Для создания искусственного иммунитета в короткие сроки
Иммунная защита организма является важнейшей составляющей его полноценного функционирования. Она ежедневно борется с внешними и внутренними патологическими факторами, успешно предотвращает развитие новообразований и препятствует началу многих инфекционно-воспалительных процессов. В современной иммунологии принято делить понятие иммунитет на два главных вида: врожденный и приобретенный. Первый формируется при рождении, во время прохождения материнских антител к плоду через плаценту, а также при грудном вскармливании. Второй, в свою очередь, делится на естественный и искусственный. Естественный возникает после перенесенного заболевания, так как после полного выздоровления в крови остаются циркулировать выработанные антитела. Ярким примером служит ветряная оспа, переболев которой, повторное заражение практически невозможно. Формирование искусственного иммунитета связано с проведением некоторых медицинских манипуляций (вакцинация, прививки). Именно об этом виде иммунной защите будет более детально рассказано в данной статье.
Что такое искусственный иммунитет?
Искусственный иммунитет — это иммунная защита, которая формируется под действием искусственной стимуляции. Для его формирования используется введение в организм определенных вакцин или сывороток. Нередко на их создание уходят годы и даже десятилетия. А некоторые в неизменном виде используются с момента их создания (например, антистолбнячная сыворотка, создание которой позволило навсегда прекратить страшную пандемию столбняка). В них присутствуют готовые иммунные частички, которые противостоят конкретного типу антигена. Важно понимать, что созданная защита формирует барьер, который функционирует в течение 2-3 недель. Антитела обладают непродолжительным сроком жизни, но в достаточно короткие сроки создают отличную сопротивляемость всего организма. Их выработка начинается сразу после попадания инфекционного агента внутрь. При этом наблюдается повышение температуры тела, больной человек чувствует слабость, быструю утомляемость и общее недомогание. Как только чужеродный микроорганизм уничтожен, лимфоциты считывают его данные и при повторной встрече начинают выработку антител.
Для формирования пассивного искусственного иммунитета человеку могут сделать инъекцию антисыворотки — суспензии частиц антител из крови гомогенизированных домашних питомцев. Такой же принцип действует после укуса змеи, когда пострадавшему вводят определенное количество яда, выступающего в качестве противоядия.
Подавляющее большинство прививок проводится перед тем, как ребенок идет в детский сад и школу. В период школьного обучения осуществляется ревакцинация, которая необходима для закрепления полученного результата. Смеха иммунизации содержит в себе ряд правил и сроков, регламентирующих правильную вакцинацию населения. Помимо этого, законодательствам страны предусмотрен специальный календарь прививок для детей и подростков. Его несоблюдение влечет за собой привлечение родителей к ответственности. Введение сывороток применяется при высоком риске развития определенной болезни, также на ранних статях её развития для помощи организму на пути к выздоровлению.
Виды искусственного иммунитета
В медицинской практике принято делить искусственный иммунитет на два основных вида:
Активный искусственный иммунитет
Формируется после совершения предотвращающих развитие определенного заболевания прививок. Когда в организм человека вводится вакцина или ослабленный возбудитель конкретной болезни (“живая вакцина”), или токсины — продукты жизнедеятельности патогенетических микроорганизмов (“убитая вакцина”).
Её тип напрямую зависит от медицинских противопоказаний и индивидуальных особенностей каждого человека. Например, ослабленная разновидность противопоказана лицам, страдающим от иммунодефицитных состояний (ВИЧ, онкозаболевания и т.д.), так как ослабленная иммунная защита не сможет полноценно справиться с патогеном. В ответ на поступление вакцины происходит подобие заражения человека. Однако патология протекает в более легкой, бессимптомной форме. Ответной реакцией организма становится активное выделение защитных антител.
Несмотря на то, что активный искусственный иммунитет появляется сразу после введения вакцины, он отличается высокой прочностью и длительность (на долгие годы, иногда даже пожизненно). Если состав вакцинного иммунопрепарат максимально прилежен к натуральному инфекционному возбудителю, то его иммуногенные способности значительно повышаются. Это дает возможность сформировать более прочный поствакцинальный иммунитет. Как правило, “живая” вакцина обеспечивает невосприимчивость на срок от 5 до 6 лет, “убитая” — на 2-3 года, а анатоксин — от 1 до 1,5 лет.
Однако стоит уточнить, что высокая степень очищения вакцины заметно снижает риск развития нежелательных побочных реакций со стороны организма. Наиболее ярким примером активного искусственного иммунитета является прививки от полиомиелита, коклюша и дифтерии. Их открытие помогло практически нейтрализовать случаи заболеваемости этими грозными болезнями.
Пассивный искусственный иммунитет
Формируется после введения в организм сыворотки. Она представляет собой дефибринированную плазму крови, которая уже содержит в себе антитела к конкретному заболеванию. Сыворотка может создавать как из крови людей, которые уже излечились от нужной патологии, так и из крови животных. В последнем случае привходит специальное прививание патологии, что приводит к образованию специфичных антител, которые можно вводить человеку.
Отличительной особенностью пассивного искусственного иммунитета является его быстрое появление. Он возникает практически сразу после поступления внутрь сыворотки, однако введение антитела по своей природе являются чужеродными агентами, поэтому со временем организм начинает подавлять их активность. С этим связано ещё одна характеристика этой разновидности иммунной защиты — нестойкость и непродолжительность. Срок его действия, как правило, составляет от 4 до недель. Самым ярким представителем пассивного искусственного иммунитета является сыворотка против столбняка и бешенства.
Видео по теме:
15 ноября 2017 г.
Одной из самых значимых и необходимых функций человеческого организма является способность ограждать себя от болезнетворных микробов. Такая система имеет очень сложное строение и состоит из множества подчиненных клеток. Данная оборона носит название иммуните́т. Выделяют естественный и искусственный, активный и пассивный.
Что такое пассивный иммунитет
Однако к какому бы виду он ни относился, стоит одна задача – найти чужеродную частицу, связать и уничтожить, выделить из организма и запомнить, чтобы в дальнейшем в случае повторного заражения быстро среагировать. Пассивный иммунитет приобретается человеком не в условиях настоящей болезни.
Это такой вид защитной системы, который может возникнуть при введении готовых антител. В отличие от активного он не появляется после того как человек по-настоящему заразится.
Как приобретается
Образоваться такой иммунитет может пассивно без активных действий со стороны оборонной системы человека – готовые антитела против возбудителя болезни поступают в организм и сразу действуют. Достижение такого защитного механизма возможно несколькими путями. Первый испытал на себе каждый человек, потому что связан с беременностью.
Иммунная система плода и маленького ребенка несовершенна. Она неразвита в достаточной мере. Поэтому организм матери берет на себя роль ответственного за здоровье малыша. Из тела мамы через плаценту к плоду поступают готовые антитела. Иммуноглобулины класса G – первые иммунные компоненты, которые появляются у ребенка. Они поставляются от матери и циркулируют в крови малыша, защищая его.
- состояние длится до достижения возраста полугода. Если концентрация антител мамы оказалась высока, то новорожденный остается невосприимчив к данной инфекции длительное время, до полного исчезновения оборонных компонентов матери. После этого начинается активно формироваться собственная иммунная система младенца и выделение своих антител.
Другое название такой защитной организации – врожденная или плацентарная. Иной способ, при котором будет приобретаться данная оборонная система тоже возможен. Пассивный искусственный иммунитет возникает как в результате введения готовых антител, так и лечебной сыворотки. Достигается мгновенный эффект – итог не заставляет себя ждать долго.
Однако продолжительность такой защиты невелика. Она сохраняется несколько недель, а затем исчезает без следа и человек вновь может получить шанс заболеть. Показание для создания такого иммунитета – необходимость срочного формирования защитных компонентов против определенного возбудителя.
Виды
Пассивная система обороны подразделяется на два главных типа:
- Естественный;
- Искусственный иммунитет.
Первый передается от матери ребенку, а второй создается целенаправленно на непродолжительный срок с помощью инъекций и ампул. Речь об особенностях каждого из них идет выше. Стоит добавить, что поддержание естественного пассивного иммунитета возможно путем грудного вскармливания. Поэтому считается, что дети, получающие питание искусственно с помощью смесей менее крепкие в плане здоровья.
Что такое активный иммунитет
- система защиты, которая будет вырабатываться в условиях реального заражения. Для создания такой обороны требуется возбудитель заболевания. Он вызовет стимуляцию иммунных механизмов в организме человека, что приведет к созданию антител и удалению вредоносной частицы. Формирование данной защитной системы занимает продолжительное время, однако, и сохраняется такой оборонный комплекс гораздо дольше – до нескольких лет или всю жизнь.
Барьер может возникать как в естественных условиях, так и в намеренно созданных. Активный искусственный иммунитет возникает как в результате вакцинации, которая содержит ослабленного возбудителя, так и при введении иммуноглобулинов. Поэтому цель активной защитной системы не только борьба с болезнью, но и ее профилактика. Потому что ослабленный микроб вызывает легкое течение инфекции, чаще даже незаметное для вакцинируемого.
Но вырабатываемые антитела не будут отличаться от тех, что создаются в случае, если человек заболел. Осуществляется данный вид иммунитета гуморальными и клеточными механизмами, которые обеспечивают презентацию вредоносных частиц, то есть запоминание. Помощь оказывают и естественные барьеры в виде наружных кожных и слизистых покровов, а также работе потовых, сальных и слюнных желез.
Однако инфекционные возбудители очень изменчивы. Что позволяет им ускальзывать от надзора иммунитета вновь и вновь. Стоит упомянуть лишь ОРВИ. Ими болел каждый. И не раз. Хотя многие люди вакцинировались это не помогло. Иммунизация в этом не виновата. Просто вакцина была сделана против одного вида патогена, а заразился пациент другим. Это связано с тем, что возбудитель имеет большое число типов и его структура постоянно меняется, поэтому невозможно его поймать.
Человечество не может создавать столько вакцин, сколько существует вариаций микроорганизмов. Ввиду этого активный естественный иммунитет единственное действенное оружие против большого числа патогенов.
Как вырабатывается
Формирование такого вида защиты возможно несколькими путями. Первый и самый действенный – это болезнь. Попав в организм, микроб активизирует сложную систему иммунного ответа, результатом которой является выработка антител – главных борцов против патогенов. Имеется и другой путь создания – это искусственный активный иммунитет, который может формироваться посредством вакцинации.
Активный иммунитет закреплен в генетическом коде каждого индивидуума. Он передается по наследству. А также имеет свои видовые различия. Это значит, что некоторые антитела животных безразличны человеку, так как он не может заболеть патологией, специфичной для данного вида. Пример такой особенности в том, что собакам не суждено бывать зараженным гонореей, как и человеку невозможно приобрести чумку.
Виды
К типам активного иммунитета принадлежит:
- Естественный;
- Искусственный.
Первый будет появляться после перенесенного заболевания. Он носит самый длительный характер. А активный искусственный иммунитет формируется при введении вакцины, а не таблетки. Устойчивость такой системы подразделяется на:
- Стерильную;
- Нестерильную.
Первый вид указывает на то, что защита против конкретного возбудителя сохраняется в течение всей жизни и во внутренней среде организма человека отсутствует патоген. Для второго типа характерно наличие вредоносной частицы. Возможность искусственного иммунитета быть активным и пассивным открывает для человечества большие перспективы в плане борьбы с микроорганизмами.
Иммунитет — (лат. immunitas — освобождение) — защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым относятся микроорганизмы, вирусы, черви, различные белки, клетки, в том числе и собственные изменённые клетки организма.
Иммунология — наука, изучающая иммунитет.
Иммунный ответ — это реакция организма на внедрение чужеродных агентов.
Антиген — любое чужеродное вещество или организм.
Антитело — вещество организма, распознающее антигены.
Антитела (иммуноглобулины) — особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности B-лимфоцитов в виде рецепторов (рис. 1). Реагируя на присутствие антигена, они отделяются от мембраны В-лимфоцита и присутствуют в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул (антител). Антитела способны избирательно связываться с конкретными видами чужеродных молекул, которые в связи с этим называют антигенами.
Рис. 1. В-лимфоцит с мембрансвязанными рецепторами
Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов.
Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов.
К антигенам немикробного происхождения относятся белки пыльцы растений, яичный белок и белки трансплантатов тканей и органов, а также поверхностные белки клеток крови при переливании крови.
Аллергены — это антигены, вызывающие аллергические реакции.
История изучения иммунитета
Фундамент иммунологии был заложен изобретением микроскопа, благодаря чему удалось обнаружить первую группу микроорганизмов — болезнетворные бактерии.
В конце XVIII в. английский сельский врач Эдвард Дженнер сообщил о первой удачной попытке предотвратить заболевание посредством иммунизации. Его подход вырос из наблюдений за одним интересным явлением: доярки часто заражались коровьей оспой и впоследствии не болели натуральной оспой. Дженнер ввёл маленькому мальчику гной, взятый из пустулы (нарыва) коровьей оспы, и убедился в том, что мальчик оказался иммунным к натуральной оспе.
Работа Дженнера дала начало изучению теории микробного происхождения заболеваний в XIX в. Пастером во Франции и Кохом в Германии. Они отыскали антибактериальные факторы в крови животных, иммунизированных микробными клетками.
Луи Пастер успешно выращивал различные микробы в лабораторных условиях. Как часто бывает в науке, открытие было сделано случайно при культивировании возбудителей холеры кур. Во время работы одна из чашек с микробами была забыта на лабораторном столе. Было лето. Микробы в чашке несколько раз нагревались под солнечными лучами, высохли и потеряли способность вызывать заболевание. Однако куры, получившие эти неполноценные клетки, оказались защищёнными против свежей культуры холерных бактерий. Ослабленные бактерии не только не вызывали заболевание, а, напротив, давали иммунитет.
В 1881 г. Луи Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.
В 1908 г. Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.
И. И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.
Сначала И. И. Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Чёрного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определённые клетки (целомоциты) этих животных поглощают все инородные частицы (в т. ч. бактерии), проникающие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. И. И. Мечников осознал, что это явление не питание данной единичной клетки, а защитный процесс в интересах целого организма. Учёный назвал действующие таким образом защитные клетки фагоцитами — «пожирающими клетками». И. И. Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление.
Против теории И. И. Мечникова в начале XX в. выступали большинство патологов, так как они считали лейкоциты (гной) болезнетворными клетками, а фагоциты — разносчиками инфекции по организму. Однако работы И. И. Мечникова поддержал Луи Пастер. Он пригласил И. И. Мечникова работать в свой институт в Париже.
Пауль Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета, установив, что антитела передаются ребёнку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет. Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина, благодаря чему были спасены миллионы детских жизней.
Теория иммунитета Эрлиха говорит о том, что на поверхности клеток есть специальные рецепторы, распознающие чужеродные вещества (антигенспецифические рецепторы). Сталкиваясь с чужеродными частицами (антигенами), эти рецепторы отсоединяются от клеток и в качестве свободных молекул выходят в кровь. В своей статье П. Эрлих назвал противомикробные вещества крови термином «антитело», так как бактерий в то время называли «микроскопические тельца».
П. Эрлих предполагал, что ещё до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». Теперь известно, что он имел в виду рецепторы лимфоцитов для антигенов.
В 1908 г. Паулю Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.
Чуть раньше Карл Ландштейнер впервые доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.
Питер Медавар доказал удивительную точность распознавания иммунными клетками чужеродных белков: они способны отличить чужеродную клетку всего по одному изменённому нуклеотиду.
Френк Бёрнет постулировал положение (аксиома Бёрнета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.
В 1960 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Медавар и Френк Бёрнет за открытие иммунологической толерантности (лат. tolerantia — терпение) — это распознавание и специфическая терпимость к некоторым антигенам.
Уничтожение генетически изменённых клеток
Одна из функций иммунной системы — это уничтожение генетически изменённых (мутантных) клеток организма. В процессе клеточного деления постоянно происходят ошибки, и одна из миллиона образовавшихся клеток становится мутантной, т. е. генетически чужеродной. В организме человека благодаря мутациям в каждый конкретный момент должно быть более 10 миллионов мутантных клеток. Мутации приводят к изменению функций клетки. Большинство мутантных клеток не способны выполнять свои функции, а многие выходят из-под контроля организма (например, при нарушении апоптоза) и становятся раковыми клетками. Появление таких клеток может привести к возникновению серьёзных заболеваний и гибели организма.
Один из механизмов иммунитета, осуществляемый лимфоцитами (НК-лимфоцитами), направлен на уничтожение именно раковых клеток.
Виды иммунитета
Иммунитет можно разделить на клеточный и гуморальный (рис. 2)
Рис. 2. Клеточный и гуморальный иммунитет
Все разнообразные формы иммунного ответа можно разделить на два типа: врождённый иммунитет и приобретённый иммунитет (рис. 3).
Рис. 3. Классификация иммунитета
Приобретённый иммунитет — это специфический индивидуальный иммунитет, т. е. это иммунитет, который имеется конкретно у определённых индивидуумов и к определённым возбудителям или агентам.
Главными характеристиками приобретённого иммунитета являются специфичность и иммунологическая память. Чем чаще организм встречается с патогеном, тем быстрее и активнее вырабатываются антитела, следовательно — сильнее защита.
Врождённый иммунитет с самого рождения (ещё до первой встречи с антигеном) защищает организм против всего чужеродного, т. е. он не специфичен.
Таким образом, повторная встреча с тем или иным патогенным микроорганизмом не приводит к изменениям врождённого иммунитета, но повышает уровень приобретённого.
Врождённый иммунитет активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Он реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определённые классы антигенов, характерные для патогенных организмов (белки вирусного капсида, продукты метаболизма глистов и т. п.).
Врождённый иммунитет может быть наследственным (видовым) и индивидуальным.
Наследственный (видовой) иммунитет — это невосприимчивость всех представителей данного вида к определённому антигену, приобретённая в процессе эволюции:
болезни, которыми болеет человек, но не болеют животные и птицы (корь, натуральная оспа, проказа, вирусный гепатит, холера, гонорея, дизентерия, брюшной тиф и др.);
болезни, которыми болеют животные, но не болеет человек (чума крупного рогатого скота, пироплазмоз собак);
болезни, которыми болеют птицы, но не болеет человек (куриная холера);
болезни, которыми болеют животные и человек, но не болеют птицы (сибирская язва, бешенство и др.).
Индивидуальный врождённый иммунитет определяется теми особенностями, которые передаются организму с родительскими генами и в процессе эмбрионального развития.
В процессе эмбрионального развития через плаценту плоду передаются антитела матери, которые противостоят инфекциям. Передача антител от мамы к ребёнку происходит в основном в последнем триместре беременности.
Иммунитет подразделяется на естественный и искусственный.
Естественный иммунитет возникает самостоятельно в процессе жизни организма.
Естественный иммунитет делится на активный (после перенесённых заболеваний) и пассивный (например, с молоком матери).
До 6 месяцев малыша защищают антитела, передающиеся от матери с грудным молоком. Поэтому важным является исключительно грудное вскармливание. Иммунитет матери защищает ребёнка. Дети, которые находятся на искусственном вскармливании, слабо защищены, т. к. собственных антител у них мало. Только к 6 месяцам организм самостоятельно начинает вырабатывать антитела. Собственный иммунитет ребёнка формируется только к концу первого года жизни.
Искусственный иммунитет организм приобретает в результате применения медицинских препаратов (вакцин и сывороток).
Вакцина — медицинский препарат, содержащий ослабленные или убитые микроорганизмы.
Вакцина вводится абсолютно (!) здоровому человеку для предотвращения заболевания в будущем.
Сыворотка — медицинский препарат плазмы крови без фибриногена, содержащий готовые антитела к определённому патогену (заражающему микроорганизму). Сыворотку получают из крови заражённого данным заболеванием животного (коровы, лошади и т. п.).
Сыворотка с чужими антителами вводится заболевшему человеку в случае, когда организм не способен произвести достаточное количество антител.