натальный период, делают невозможным специфический иммунный ответ на них в будущем, когда иммунная система станет зрелой. Пред­полагается, что в пренатальном периоде происходит своеобразное "самоубийство" -- самоустранение аутореактивных Т-клеток. Это явле­ние получило название клональной делеции. Индуцированная толе­рантность всегда оказывается временной, причем Т-клетки становятся толерантными гораздо легче, чем В-клетки, но последние без необхо­димой поддержки не в состоянии генерировать иммунный ответ.

Различия в первичном и вторичном ответах характеризуют иммунологическую память.

Как гуморальный, так и клеточный иммунный ответ имеют опре­деленную динамику и при повторном попадании антигена развиваются значительно быстрее и имеют качественные особенности. В первичном иммунном ответе гуморального типа [синтез антител) выделяют несколько этапов. Первый этап - латентная фаза - длится до 4-х суток с момента внедрения антигена- В этот период происходит фаго­цитоз антигена, его переработка и представление структурных компо­нентов Т- и В-лимфоцитам, кооперативные взаимодействия, антигенза-висимая дифференцировка Т-лимфоцитов. На этом этапе в сыворотке крови практически не обнаруживаются специфические антитела, так как В-лимфоциты еще не превратились в антителопродуцирующие клетки. Установлено [Архипов Г. С., Аткенов С. Б., 1990], что на этом этапе может обнаруживаться незначительное количество противосальмонел-лезных антител, однако их обнаружить удается только в иммунных комплексах (антитела определяются после добавления специальных веществ, способствующих распаду иммунных комплексов).

Второй этап синтеза антител - это логарифмическое" удвоение их титра. На этом этапе образовавшиеся плазматические клетки осу­ществляют синтез специфических антител, причем их титр удваивается каждые 24 часа по мере включения клеток клона в иммунный ответ. В большинстве случаев на 10-14 сутки титр антител достигает максиму­ма. Наступает третий этап - стабилизация синтеза антител. Этот пери­од характеризуется динамическим равновесием между продукцией иммуноглобулинов и их элиминацией в виде иммунных комплексов (антиген - антитело). По мере элиминации антигена наступает четвертый этап - снижение титра антител, но не до нулевого уровня.

Следует отметить, что в первичном иммунном ответе в основном синтезируются антитела, относящиеся к YgМ. Лишь в конце первичного иммунного ответа происходит переключение на синтез IgG.

Важной особенностью первичного иммунного ответа является обра­зование Т- и В-лимфоцитов памяти, которые могут сохраняться в организ­ме от нескольких дней до десятилетий и обусловливать иммунологическую память. Иммунологическая память - это способность к ускоренному и более сильному иммунному ответу при повторном контакте иммунной си­стемы с данным антигеном. При вторичном иммунном ответе латентный период и период логарифмического удвоения титра антител сокращается примерно вдвое. Причем в основном синтезируется IgG, максимальный уровень которого значительно превышает максимальный уровень антител при первичном иммунном ответе (см. рис. 4).

НАРУШУНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Иммунная система является одним из мощных факторов, регули­рующих постоянство внутренней среды организма. Нарушение иммун­ной системы приводит к резкому повышению чувствительности к ин­фекциям увеличению вероятности возникновения опухолей, аутоиммунным процессам, нарушению кроветворения, регенерации и другим патологическим состояниям. Поэтому разработка методов оценки им­мунного статуса, раскрытие причин различной иммунопатологии и по­иск методов коррекции нарушений является важнейшим направлением деятельности врача.

Существует несколько принципов классификации иммунопатологических состоянии. Прежде всего, их подразделяют на врожденные и приобретенные. Первые вызваны генетически обусловленными нару­шениями пролиферации и дифференцировки иммунокомпетентных кле­ток. Нарушение может быть связано с дефектом Т-, В-системы компле­мента, активности фагоцитов. Примером врожденного дефекта является синдром аплазии тимуса. Генетические детерминированные иммунодефицитные состояния выявляются в основном у детей первых месяцев жизни, и такие дети редко доживают до года.

Гораздо чаще встречаются у детей и взрослых приобретенные иммунопатологические состояния. Они могут быть вызваны возбудите­лями инфекционной природы, результатом метаболических нарушений, например, при диабете, ожирении, атеросклерозе, некоторыми лечеб­ными воздействиями, такими как облучение и хирургические вмеша­тельства, быть естественными спутниками старения.

Институтом иммунологии Минздравсоцразвития РФ разработана карта диаг­ностики иммунологической недостаточности, в которой нарушения (недостаточность) им­мунной системы сгруппированы в 4 синдрома:

Инфекционный синдром (частые и рецидивные инфекционные заболевания);

Аллергический синдром;

Аутоиммунный синдром;

Иммунопролиферативный синдром.

Инфекционный синдром возникает в результате размножения возбудителей непосредственно в клетках иммунной системы. Персистирующие и размножающиеся в лимфоцитах, гранулоцитах и макрофагах вирусы, риккетсии, грибы, бактерии и простейшие могут вызвать раз­рушение этих клеток или нарушение их функций. Например, вирус СПИДа размножается в Т-хелперах, вызывая их гибель, вирус инфек­ционного мононуклеоза Эпстайна-Барра избирательно поражает В-лимфоциты, вызывая поликлональную активацию. Одновременно иммунокомпетентные клетки могут разрушаться под действием токсинов микроорганизма.

Чаще, однако, иммунодефицитные состояния развиваются вследствие нарушения процессов иммунорегуляции в ходе перенесен­ной инфекции. При большинстве инфекций сначала происходит увели­чение доли абсолютного числа Т- лимфоцитов, что является нормальной иммунорегуляторной реакцией, направленной на ограничение чрезмерного усиления механизмов специфического им­мунного ответа. Затем, вследствие иммуносупрессорного фактора микроорганизмов происходит снижение содержания Т-лимфоцитов и оно носит стойкий характер и не поддается обратному развитию. Такая постин­фекционная или поствакцинальная иммуносупрессия может носить как антигенспецифический, так и антигеннеспецифический характер.

На фоне иммунодефицитного состояния развиваются оппортуни­стические инфекции, вызванные условно-патогенными микроорганиз­мами кожи, слизистой оболочки дыхательных путей, мочеполового и желудочно-кишечного трактов. При преимущественном дефекте гумо­рального иммунитета (В-звена) преобладают бактериальные инфекции, например, стафилококковые и стрептококковые, при нарушениях кле­точного иммунитета (Т-звена) - вирусные инфекции (герпес, цитомегалия), кандидозы, хламидиозы и др.

Как показывает опыт изучения больных СПИДом, при иммунодефицитах значительно возрастает вероятность возникновения различных злокачественных новообразований, что является подтверждением важ­ности противоопухолевого контроля.

Снижение активности иммунной системы может наблюдаться не только при уменьшении абсолютного числа Т-, В-клеток или макрофа­гов, но и при снижении их резервных возможностей, что выявляется при иммледовании их индуцированной секреторной активности.

Методов исследования иммунной системы много, все они доста­точно сложны: реакции прямой и непрямой агглютинации, иммуноэлек-трофорез, иммунофлюоресценция, иммуноферментный анализ, метод проточной цитометрии и др. Но общую оценку "здоровья" иммунной системы можно определить по сопротивляемости к инфекциям. Мелкие ранки не должны нагнаиваться. Не должно быть гнойничковых заболе­ваний кожи. Насморки, ангины, бронхиты - все эти "катары верхних дыхательных путей" должны протекать нормально, длиться столько времени, сколько нужно для развития иммунитета на новый микроб - примерно одну-две недели. Этих заболеваний избежать невозможно, но их должно быть не более двух в году и при нетяжелом течении. Про­стым указателем уровня иммунной системы, нормального ее функцио­нирования является нормальный общий анализ крови, а также элемен­тарные тесты, оценивающие количественную и функциональную харак­теристику Т- и В-лимфоцитов.

Аллергические реакции возникают при повторном попадании в организм большого количества антигена или, когда иммунореактивность организма слишком высока. В этом случае стимуляция иммунного ответа оказывается избыточной (гиперчувствительность) и может при­вести к серьезным повреждениям тканей. Антиген, способный вызвать сенсибилизацию организма и индуцировать в нем аллергическую реак­цию, называют аллергеном.

В зависимости от преимущественной роли тех или иных иммуно-логических механизмов в развитии аллергических реакций обычно их делят на 4 основных типа (у больных, как правило, встречаются комби­нированные реакции).

Реакции типа 1 (анафилактические) связаны с избыточной про­дукцией соответствующими клонами плазматических клеток 1дЕ в ответ на внешние аллергены: цветочную пыльцу, перхоть животных или экс­кременты клещей, живущих в домашней пыли. Контакт аллергена с 1дЕ, фиксированных в тканях бронхов, слизистой оболочки носа и конъюнк­тивы (1дЕ фиксирован в клетках), приводит к высвобождению медиато­ров аллергического воспаления (гистамин и др.), сокращению гладкой мускулатуры, расширению капилляров и вызывает симптомы либо аст­мы, либо сенной лихорадки.

Все большее значение придается пищевой аллергии. Контакт пищевых аллергенов со специфическими 1дЕ, расположенными на туч­ных клетках желудочно-кишечного тракта, может привести к местным анафилактическим реакциям, таким как диарея и рвота. Кроме того, вследствие освобождения медиатора повышается проницаемость сли­зистой кишечника и всасывание аллергена. Проникший аллерген в кро­ви образует комплексы с антителами, которые откладываются в суста­вах, диффундируют в различные органы, вызывая дополнительные местные анафилактические реакции.

К аллергическому синдрому имеется ярко выраженная наслед­ственная предрасположенность: около 10% населения в той или иной степени страдает от этого заболевания. Для лечения используют антигистаминные препараты, а в тяжелых случаях - кортикостероиды.

Реакции типа II (гуморальные цитотоксические). В их основе лежит выработка антител, главным образом IgG, направленных против антигенов - компонентов мембранных клеток организма. В качестве таких антигенов могут выступать аутоантигены клеток и тканей орга­низма и аллергены, вторично фиксированные на клеточных мембранах, например, лекарственные аллергены. Связывание антител с аллерге­ном, расположенным на плазматической мембране, может вызвать повреждение клетки активированными макрофагами, но главным меха­низмом повреждения является цитолиз, вызванный активацией системы комплемента по классическому пути. Возможно, определенную роль также играет антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ), когда наблюдается опосредованная антителами атака гранулоцитов, моноцитов и натуральных киллеров.

Примерами цитотоксичности могут служить реакции при перели­вании несовместимых групп крови, резус-несовместимость матери (Rh) и плода (Rh) - гемолитическая анемия при образовании аутоантител к собственным эритроцитам (для лизиса эритроцита достаточно одного мембраноатакующего комплекса комплемента), тиреоидит Хасимрто при образовании антител к клеткам щитовидной железы и синдром Гудпасчера при образовании антител к базальной мембране почечных клубочков.

В некоторых случаях в качестве антигенов выступают лекарства, такие как амидопирин, хлорпромазин, седормид. Связавшись с мем­браной, они превращаются из гаптена в полноценный антиген и могут вызывать агранулоцитоз, тромбоцитопеническую пурпуру и другие за­болевания.

Реакции типа III (образование иммунных комплексов). Аллер­гические реакции типа III опосредованы иммунными комплексами анти­ген-антитело. При патологии фагоцитов они не разрушаются и долго циркулируют в организме. Нерастворимые комплексы способны откла­дываться в тканях на базальных мембранах и вызывать острые воспа­лительные реакции: привлеченные полиморфноядерные лейкоциты фа-гоцитируют комплексы и из разрушенных фагоцитов высвобождаются протеолитические ферменты, повреждающие ткань. Кроме того, иммун­ные комплексы могут вызывать агрегацию тромбоцитов с образованием микротромбов и выделение вазеактивных аминов. При высоком уровне сывороточных антител преципитат образуется в месте проникновения антигена в организм. Кожные реакции характеризуются полиморфно-ядерной инфильтрацией, отеком и эритемой, достигающими максимума через 3-8 часов (реакция Артюса). Примерами аллергических реакций типа III могут служить астматический бронхит сельскохозяйственных рабочих, болезнь голубеводов и легочный аспергиллез. При аэроген­ном поступлении аллергена увеличение продукции антител приводит к увеличению размеров комплексов и они элиминируются. Наступает быстрое выздоровление. Иначе происходит при персистенции антигена вследствие, хронической инфекции. Лечение антибиотиками приводит к интенсивному высвобождению антигена при гибели микробов, напри­мер, сифилиса и проказы, что приводит к бурной аллергической реак­ции типа III. При относительном избытке антигена образуются раство­римые комплексы, которые при повышенной проницаемости сосудов откладываются в почечных клубочках, суставах, коже, сосудистом сплетении. Примеры заболеваний, обусловленных свободными ком­плексами, - это сывороточная болезнь, вызванная инъекцией большой дозы чужеродного белка, гломерулонефрит при системной волчанке, стрептококковой инфекции, малярии и др. Имеет решающее значение иммунологическая подобность возбудителя собственным антигеном поражаемой ткани- Заболевание может принимать системный характер, например, при волчанке, когда антитела вырабатываются против аутологической ДНК.

Реакция типа IV (реакции гиперчувствительности замедленного типа) отличается от первых трех не только поздним проявлением после повторного контакта с антигеном, но и иными иммунопатологическими механизмами. Реакции этого типа обусловлены взаимодействием анти­гена с сенсибилизированными лимфоцитами и приводят к повреждению тканей в результате неадекватного функционирования механизмов кле­точного иммунитета. Типичная реакция гиперчувствительности замед­ленного типа (ГЗТ) - это реакция Манту, когда в ответ на введение туберкулина происходит интенсивный выброс растворимых медиаторов (лимфокинов), что приводит к эритеме и образованию папулы, дости­гающих максимума через 24-48 часов, в области контакта с антигеном скапливаются макрофаги и лимфоциты. Если организму не удается справиться с инфекцией, возникает парадоксальная ситуация: макрофа­ги, на мембране которых экспонирован бактериальный антиген, унич­тожаются нормальными Т-киллерами. Формируется гранулема. Такое наблюдается при туберкулезе и проказе. Кожная сыпь при оспе и кори, лихорадка, вызванная вирусом простого герпеса, тоже могут быть об­условлены аллергическими реакциями замедленного типа, причина ко­торых - интенсивное уничтожение зараженных вирусами клеток цитотоксическими Т-клетками. Постоянная индукция ГЗТ персистирующим антигеном приводит к образованию хронических гранулем.

Аутоиммунные заболевания

К понятию аутоиммунных заболеваний (реакций) относятся такие заболевания, когда собственные иммунокомпетентные клетки или анти­тела "работают" против собственных клеток, тканей, клеточных органелл и т. п. Пусковым моментом развития аутоиммунных реакций яв­ляется образование в организме аутоантигенов (собственные антигены). Их разделяют на две группы. Первичные, или истинные аутоантигены - это нормальные так называемые забарьерные ткани, которые в процес­се формирования иммунной системы в эмбриогенезе не имели, а во взрослом состоянии не имеют контакта с иммунокомпетентными клет­ками, так как определены гистогематическим барьером. В связи с этим такие ткани называют забарьерными. Примером таких антигенов могут служить ткани мозга, эндокринных желез, стекловидное тело и хруста­лик глаза, половые клетки. При разрушении гистогематических барье­ров, отделяющих эти антигены от иммунной системы (травма, воспали­тельный процесс), иммунокомпетентные клетки распознают их как чу­жеродные, что сопровождается формированием иммунного ответа с возможной последующей аутоиммунной реакцией. Таким аутоиммунным поражением следует считать болезнь Аддисона, юношеский сахарный диабет, бесплодие, обусловленное антиспермальными антителами, аутоиммунный офтальмит.

В отличие от первичных, вторичные аутоантигены не являются истинными. Они образуются из компонентов клеток и тканей организма под влиянием различных факторов среды внешней и внутренней, на­пример, при инфекционном и неинфекционном воспалениях, при употреблении лекарственных препаратов. Образование вторичных аутоантигенов занимает одно из основных мест в механизмах развития аутоиммунных процессов. Так, при ожогах, отморожениях, воздействи­ях ионизирующего излучения денатурация (изменение тканей и клеток) сопровождается массивным образованием аутоантигенов. При воспали­тельном процессе происходит как "обнажение" скрытых антигенов, которые в норме не доступны иммунокомпетентным клеткам (модификация поверхностных структур клетки), так и образование ком­плексных антигенов - вирусных частиц и структурных компонентов клеток. Так, например, при вирусном гепатите вирусные частицы встраиваются в геном (генетический аппарат), в ее протоплазматическую мембрану, индуцируя образование антител и Т-лимфоцитов, которые в конечном итоге вызывают гибель клетки. При наличии мно­жества инфицированных клеток может погибнуть вся печеночная ткань, т. е. развиться некроз печени с серьезными последствиями для больно­го.

В ряде случаев у больных с измененной реактивностью образу­ются ауюантигены при приеме таких медикаментов, как пеницилин, бутадион, новокаинамид. А такие препараты, как анальгин, амидопи­рин, хинидин, фенолфталеин, обладают сродством к белкам формен­ных элементов крови. Соединяясь с ними, они образуют комплексные антигены, которые вызывают синтез антител с последующим аутоим­мунным поражением, что сопровождается анемией, лейкоцитопенией, тромбоцитопенией, т. е. уменьшением содержания названных формен­ных элементов в организме.

Иммунопролиферативный синдром - это группа заболеваний с усиленным ростом клеток иммунной системы: лейкозы, лимфомы и миеломы. Принято считать, что злокачественная трансформация связа­на с транслокацией генов, регулирующих митоз, или действием вирус­ных онкогенов, которые очень похожи на такие гены. Например, для многих В-клеточных опухолей характерно усиление экспрессии клеточ­ного протоонкогена, расположенного в хромосоме f в полосе q24. в результате реципрокной транслокации на хромосому 14 рядом с геном тяжелой цепи lq(q32). Возможны другие транслокации, но при этом всегда затрагивается локус, кодирующий антигенраспознающий рецеп­тор. При различных лимфоидных злокачественных новообразованиях созревание опухолевых клеток останавливается на различных стадиях дифференцировки. Часто опухолевые клетки подавляют развитие аналогичных нормальных клеток и вызывают иммунологическую недостаточность.

Диагностируют иммунопролиферативные заболевания по обнаружению бластных опухолевых клеток в крови и костном мозге, по изменению картины крови и костного мозга, изменению концентрации отдельных субопуляций иммунных клеток, а также по клиническим проявлениям: боли в костях, увеличение лимфоузлов и др.

Лечение иммунопролиферативных заболеваний малоэффективно. Чаще всего используют пересадку костного мозга.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вершигора А.Е. Основы иммунологии. – М.: Медицина, 1987

2. Долгих В.Т. Основы иммунопатологии: Учеб. пособие: Для мед. вузов/В.Т.Долгих; Омск.гос.мед.акад. - Ростовн/Д; Омск:Феникс,2007. - 319с.

3. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. - М.: Медицинское информ.агентство,2003.-603с.:ил

4. Иегер Л. Клиническая иммунология: Пер.с нем. – М.: Медицина, 1986

5. Иммунная система и основные формы иммунопатологии: Учеб. пособие: Для мед.вузов/ , В.В. Климов, Е.Н. Кологривова и др.; Под ред.В.В.Климова;Сиб.гос.мед.ун-т. - Ростов н/Д;Томск:Феникс,2006. - 221с.:ил.

6. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств)/ Ф.И. Ершов, О.И. Киселев; РАМН. - М.: Издательская группа "ГЭОТАР - Медиа", 2005. - 356с., ил.:

7. Клиническая иммунология и аллергология: Учеб. пособие для системы послевуз.подгот.врачей/Авт.: А.В.Караулов и др.; Под ред.А.В.Караулова.-М.:Медицинское информ.агентство,2002.-650с.:ил

8. Клиническая иммунология и аллергология (под ред.А.В.Караулова). М. медицинское информационное агентство, 2002. – 651 с.

9. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология: Учебник/Л.Б.Борисов, А.М.Смирнова, И.С.Фрейдлин и др. – М.: Медицина, 2008

10. Молекулярная биология клетки: В 5 т./Б.Альбартс и др.; Пер.с англ. – М.: Мир, 1986. – Т.5

11. Петров Р.В. Иммунология. – М.: Медицина, 1987

12. Ройт А. Основы иммунологии: Пер.с англ. – М.: Мир, 1991

13. Хаитов Р.М. Иммунология: Учеб. для вузов с компактдиском/ Р.М. Хаитов. - М.:ГЭОТАР-Медиа,2006. - 311с.: ил.+ CD-ROM. - Прил.: с.247-301;

Приложение 1

Количество лимфоцитов и их субпопуляций в периферической крови

	Относительное, %	Абсолютное, мм?
Общие лекоциты		N 4, 0-8, 0 * 10?
Лимфоциты		N 1, 6-2, 4 * 10?
CD3 – Т-лимфоциты
CD4 – Т-хелперы
CD8 – Т-киллеры
Соотношение CD4/CD8	N 1, 0 – 1, 5
CD16 – NK - клетки
CD20 – В-лимфоциты
CD25 – рецепторы ИЛ - 2

Приложение 2

Параметры цитокинового ряда

Продукция цитокинов
	Спонтанная	Индуцированная	В сыворотке крови
ИФН – а (пг/мл)
ИЛ – 10 (пг/мл)
ИЛ – 2 (ед/мл)
ИЛ – 4 (пг/мл)
ИЛ – 6 (ед/мл)
ИЛ – 8 (пг/мл)
ФНО – а (пг/мл)

Приложение 3

Параметры гуморального звена иммунитета

Приложение 4

Основные дифференцировочные маркеры клеток, участвующих в иммунном ответе

CD - маркер	Тип клетки, несущий маркер
	Т - лимфоцит	Участие в представлении антигена
	Т - лимфоцит	Адгезия цитотоксических Т-лимфоцитов к клеткам-мишеням, Т-лимфоцитов к эндотелию, тимоцитов к тимическим эпителиальным клеткам
	Т - лимфоцит	Проведение сигнала активации Т-клетки, маркер абсолютного большинства всех зрелых Т-лимфоцитов
	Т - лимфоцит	Корецептор, маркер Т-хелперов
	Т - лимфоцит	Созревание и позитивная селекция МНС-1 рестриктивных Т-лимфоцитов в тимусе, маркер цитотоксических Т-лимфоцитов
	Т - , В-, НК-клетки, тимоциты, макрофаги	Индуцирует активацию и пролиферацию Т-, В-лимфоцитов, естественных киллеров, тимоцитов и макрофагов
	Т - лимфоцит	Костимуляторная сигнальная молекула
	Т - лимфоцит	Проведение сигнала для запуска апоптоза Т-лимфоцитов
	Т – и В - лимфоциты	Выражен при аутоиммунных заболеваниях, костимуляторный сигнал активации Т-лимфоцитов и тимоцитов
	В - лимфоцит	Представлен на пре-В-клетках, ответственен за агрегацию и активацию тромбоцитов
	В - лимфоцит	Регуляция активации и пролиферации В-лимфоцитов
	В - лимфоцит	Ответственен за адгезию к эритроцитам, Т-клеткам, В-лимфоцитам, моноцитам и нейтрофилам
	В - лимфоцит	Участвует в В-клеточной активации, пролиферации и дифференцировке
	Естественный киллер	Активация антигензависимой комплемент-опосредованной цитотоксичности и цитокиновой продукции
	Естественный киллер	Активация цитотоксичности и цитокиновой продукции
	Естественный киллер	Ингибиция (активация) цитотоксичности естественных киллеров
	Моноциты, гранулоциты	Адгезия лейкоцитов к эндотелию, адгезия лейкоцита к лейкоциту
	Моноциты, гранулоциты	Адгезия моноцитов и гранулоцитов к эндотелию, при воспалении – фагоцитарный рецептор
	Гранулоциты	Рецептор для тирозинфосфатазы
	Макрофаги	Активация макрофагов
	Стволовая клетка	Прикрепление L-селектин+ - лимфоцитов к эндотелию сосудов, стволовых гемопоэтических клеток – к строме костного мозга

– это совокупность лимфоидных тканей и органов тела, обеспечивающих защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в организме. Органы иммунной системы, содержащие лимфоидную ткань, выполняют функцию охраны постоянства внутренней среды(гомеостаза) в течение всей жизни индивидуума. Они вырабатывают иммунокомпетентные клетки в первую очередь лимфатические а также плазматические клетки, включают их в иммунный процессе, обеспечивают распознавание и уничтожение проникших в организм или образовавшихся в нём клеток и других посторонних веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации. Генетический контроль осуществляют функционирующие совместно популяций Т- и В-лимфоцитов, которые при участии макрофагов обеспечивают иммунный ответ в организме. Термины Т- и В-лимфоциты ввел в 1969г. aнглийcкий иммунолог А. Ройт.

Иммунная система – это самостоятельная система, понятие и термин (Иммунная система) появились в 1970 –ые годы.

Иммунная система имеет 3 морфофункциональные особенности:

1) она генерализована по всему телу;

2) ее клетки постоянно циркулируют через кровоток;

3) она обладает уникальной способностью вырабатывать специфические антитела в отношении каждого антигена.

Главным действующим “лицом”, центральной “фигурой” иммунной системы являетсялимфоцит .

Несмотря на то, что теоретическая иммунология имеет большую историю от времен Л. Пастера (XIX век) до 1960-х гг., а клиническая иммуннология начала преуспевать с 1960-х гг., анатомическая сторона иммунной системы до середины 1970-х гг. была совершенно неизвестна. Так, напри­мер, лимфатические узлы до недавнего времени относили к органам лим­фатической системы, аппендикс считался атавистическим: “ненужным” органом, селезенка “перекочевывала” из одной системы в другую. Только в последние 20-25 лет анатомически определился круг органов и структур, входящих в иммунную систему. Этому способствовал практический опыт, поставленный самой жизнью. До 1970-х гг. в некоторых зарубежных стра­нах широко практиковалось “профилактическое” удаление у де­тей небных миндалин и аппендиксов, а спустя несколько лет после опера­ции у этих людей резко повысился процент заболеваемости опухолями органов головы, шеи и брюшной полости. Поэтому в 1970-х гг. срочно появился запрет на удаление небных миндалин и аппендиксов без прямых на то показаний. Оказалось, что и небные миндалины, и аппендикс явля­ются органами иммунной системы, выполняющими защитную функцию. В середине 1980-х гг. после появления ВИЧ-инфекции, избирательно поражающей иммунокомпетентные клетки (Т-лимфоциты) и ведущей к разви­тию иммунодефицита, удалось собрать в единое целое органы иммунной системы.

К иммунной системе относят органы, имеющиелимфоидную ткань.

В лимфоидной ткани выделяют 2 компонента:

1) строму - ретикулярную опорную соединительную ткань, со­стоящую из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон;

2)клетки лимфоидного ряда: лимфоциты различной степени зре­лости, плазмоциты, макрофаги и др.

Таким образом, ретикулярная ткань и клетки лимфоидного ряда вместе составляют иммунную систему. К органам иммунной системы при­надлежат: костный мозг, в котором лимфоидная ткань тесно связана с кроветворной, тимус (вилочковая железа), лимфатические узлы, селезенка, скопления лимфоидной ткани в стенках полых органов пищеварительной, дыхательной систем и мочевыводящих путей (миндалины, групповые лимфоидные бляшки, одиночные лимфоидные узелки). Эти органы неред­ко называют лимфоидными органами, или органами иммуногенеза.

Функционально органы иммунной системы подразделяют на центральные и периферические.

К центральным органам иммунной системы относятся костный мозг и тимус. В костном мозге из полипотентных стволовых клеток обра­зуются В-лимфоциты (бурсозависимые) и предшественники Т-лимфоцитов (наряду с другими клетками крови). В тимусе происходит дифференцировка Т-лимфоцитов (тимусзависимых), образующихся из поступивших в этот орган предшественников Т-лимфоцитов - претимоцитов. В даль­нейшем обе эти популяции лимфоцитов с током крови поступают в пери­ферические органы иммунной системы. Большинство из имеющихся в организме лимфоцитов являются рециркулирующими (многократно циркулирующи­ми) между различными средами обитания: органы иммунной системы, где эти клетки образуются, лимфатические сосуды, кровь, снова органы им­мунной системы и т.д. При этом считают, что в костный мозг и тимус лимфоциты повторно не попадают.

К периферическим органам иммунной системы относятся:

1) миндалины кольца Н.И. Пирогова-В. Вальдейера;

2) многочисленные лимфоидные узелки в стенках полых органов дыхательной (гортани, трахеи, бронхов), пищеварительной (пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки, аппендикса, желчного пузыря), мочевой (мочеточника, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала) систем;

3) лимфоидные узелки большого сальника (“иммунной фабрики брюшной полости”), матки;

4) соматические (париетальные), внутренностные (висцеральные) и смешанные лимфатические узлы, вставленные по току лимфы в количест­ве от 500 до 1000 (биологические фильтры);

5) селезенка - единственный орган, контролирующий генетическую “чистоту” крови;

6) многочисленные лимфоциты, которые находятся в крови, лимфе, тканях и осуществляют поиск чужеродных веществ.

Костный мозг является одновременно органом кроветворения и центральным органом иммунной системы. Общая масса костного мозга у взрослого человека равна примерно 2,5-3 кг (4,5-4,7% массы тела). Около половины его составляет красный костный мозг, остальное - желтый. Красный костный мозг располагается в ячейках губчатого вещества пло­ских и коротких костей, эпифизов длинных (трубчатых) костей. Он состо­ит из стромы (ретикулярной ткани), гемопоэтических (миелоидной ткани) и лимфоидных (лимфоидной ткани) элементов на разных стадиях разви­тия. В нем содержатся стволовые клетки - предшественники всех клеток крови и лимфоцитов. Количество лимфоцитов, работающих на нашу защиту, составляет шесть триллионов (6 х10 12 клеток). Из этого числа лимфоци­тов, масса которых в теле взрослого человека равна в среднем 1500 г, Остальные лимфоциты находятся в лимфоидной ткани органов иммунной системы (100 г), в красном костном мозге (100 г) и в других тканях, включая лимфу (1300 г). В 1 мм 3 лимфы грудного про­тока находится от 2000 до 20000 лимфоцитов. В 1 мм 3 периферической лимфы (до прохождения ее через лимфатические узлы) содержится в сред­нем 200 клеток.

У новорожденного общая масса лимфоцитов составляет примерно 150 г; 0,3% ее приходится на кровь. Затем количество лимфоцитов быстро нарастает, так что у ребенка от 6 месяцев до 6 лет их масса уже равна 650 г. К 15 годам она увеличивается до 1250 г. В течение всего этого времени на долю лимфоцитов крови приходится 0,2% всей массы этих клеток им­мунной системы.

Лимфоциты - это подвижные округлые клетки, размеры которых варьируют в пределах от 8 до 18 мкм. Большинство циркулирующих лим­фоцитов - это малые лимфоциты диаметром около 8 мкм. Примерно 10% составляют средние лимфоциты диаметром 12 мкм. Большие лимфоциты (лимфобласты) диаметром около 18 мкм встречаются в центрах размноже­ния лимфатических узлов и селезенки. В норме они в крови и лимфе не циркулируют. Именно малый лимфоцит является основной иммунокомпетентной клеткой. Средний лимфоцит представляет собой начальную стадию дифференцировки В-лимфоцита в плазматическую клетку.

Среди лимфоцитов различают 3 группы: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (бурсозависимые) и нулевые .

1) Т-лимфоциты возникают в костном мозге из стволовых клеток, которые дифференцируются вначале в претимоциты. Последние с током крови переносятся в вилочковую железу (тимус), в которой они созревают и превращаются в Т-лимфоциты, а затем, минуя костный мозг, расселяются в лимфатических узлах, селезенке или циркулируют в крови, где на их долю приходится 50-70% всех лимфоцитов. Различают несколько форм (популяций) Т-лимфоцитов, каждая из которых выполняет определенную функцию. Одна из них - Т-хелперы (помощники) взаимодействуют с В-лимфоцитами, превращая их в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. Другая - Т-супрессоры (угнетатели) блокируют чрезмерные реакции и активность В-лимфоцитов. Третьи - Т-киллеры (убийцы) непосредственно осуществ­ляют реакции клеточного иммунитета. Они взаимодействуют с чужеродны­ми клетками и уничтожают их. Таким способом Т-киллеры разрушают опу­холевые клетки, клетки чужеродных трансплантатов, клетки-мутанты, что сохраняет генетический гомеостаз.

2) В-лимфоциты развиваются из стволовых клеток в самом кост­ном мозге, который в настоящее время рассматривается в качестве аналога фабрициевой сумки (бурсы) - клеточного скопления в стенке клоачного отдела кишки у птиц. Из костного мозга В-лимфоциты поступают в кровь, где на их долю приходится 20-30% циркулирующих лимфоцитов. Затем с кровью они заселяют бурсозависимые зоны периферических органов им­мунной системы (селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные узелки стенок полых органов пищеварительной, дыхательной и других систем), где из них дифференцируются эффекторные клетки - В-лимфоциты памя­ти и антителообразующие клетки - плазмоциты, которые синтезируют иммуноглобулины пяти разных классов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Основная функция В-лимфоцитов - создание гуморального иммунитета путем выра­ботки антител, которые поступают в жидкости организма: слюну, слезы, кровь, лимфу, мочу и т.д. Антитела связываются с антигенами, что дает возможность фагоцитам поглощать их.

3)Нулевые лимфоциты не проходят дифференцировки в органах иммунной системы, но при необходимости способны превращаться в В- и Т-лимфоциты. На их долю приходится 10-20% лимфоцитов крови.

Морфологически Т- и В-лимфоциты являются клетками, неразличимыми в световом микроскопе. Однако в сканирующем электронном мик­роскопе на В-лимфоцитах выявляются микроворсинки (антигенраспознающие рецепторы), отсутствующие на Т-лимфоцитах.

В строении и развитии в онтогенезе органов иммунной сис­темы выделяют 3группы закономерностей . Одни из них характерны для всех органов иммунной системы, другие - только для центральных органов, третьи - только для периферических органов им­мунной системы.

Общие закономерности для всех органов иммунной системы.

1) Рабочей тканью (паренхимой) органов иммунной системы являет­ся лимфоидная ткань.

2) Все органы иммунной системы рано закладываются в эмбриоге­незе.

Так, костный мозг и тимус начинают закладываться на 4-5 неделе эмбриогенеза, лимфатические узлы и селезенка - на 5-6 неделе, небные и глоточные миндалины - на 9-14 неделе, лимфоидные узелки аппендикса и лимфоидные бляшки тонкой кишки - на 14-16 неделе, одиночные лимфо­идные узелки в слизистой оболочке внутренних полых органов - на 16-18 неделе и т.д.

3) Органы иммунной системы к моменту рождения морфологически сформированы, функционально зрелы и готовы выполнять функции иммунной защиты. В противном случае трудно было бы себе представить, чтобы ребенок выжил. Так, красный костный мозг, содержащий стволовые клетки, миелоидную и лимфоидную ткани, к моменту рождения заполняет все костномозговые полости. Тимус у новорожденного имеет такую же относительную массу, как у детей и подростков, и составляет 0,3% массы тела. Во многих периферических органах иммунной системы (небные миндалины, аппендикс, тонкий, толстый кишечник и др.) у новорожденно­го уже имеются лимфоидные узелки, в том числе и с центрами размноже­ния. Наличие таких узелков свидетельствует о полной морфологической и функциональной зрелости лимфоидной ткани в органах иммунной системы.

4) Органы иммунной системы достигают своего максимального развития (масса, размеры, число лимфоидных узелков, наличие в них центров размножения) в детском и подростковом возрастах. Все лимфоидные ор­ганы достигают пика своего развития к 16 годам, а лимфоидные узелки в органах иммуногенеза - к 4-6 годам. Вот почему “профилактическое” уда­ление небных миндалин и аппендиксов в 1960 гг. у детей в некоторых странах приводило через несколько лет после операции к появлению опу­холей органов в соответствующих областях.

5) Во всех органах иммунной системы наблюдается ранняя возрас­тная инволюция (обратное развитие) лимфоидной ткани и ее замещение жировой и волокнистой соединительной тканью. К 20-25 годам все лим­фоидные органы становятся такими же, как у 50-60-летних людей, т.е. иммунную систе­му необходимо беречь смолоду, не разрушать сложившуюся систему иммунной защиты.

Так, около половины красного костного мозга, начиная с 10-15 лет, постепенно превращается в ожиревший, недеятельный желтый кост­ный мозг. Аналогично с 10-15 лет начинает уменьшаться количество лим­фоидной ткани в тимусе с заменой ее на жировую ткань. Последняя в 50-летнем возрасте составляет 88-89% массы тимуса, а у новорожденных -лишь 7%. У детей и подростков наблюдается прогрессирующее уменьшение количества лимфоидных узелков и в периферических органах иммун­ной системы. При этом сами узелки становятся мельче, в них исчезают центры размножения. Из-за разрастания соединительной ткани наиболее мелкие лимфатические узлы становятся непроходимыми для лимфы и вы­ключаются из лимфатического русла. К 60 годам в аппендиксе лимфоидной ткани остается очень мало, он заполняется жиром (из 600-800 лимфоидных узелков у детей и подростков число их уменьшается до 100-150), что в совокупности приводит к снижению защитных сил организма, о чем свидетельствует рост числа опухолевых и других заболевании у людей пожилого возраста. В то же время по мере уменьшения общей массы лимфоидной ткани в организме происходят, по-видимому, качественные компенсаторные сдвиги в органах иммунной системы, обеспечивающие у большинства людей иммунную защиту на достаточно высоком уровне.

Закономерности (особенности) центральных органов иммунной системы.

1) Центральные органы иммунной системы расположены в хорошо защищенных от внешних воздействий местах. Например, костный мозг находится в костномозговых полостях, тимус - в грудной полости позади широкой и прочной грудины.

2) И костный мозг, и тимус являются местом дифференцировки лимфоцитов из стволовых клеток. В костном мозге из полипотентных стволовых клеток путем сложной дифференцировки образуются В-лимфоциты и претимоциты (предшественники Т-лимфоцитов), а в тимусе из поступивших из костного мозга туда с кровью претимоцитов образуют­ся Т-лимфоциты (тимоциты).

3) Лимфоидная ткань в центральных органах иммунной системы находится в своеобразной среде микроокружения и симбиозе с другими тканями. В костном мозге такой средой является миелоидная ткань, в тимусе - эпителиальная ткань. По-видимому, присутствие миелоидной ткани или выделяемых ею веществ определенным образом влияет на развитие стволовых клеток, в результате чего их дифференцировка направлена в сторо­ну образования В-лимфоцитов и претимоцитов. В тимусе, где вырабаты­ваются биологически активные вещества (гормоны): тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор, дифференцировка претимоцитов идет по пути образования Т-лимфоцитов. Вероятно, присутствующие в тимусе эпителиоретикулоциты и особые уплощенные эпителиальные тельца (тельца А. Гассаля), а также названные биологически активные вещества являются теми факторами, благодаря которым образуются тимусзависимые лимфоциты.

Закономерности для периферических органов иммунной системы.

1) Все периферические органы иммунной системы располагаются на путях возможного внедрения в организм чужеродных веществ или на пу­тях их следования в организме. Они формируют здесь своеобразные по­граничные, охранные зоны: “сторожевые посты”, “фильтры”, содержащие

лимфоидную ткань. Так, миндалины образуют лимфоидное кольцо Н.И. Пирогова - В. Вальдейера у входа в пищеварительную систему и дыхательные пути. Лимфоидные узелки, лимфоидные бляшки, а также диффуз­ная лимфоидная ткань в слизистой оболочке органов пищеварения, дыха­ния и мочевыводящих путей находятся под эпителиальным покровом этих органов на границе с внешней средой (пищевые массы, воздух с содержа­щимися в нем микробами, пылевыми частицами, моча).

Лимфатические узлы, являясь биологическими фильтрами, лежат на путях тока лимфа от органов и тканей в направлении нижних отделов шеи, где лимфа вливается в венозную систему. Селезенка (единственный орган, осуществляющий иммунный контроль крови) находится на путях тока крови из аорты по селезеночной артерии в систему воротной вены. Кроме указанных органов иммуногенеза, многочисленная армия лимфоцитов, находящаяся в крови, лимфе, органах и тканях, выполняет функции поиска, нахождения, распо­знавания и уничтожения генетически чужеродных веществ, попавших в организм или образовавшихся в нем самом (частицы погибших клеток, клетки - мутанты, опухолевые клетки, микроорганизмы и др.).

2) Лимфоидная ткань периферических органов иммунной системы в зависимости от величины и продолжительности антигенного воздействия усложняет свое строение и проходит4 этапа (стадии) дифференцировки.

Первым этапом(диффузная лимфоидная ткань) следует считать появление в слизистой оболочке полых внутренних органов и в других анатомических образованиях (своего рода антигеноопасных местах) диффузно рассеянной лимфоидной ткани. Это находящиеся в собственной пластинке слизистой оболочки под эпителиальным покровом лимфоциты, образующие несколько рядов клеток. Там же встречаются плазматические клетки и макрофаги. Присутствие в слизистой оболочке клеток лимфоидного ряда можно рассматривать как готовность организма встретить, рас­познать и обезвредить чужеродные вещества (антигены), которые находят­ся во внешней среде (в пищеварительном канале, дыхательных и мочевы­водящих путях).

Вторым этапом(формирование предузелка) развития перифериче­ских органов иммунной системы является образование скоплений клеток лимфоидного ряда. В слизистой оболочке полых внутренних органов и других областях тела человека (в плевре, брюшине, возле мелких кровеносных сосудов, в толще экзокринных желез и др.) на месте диффузно рассеянных клеток лимфоидного ряда лимфоциты собираются в неболь­шие клеточные скопления. В центре этих скоплений клетки расположены несколько плотнее, чем на периферии. Подобная структура рассматривает­ся как предузелковая стадия формирования периферических органов им­мунной системы.

Третьим этапом(формирование узелка) развития лимфоидной ткани в периферических органах иммунной системы является образование лимфоидных узелков - плотных скоплений клеток лимфоидного ряда округлой или овальной формы. Наличие в лимфоидной ткани таких лимфоидных узелков с довольно четкими контурами рассматривается как состоя­ние высокой морфологической зрелости органов иммунной системы, как их готовность образовывать центры размножения для местного воспроизводства клеток лимфоидного ряда. Лимфоидные узелки появляются неза­долго перед рожением или вскоре после рождения ребенка.

Четвертым завершающим этапом (налаживание собственного про­изводства лимфоцитов) развития лимфоидной ткани, наиболее высокой степенью дифференцировки органов иммунной системы следует считать появление в лимфоидных узелках центров размножение (герминтативных, светлых центров). Такие центры возникают в узелках при длитель­ном воздействии антигенных раздражителей и свидетельствуют, с одной стороны, о влиянии на организм сильных и разнообразных факторов внешней среды, с другой, - о большой активности защитных сил организ­ма. Интенсивное появление центров размножения в лимфоидных узелках наблюдается у детей, начиная с грудного возраста. Так, у детей 1-3 лет более 70% лимфоидных узелков в стенках тонкой кишки имеют центры размножения. Для лимфоидной ткани органов иммунной системы свойст­венно наличие лимфоидных узелков как без центра размножения, так и с таким центром. Лимфоидные узелки без центра размножения раньше на­зывали первичными лимфоидными узелками, так как они образуются непо­средственно в диффузной лимфоидной ткани. Лимфоидные узелки с цен­тром размножения называются вторичными узелками, поскольку центр размножения появляется как бы вторично, т.е. после образования самого узелка. Центры размножения, являющиеся одним из мест образования лимфоцитов, содержат в значительном количестве лимфобласты, лимфо­циты, а также митотические делящиеся клетки.

Начиная с 8-18 лет число и размеры лимфоидных узелков постепенно уменьшаются, исчезают центры размножения. После 40-60 лет на месте лимфоидных узелков остается диффузная лимфоидная ткань, которая по мере увеличения возраста человека в большей своей части замещается жировой тканью.

Иммунная система - сложный механизм, созданный природой за долгие годы эволюции человеческого организма. Она призвана давать жесткие и молниеносные ответы на внешние угрозы. Под влиянием плохой экологии и стрессов иммунитет человека начинается снижаться. Поэтому человек должен знать о своем иммунитете как можно больше. О том, из чего состоит и как функционирует иммунная система человека и пойдет речь в этой статье.

В последние годы медики отмечают постоянный рост числа инфекционно-воспалительных заболеваний. Проблема актуальна, заболевания склонны переходить в хронические с периодическими рецидивами, базовая терапия малоэффективна. Повышение числа аллергических и аутоиммунных заболеваний, злокачественных новообразований, вирусных инфекций приводит к увеличению смертности и инвалидизации. Отрицательно на здоровье человека сказываются социальные, экологические и медицинские манипуляции, и в первую очередь идет угнетение иммунной системы и возникновение вторичных иммунодефицитов.

Определение иммунной системы

Иммунная система – «барьер», который создают органы для совместной защиты организма от заболеваний. Главная задача – выявлять и уничтожать опухолевые клетки и патогенные микроорганизмы. На иммунную систему возложена функция распознавания множества различных возбудителей и отделение их от биополимеров собственных клеток. Основные функции иммунной системы человека – уничтожение болезнетворных организмов, инородного тела, ядовитого вещества или переродившейся клетки самого организма.

Органы иммунной системы

Где расположена иммунная система, какую работу она выполняет, понять довольно трудно. Потрогать руками ее нельзя, а увидеть на картинке не получится.

Иммунную систему представляют органы, которые вырабатывают специфические «клетки-защитники» и клетки, которые постоянно двигаются по кровеносным и лимфатическим сосудам. Лимфа, это та же кровь, только она лишена красных кровяных телец и насыщена клетками иммунной системы.

Чем старше становится человек, тем больше он набирается опыта и становится мудрее. Так и с иммунной системой, она видоизменяется с возрастом, совершенствуется и становится более опытной в деле защиты.

Получив анализ крови, стоит внимательнее прочитать названия клеток, среди них есть те, которые призваны помогать организму бороться с различными «чужаками»: нейтрофилы, клетки гранулоцитарного ряда, моноциты (макрофаги) и дендритные клетки. Последние могут поселятся в разных тканях организма и выжидать появления патогенов, обнаружив, они транспортируют их в иммунные органы.

1) Костный мозг, по праву занимает главенствующее положение среди иммунных органов. Он обладает кроветворной функцией и рождает все клетки крови. Рядом с ним на пьедестале – вилочковая железа (тимус). Т-лимфоциты, рожденные в костном мозге, еще незрелые. Их необходимо обучить и натренировать, это происходит в тимусе.

Все остальные иммунные органы будут иметь второстепенное значение.

2) Селезенка – фильтрует кровь от старых, отмерших клеток.

3) Лимфатические узлы являются «фильтрами» и уничтожают болезнетворные бактерии. Накапливают и хранят лимфоциты и фагоциты. Фагоциты участвуют в иммунной реакции, проводят атаку и разрушение антигенов. Если лимфатические узлы увеличены, это свидетельствует о наличии воспаления.

4) В носоглотке расположился целый конгломерат: аденоиды, слизистые скопления и миндалины, которые вырабатывают лимфоциты.

5) Подслизистая оболочка кишечника полностью покрыта лимфоидной тканью (пейеровы бляшки).

Функции иммунной системы человека

Защитная . Активизируется сразу при обнаружении «чужака». К очагу заражения устремляются лимфоциты. Они блокируют и уничтожают вредителя, а затем выводят его из организма.

Иммунная память. Один раз определив болезнетворные бактерии, клетки-защитники маркируют их и в следующий раз сразу уничтожают их, не тратя времени на идентификацию.

Структура иммунной системы

Врожденный иммунитет – древний и высокоразвитый вид защиты. Появился и совершенствовался одновременно с человеком. Накапливает информацию о патогенных организмах в течение всей эволюции человечества. Помогает организму самому справиться со многими инфекциями: насморком и простудой.

Мы уже рождаемся с иммунными клетками. Они не изменяются в течение всей нашей жизни. По мере их взросления и взаимодействия между собой в лимфоидных органах получают опыт и навыки, тем самым улучшая свое качество. Чем чаще происходит контакт иммунитета с антигенами, тем сильнее он становится и тем лучше нас защищает.

Приобретенный иммунитет – все то, что организм получает и нарабатывает в процессе перенесенных заболеваний, поставленных прививок. Такой иммунитет более сложен по устройству, ему необходимо время, для того, чтобы выработать иммунный ответ на вторжение антигена. Он сможет дать отпор не только конкретному микробу, но и его подвиду.

Мы получаем мощную защиту, которая при повторной встрече с микробом, сделает незаметной эту встречу для нас. При последующей атаке вируса, запускается иммунная память и заболевание протекает легче.

Зачем необходимо воспаление

Как только в организм попадает инфекционный агент, незамедлительно происходит воспаление. Например, порезали палец при чистке рыбы. Что происходит? Так как в кожу попали чужеродные клетки, макрофаги моментально это чувствуют. Путем высвобождения специальных химических веществ сигнализируют сосудам, чтобы они расширили стенки сосудов и замедлили кровоток. Образовывается отек, который не позволяет микробу проникнуть глубже в ткани.

При расширении на стенках сосудов образовываются микроскопические просветы. Клетки из кровотока могут выйти и заниматься уничтожением этих антигенов. Так происходит фагоцитоз. Нейтрофилы, поглощают микробов и затем переваривают их. Зачастую в этой битве они погибают, образуя кладбище воинов – гной. Каждую минуту вырабатывается огромное количество нейтрофилов. Температурой организм сигнализирует о запущенном механизме борьбы с вирусом.

Сбой в защите – иммунодефицит

Когда человек становится особо восприимчивым к инфекциям, понятно сразу, что иммунная защита снижена. Прежде чем микроб встретится с иммунитетом, ему необходимо преодолеть все барьеры, которые по некоторым причинам могут дать сбой в защите.

Иммунодефицит – слово, которое часто на слуху. Это тяжелейшее состояние, которое испытывает организм. Если он приобретенный, то это длится месяцы и годы. Врожденный иммунодефицит может сопровождать всю жизнь если не предпринимать очень серьезного лечения. Он сопровождается тяжелейшими инфекциями, которые протекают гораздо труднее, чем у других людей.

Зачастую мы получаем инфекции, которые довольно сложно вылечить. Часто это наша вина, мы сами не долечиваем и не искореняем проблему. Несоблюдение схемы приема антибиотика, заканчивается тем, что микроб затаился, но из организма никуда не исчез, а, наоборот, получил устойчивость к этому антибиотику. Заражение организма получает новое развитие.

Если вы найдете опечатку в статье, пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter.

Иммунная система необходима человеку, чтобы защитить организм от внешних чужеродных вторжений, контролировать физиологические реакции организма и обеспечить нормальное функционирование кровеносной системы. Наша иммунная система быстро распознает посторонних агентов, которые вторгаются в организм человека, и сразу включает адекватный защитный ответ, так называемую иммунную реакцию.

Чужеродные элементы имеют название «антигены», и по своей природе они могут иметь самое различное происхождение и строение: вирусы, грибы, бактерии, пыльца растений, домашняя пыль, химические вещества, трансплантированные ткани и органы – этот перечень очень велик. Если иммунная система работает с нарушениями, то антигены могут спровоцировать серьезные заболевания человека и будут угрожать его жизни.

Чтобы сформировать адекватный иммунный ответ на вторжение антигенов иммунная (лимфатическая) система включает в действие многие органы и специфические клетки, входящие в ее состав и расположенные по всему телу. Строение иммунной системы лишь немногим уступает по своей сложности нервной системе человека.

Основным органом иммунной системы у человека считается костный мозг , который отвечает за кроветворение – вырабатывает эритроциты, тромбоциты и лейкоциты взамен погибающим и отмирающим клеткам. Различают желтый и красный костный мозг, общий вес которого в организме взрослого человека достигает 2,5-3 кг. Месторасположение костного мозга — большие кости скелета человека (позвоночник, берцовая кость, тазовые кости и прочие).

Вилочковая железа или тимус вместе с костным мозгом представляет собой центральный орган иммунной системы, состоящий из незрелых и недифференцированных клеток — стволовых клеток, которые поступают к ней из костного мозга. В тимусе происходит созревание, дифференциация клеток и образование в итоге Т-лимфоцитов, которые отвечают за реакции клеточного иммунитета. Располагается вилочковая железа позади верхней трети грудины в средостении между правой и левой медиастинальной плеврой.

Вырабатывают лимфоциты и миндалины , которые располагаются на задней стенке носоглотки в верхней ее части. Миндалины состоят из диффузной лимфоидной ткани, которая содержит в себе небольших размеров плотные лимфоидные узелки.

Селезенка , один из центральных органов иммунной системы, расположена в брюшной полости в зоне левого подреберья, которая проецируется на уровне IX-ХI ребер. Селезенка имеет внешний вид слегка приплюснутой удлиненной полусферы. К селезенке поступает артериальная кровь по селезеночной артерии для очистки крови от чужеродных элементов и удаления старых и отмерших клеток.

Периферическая иммунная (лимфатическая) система представлена в органах и тканях человека разветвленной системой лимфатических капилляров, сосудов, протоков. Лимфатическая система работает в тесной взаимосвязи с системой кровообращения и постоянно соприкасается с тканевой жидкостью, через которую поступают питательные вещества к клеткам. Прозрачная и бесцветная лимфа по лимфатической системе переправляет в кровь продукты обмена веществ и является носителем защитных клеток — лимфоцитов, которые непосредственно контактируют с антигенами.

В состав периферической лимфатической системы входят специфические образования — лимфатические узлы , которые максимально расположены в организме человека, например, в паховой области, в районе подмышечной впадины, у основания брыжейки тонкого кишечника и другие. Лимфатическим узлам отводится защитная роль «фильтров», которая сводится к выработке лимфоцитов, иммунных тел, уничтожению болезнетворных бактерий. Лимфатические узлы являются хранителями лимфоцитов и фагоцитов. Они отвечают за иммунный ответ и формируют иммунную реакцию.

Лимфа активно участвует в ликвидации воспалительного процесса и , и активными участниками иммунных реакций являются клетки лимфы — лимфоциты, которые подразделяются на Т-клетки и В-клетки.

В-клетки (В-лимфоциты) вырабатываются и накапливаются в костном мозге. Это они образуют специфические антитела, которые являются «противовесом» только одному типу антигенов. Сколько антигенов поступит в организм, столько и видов антител образуется для нейтрализации чужеродных агентов во время иммунного ответа. В-клетки проявляют свою активность только в отношении антигенов, которые располагаются вне клеток и свободно плавают в крови.

Источником Т-клеток (Т-лимфоцитов) служит вилочковая железа. Этот тип лимфатических клеток, в свою очередь, подразделяется на Т-хелперов (Т-клетки-помощники) и Т-супрессоров. Т-хелперы играют ведущую роль в защитной реакции организма, координируют работу всех иммунных клеток. Т-супрессоры контролируют силу и продолжительность иммунного ответа, чтобы вовремя затормозить иммунную реакцию в случае, если антиген уже нейтрализован, и необходимости активной работы иммунной системы уже не существует.

Выделяются еще лимфоциты — Т-киллеры , которые прикрепляются к поврежденным или пораженным инфекцией клеткам человеческого организма, чтобы впоследствии их уничтожить.

Огромная роль в формировании иммунной реакции отводится фагоцитам , которые активно атакуют и разрушают антигены. Среди фагоцитов особый интерес представляет макрофаг, который называют «большим разрушителем». Он обволакивает и поглощает антигены или поврежденные клетки, чтобы затем, «переварив» их, окончательно разрушить на составные части.

В основе иммунных реакций лежит возможность распознавания «своего» и «чужеродного». Иммунная реакция синтезирует специфические образования антитела, которые становятся основой гуморального иммунитета, а сенсибилизированные лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет. Все иммунокомпетентные клетки обязательно участвуют в воспалительной (иммунной) реакции и определяют характер и ход её течения. Помимо этого, иммунные клетки контролируют и регулируют процессы регенерации тканей после их повреждения.

Итак, в ответ на вторжение любого антигена организм отвечает иммунной реакцией, которая имеет два типа иммунного ответа, вызывающиеся двумя разновидностями лимфоцитов. Гуморальный иммунитет формируют В-лимфоциты за счет образования свободных антител, циркулирующих в крови. Этот тип иммунной реакции называется гуморальной. Клеточная иммунная реакция развивается за счет Т-лимфоцитов, которые и формируют в итоге клеточно-опосредованный иммунитет. Указанные два вида иммунных реакций участвуют в уничтожении чужеродных белков, внедрившихся в организм или образованных самими тканями и органами человека.

Гуморальная иммунная реакция призвана ликвидировать чужие белки с помощью свободно циркулирующих в крови антител. В-лимфоциты при встрече с антигеном моментально узнают в нем чужеродное вещество и сразу превращаются в клетки, продуцирующие антитела, которые переносятся с током крови и уничтожают на своем пути «свои» антигены. Клетки, вырабатывающие антитела, называют плазматическими. Основной ареал их местонахождения — селезенка и в костный мозг.

По своей сути антитела — это белковые образования Y-образной формы, которые способны присоединиться к чужеродным белкам своеобразным механизмом «ключ-замок». Верхушка антитела, имеющая форму «V», закрепляется на инородном белке, а нижняя часть в виде «І» в виде моста соединяется с фагоцитом. Фагоцит, в свою очередь, удаляет комплекс «антиген-антитело» из организма, включив соответствующий механизм разрушения.

Но, самостоятельно В-лимфоциты не в состоянии обеспечить адекватную иммунную реакцию. Им на помощь приходят Т-лимфоцитов, которые запускают в действие клеточную иммунную реакцию, имеющую свои особенности. В отдельных случаях В-лимфоциты при встрече с антигеном не превращаются в плазматические клетки, а вместо этого они посылают Т-лимфоцитам сигнал о помощи для борьбы с инородными белками. Пришедшие на помощь Т-лимфоциты при столкновении с «чужаками» начинают вырабатывать специфические химические вещества под названием «лимфокины», которые служат катализатором для активации большого количества различных иммунных клеток. Все клетки, в свою очередь, приступают к активному делению и захвату инородной клетки для ее уничтожения. Особенность клеточной иммунной реакции состоит в том, что в ней не принимают участия антитела.

Иммунная система многофункциональна и уникальна, для нее характерен феномен «памяти», который обеспечивает при повторной встрече с антигеном ускоренный и более сильный иммунный ответ. Вторичная иммунная реакция всегда более эффективная по сравнению с первичной. Этот эффект является основой формирования иммунитета и смысла вакцинации.

Если вы нашли опечатку в статье, пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter.