ИММУННАЯ СИСТЕМА


Глава 1 ИММУННАЯ СИСТЕМА

Организм человека постоянно подвергается воздействию различных болезнетворных бактерий, вирусов и других паразитов. Иммунная система, как уже говорилось во введении, сформировалась как система защиты человека от потенциально опасных агентов, она способна распознавать и уничтожать их. Компоненты иммунной системы

Любые молекулярные структуры, воспринимаемые иммунной системой в качестве чужеродного материала, называются антигенами. Существуют тысячи различных антигенов, и поэтому механизм адекватной реакции на них чрезвычайно сложен.

Различают неспецифический и специфический иммунитет. Неспецифический иммунитет является врожденным, обычно он уже есть у человека в момент появления на свет. Этот вид иммунитета опосредован особыми клетками, которые поглощают и переваривают проникшие в организм микробы. В данном случае организм одинаково реагирует на все антигены. Специфический иммунитет, напротив, является приобретенным и развивается в результате контакта со специфическим антигеном. При этом иммунная система способна запоминать предыдущие встречи с данным антигеном и адаптироваться к нему.

Иммунная система построена из трех видов клеток и трех видов белков, выполняющих специфические функции в иммунном ответе. Все шесть компонентов циркулируют в крови.

Клетки иммунной системы

• Гранулоциты — самые многочисленные из имеющих ядро клеток крови. Они способны обезвреживать антигены, попавшие в организм, поглощая и переваривая их с помощью высокоактивных ферментов.

• Моноциты — клетки, составляющие лишь небольшой процент от общего числа клеток в крови. Находясь вне кровеносного русла, они претерпевают структурные изменения и превращаются в макрофагов. Подобно гранулоцитам, макрофаги могут поглощать и переваривать чужеродные вещества. Кроме того, моноциты изменяют антигены таким образом, что иммунный ответ клеток третьего вида, лимфоцитов, становится более эффективным.

• Лимфоциты — в некоторых отношениях это самые важные клетки иммунной системы. В организме человека они присутствуют в огромном количестве — миллионы миллионов. Существуют два вида лимфоцитов: Т-лимфоциты и В-лимфоциты (или Т- и В-клетки). Количество Т-лимфоцитов в 5 раз превышает количество В-лимфоцитов.

Замечательной особенностью как Т-, так и В-лимфоцитов является то, что они реагируют только со строго определенными молекулярными структурами. Каждый лимфоцит взаимодействует только со своим специфическим антигеном, к которому он подходит, образно говоря, как ключ к замку. Лимфоциты могут вступать в борьбу с миллионами разных антигенов, не затрагивая при этом собственных белков организма.

В-лимфоциты и их прямые потомки отвечают за выработку иммуноглобулинов или антител. Распознав антиген, В-лимфоцит начинает быстро делиться. Возникшие в результате деления активированные дочерние клетки производят громадное количество антител, которые поступают в кровь, тканевые жидкости и продукты секреции клеток или желез организма.

Т-лимфоциты обуславливают так называемый клеточный иммунитет. Как и В-лимфоциты, они узнают антигены и активируются под их действием, но вместо выработки антител, дочерние Т-лимфоциты непосредственно атакуют и уничтожают антигены. Кроме того, они обладают способностью убивать клетки, инфицированные микроорганизмами, например вирусами, а также аномальные и инородные клетки, участвуя в отторжении пересаженных органов и, возможно, в иммунитете против некоторых форм рака. И, наконец, Т-лимфоциты способны усиливать или ослаблять иммунный ответ, регулируя активность других компонентов иммунной системы.

Как Т-, так и В-лимфоциты могут запоминать антигены, с которыми они уже имели дело, что позволяет им действовать более эффективно при повторных столкновениях.

Белки

К белкам иммунной системы относятся цитокины, белки комплемента и иммуноглобулины (или антитела). Все они находятся в сыворотке крови (жидкая часть крови).

• Цитокины — это белки, в значительной степени обуславливающие регуляцию иммунного ответа. Они вырабатываются лимфоцитами и моноцитами и называются лимфокинами и монокинами соответственно. Цитокины регулируют иммунный ответ разными способами. Одни из них увеличивают силу иммунного ответа, другие стимулируют деление клеток, а некоторые подавляют иммунный ответ. Благодаря этому иммунная система активна настолько, насколько это необходимо, так как чрезмерная ее активность могла бы повредить организму.



• Белки комплемента — это группа неспецифических белков, которые вместе с иммуноглобулинами обеспечивают мощный иммунный ответ. Взаимодействуя в определенной последовательности, они связываются с комплексом антиген — антитело, помогая клеткам иммунной системы поглощать и переваривать антиген. Комплексы антигенов с антителами также влияют на местное выделение гистамина.

• Иммуноглобулины. Существует огромное разнообразие иммуноглобулинов или антител. Каждый вид антител синтезируется в ответ на действие специфического антигена и помогает его удалению из организма. Хотя антитела не способны проникать внутрь живых клеток, они присутствуют как во многих тканях тела, так и на его поверхности. Антитела действуют по-разному: одни реагируют с ядовитыми веществами, обезвреживая их, другие покрывают поверхность микроорганизмов, облегчая их уничтожение фагоцитами, третьи препятствуют проникновению вирусов в клетки, а некоторые антитела могут непосредственно уничтожать бактерии.

Различают пять основных групп антител:

Иммуноглобулин G (IgG) — самая большая группа, на долю которой приходится 75% от общего количества иммуноглобулинов в крови. IgG активен в отношении бактерий, вирусов и токсинов. Это единственный вид антител, которые способны проникать через плаценту от матери к плоду, что гарантирует ребенку некоторую первоначальную защиту от инфекций. Кроме того, IgG способен блокировать действие другого иммуноглобулина, IgE, стимулирующего аллергическую реакцию.

Иммуноглобулин A (IgA) — содержится в небольших количествах в продуктах секреции, в частности, слезах, поте, слюне и грудном молоке. Присутствие IgA в грудном молоке означает, что от матери ребенку может передаваться временный иммунитет. Высокие концентрации IgA обнаружены в молозиве, что свидетельствует о его особой защитной роли в кишечнике новорожденного. IgA выполняет свою защитную функцию главным образом в слизистых оболочках дыхательной и пищеварительной систем.

Иммуноглобулин М (IgM) — имеет наибольший молекулярный вес и при иммунном ответе вырабатывается первым. IgM способен убивать бактерии непосредственно с помощью комплемента.

Иммуноглобулин D (IgD) — наименее изученный из всех иммуноглобулинов. Он присутствует в организме в очень небольших количествах и, как полагают, способствует развитию некоторых видов белых кровяных клеток.

Иммуноглобулин Е (IgE) — занимает центральное место в развитии аллергических заболеваний. У людей, страдающих аллергией, его уровень часто бывает повышен. IgE в основном содержится в слизистых оболочках дыхательной системы и кишечника. Он также может принимать участие в защите организма от паразитов.

Иммунный ответ

Клеточные компоненты иммунной системы (включая лимфоциты, которые ответственны за выработку антител) образуются в костном мозге. Оттуда они поступают в кровь и затем распространяются по тканям тела. Миллионы иммунных клеток содержатся в тканях организма. При нормальном ходе событий эти клетки в конечном счете поступают в лимфатическую систему, откуда возвращаются в кровоток, и цикл повторяется.

Огромное количество белых кровяных клеток постоянно патрулирует ткани в поисках чужеродного материала (антигенов). Обнаружив антиген, лимфоцит инициирует иммунный ответ.

Лимфоциты начинают делиться с образованием множества активированных дочерних клеток. Потомки В-лимфоцитов вырабатывают огромное количество антител к данному антигену. Антитела выделяются в кровь, тканевые жидкости и продукты секреции, где связываются с антигенами, которые и стимулировали их образование. Следствием такого связывания является несколько феноменов. Во-первых, антитела склеивают частицы антигена между собой, что облегчает их удаление из организма. Во-вторых, многократно увеличивается скорость поглощения антигенов белыми кровяными клетками. В-третьих, некоторые антитела способны непосредственно убивать чужеродные микроорганизмы. И, наконец, антитела нейтрализуют токсичные вещества.

Потомки стимулированных Т-лимфоцитов не синтезируют антител. Они борются с антигенами иначе:

— атакуют и убивают бактерии;

— убивают клетки, зараженные возбудителями болезней, например, вирусами;

— убивают аномальные и чужеродные клетки.

Совместное действие Т- и В-лимфоцитов в ходе иммунного ответа ведет к гибели микробов, проникших в организм.

Аллергическая реакция

Аллергическая реакция — это особый тип иммунной реакции, которая не защищает организм, а вредит ему. Она возникает при каких-либо нарушениях в иммунной системе.

Как и при нормальном иммунном ответе, описанном выше, появление антигена вызывает быстрое деление лимфоцитов с образованием клеток, вырабатывающих антитела к данному антигену.



Содержание раздела