Факторы специфического иммунитета микробиология
ЛЕКЦИЯ
ТЕМА Специфические факторы иммунитета. Факторы, влияющие на состояние иммунной системы.
ПЛАН ЛЕКЦИИ
Понятие о специфическом иммунитете.
Иммунокомпетентные клетки.
Формы приобретенного иммунитета.
Клеточный иммунитет.
Гуморальный иммунитет.
Факторы влияющие на состояние иммунной системы.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Понятие о специфическом иммунитете
Это специфическая защита организма против конкретного возбудителя и его антигенов.
Данный иммунитет не передается по наследству, а приобретается в течение жизни.
Является строго специфическим, т.е. всегда направлен против конкретного возбудителя или его антигенов.
Осуществляется иммунной системой организма. Специфический иммунитет включает клеточные и гуморальные факторы иммунитета.
2. Иммунокомпетентные клетки специфического иммунитета.
Основные клетки иммунной системы –
лимфоциты,
макрофаги и
дендритные клетки.
По функциональной активности иммунокомпетентные клетки подразделяют на
регуляторные и
эффекторные.
Регуляторные клетки управляют функцией иммунной системы путем выработки медиаторов — иммуноцитокинов.
Эффекторные клетки являются исполнителями иммунного реагирования и действуют на объект непосредственно либо путем биосинтеза биологически активных веществ (АТ).
Лимфоциты — подвижные мононуклеарные клетки, которые в зависимости от места созревания в организме подразделяются на Т- и В-лимфоциты.
Лимфоциты непосредственно распознают генетически чужеродные молекулы и участвуют в регуляции иммунного ответа, формировании гуморального и клеточного иммунитета, иммунологической толерантности и памяти, а также в реакциях гиперчувствительности.
Лимфоциты постоянно циркулируют между различными органами и тканями.
В-лимфоциты — эффекторные иммунокомпетентные клетки, ответственные за синтез Ig, участвующие в формировании гуморального иммунитета, иммунологической памяти, гиперчувствительности немедленного типа (ГНТ). Активностью В-лимфоцитов управляют молекулярные АГ и клетки-регуляторы: Т-хелперы и фагоциты.
Т-лимфоциты
Популяция Т-лимфоцитов включает субпопуляции
клеток-регуляторов (Т-хелперы) и
клеток-эффекторов (Т-киллеры), различающихся по рецепторному аппарату и специфическим продуктам биосинтеза.
Т-лимфоциты обеспечивают клеточные формы иммунного ответа (гиперчувствительность замедленного типа — ГЗТ, трансплантационный, противовирусный, противоопухолевый иммунитет), определяют силу и продолжительность иммунной реакции.
Т-хелперы (помощники) — субпопуляция Т-лимфоцитов-регуляторов, выполняющих регуляторную функцию. Основным продуктом биосинтеза Т-хелперов являются иммуноцитокины (интерлейкин, γ-интерферон и др.), с помощью которых они воздействуют на клоны Т- и В-лимфоцитов, включая созревание, пролиферацию и дифференцировку эффекторных клеток.
Т-киллеры — субпопуляция Т-лимфоцитов-эффекторов, на долю которых приходится примерно 25% всей популяции Т-лимфоцитов. Т-киллер распознает клетки с измененной структурой, поэтому его мишенью являются мутировавшие, а также пораженные вирусом клетки или трансплантаты. Т-киллеры синтезируют ферменты-токсины — перфорин, гранзимы и гранулизин, разрушающие генетически чужеродные клетки.
Макрофаги — самая многочисленная фракция иммунокомпетентных клеток, гетерогенная по морфологическим свойствам. Они обладают регуляторной и эффекторной активностью, вырабатывают иммуноцитокины, ферменты и другие биологически активные вещества и обеспечивают вне- и внутриклеточное разрушение (киллинг) чужеродного агента, фагоцитоз, переработку и представление его фрагментов Т-хелперам.
Имеются также NK-клетки (естественные киллеры), в определенной мере обеспечивающие противоопухолевый иммунитет, защиту от внутриклеточных паразитов, а также предохраняющие от атаки иммунными факторами отдельные ткани организма, включая эмбрион.
Антигенпрезентирующие клетки (АПК) захватывают, перерабатывают (переваривают) и представляют фрагменты чужеродного агента Т-хелперам для распознавания «свой-чужой». Основными АПК являются дендритные клетки, В-лимфоциты и макрофаги.
Дендритные клетки — клетки костномозгового происхождения, выполняющие функцию АПК.
3. Формы приобретенного (специфического) иммунитета
Естественный активный (постинфекционный) – возникает после перенесённой инфекции. Организм при этом сам (активно) вырабатывает антитела против инфекции. Возникает на 1 – 2 (3-4) неделе болезни, сохраняется годами, десятилетиями, иногда пожизненно.
Постинфекционный иммунитет
Стерильный Нестерильный
организм полностью возбудитель сохраняется
освободился от возбудителя в организме
Естественный пассивный (трансплацентарный) — ребёнок получает готовые антитела от матери через плаценту и грудное молоко при вскармливании. Организм ребенка в этом случае сам не участвует в активной выработке антител – пассивный иммунитет. Данный иммунитет сохраняется у ребенка до 6 месяцев, затем исчезает, и дети становятся восприимчивыми ко многим инфекциям.
Искусственный активный (поствакцинальный) —
иммунитет, вырабатываемый организмом в результате прививок вакцинами.
При этом организм активно вырабатывает антитела на искусственное введение чужеродных антигенов, содержащихся в вакцинах.
Возникает спустя 1-2 недели, а полностью формируется через 4 недели после прививки вакциной. Сохраняется годами, десятилетиями, иногда пожизненно.
Поствакцинальный иммунитет: индивидуальный и коллективный.
Искусственный пассивный – возникает в результате искусственного введения в организм готовых антител в виде препаратов — сывороток и иммунно глобулинов. Возникает сразу после введения и сохраняется около 3 – 4 недель.
Напряжённый иммунитет – стойкий, сохраняется долгое время, с высоким уровнем антител, надёжно защищает организм от инфекции.
Ненапряжённый – иммунитет наоборот.
Местный иммунитет – специфическая резистентность к возбудителю в той ткани, в которой он обычно локализуется.
Виды иммунитета по спектру защиты:
Антибактериальный
Антивирусный
Противогрибковый
Антипаразитарный
Антитоксический
Противоопухолевый
Трансплантационный
4. Клеточный иммунитет.
Клеточные механизмы специфического иммунитета – клеточный иммунитет
Отвечают за него Т – лимфоциты, созревающие (дифференцирующиеся) в тимусе (тимус зависимые). В основе клеточного иммунитета лежит процесс фагоцитоза.
Клеточные факторы иммунитета работают в кооперации с гуморальным иммунитетом.
МЕЖКЛЕТОЧНАЯ КООПЕРАЦИЯ
В иммунной защите организма участвуют три вида клеток: макрофаги, Т- и В-лимфоциты. Деятельность этих клеток направлена на распознавание и уничтожение генетически чужеродных веществ и объектов, регуляцию функционирования компонентов иммунной системы и поддержание гомеостаза. Такая работа осуществляется в постоянном взаимодействии всех типов иммунокомпетентных клеток, т.е. в условиях межклеточной кооперации. Связующим звеном между клетками иммунной сиистемы служат рецепторы, иммуноцитокины и другие медиаторы. Схему межклеточной кооперации можно упрощенно проиллюстрировать на примере активации В-лимфоцитов (рис. 8.2).
Виды Т – лимфоцитов:
1. Т – киллеры (эффекторы) — ЦТЛ – цитотоксические лимфоциты (клетки убийцы). Они осуществляют лизис (разрушение) опухолевых клеток и клеток, инфицированных вирусами, бактериями, антигенами.
2. Т – помощники (активаторы), включающие:
— Индукторы Т – хелперов осуществляют распознавание антигенов, представляемых макрофагами и стимулируют выработку макрофагами интерлейкина – 1, способствуют распознаванию Т – хелперами антигена;
— Индукторы Т – супрессоров – активизируют дифференцировку (созревание) Т — супрессоров;
— Т – хелперы 1 – синтезируют интерлейкин -2, интерлейкин –3, интерферон и др. цитокины, способствующие созреванию цитотоксических клеток (Т-киллеров) и активизируют Т – хелперы 2;
— Т — хелперы 2 – секретируют интерлейкины –4, 5, 6, которые вызывают пролиферацию и дифференциацию В – лимфоцитов и превращение их в антителообразующие клетки, стимулируют синтез антител, тормозят функцию Т – хелперов – 1.
3. Т – супрессоры (регуляторы) – клетки ингибиторы или подавители
Включают в себя:
1) Т – супрессоры – подавляют функции Т – хелперов –1, 2 и В – лимфоцитов;
Важны для развития иммунологической толерантности естественной (между плодом и матерью и в 1 неделю жизни новорожденного, защищают организм ребенка от цитотоксических лимфоцитов матери) и искусственной (при пересадке тканей) подавляют иммунный ответ.
Подавляют иммунный ответ при завершении заболеваний.
2) Т – контрсупрессоры – подавляют функцию Т – супрессоров, развивают резистентность Т – хелперов к Т – супрессорам.
Появляются через неделю после рождения и блокируют Т – супрессоры.
5. Гуморальный иммунитет.
Полностью разделить клеточный иммунитет и гуморальный невозможно: в инициации образования антител участвуют клетки, а в некоторых реакциях клеточного иммунитета важную связующую функцию выполняют антитела.
Гуморальный иммунный ответ (образование антител) представляет собой кульминацию ряда клеточных и молекулярных взаимодействий, происходящих в определенной последовательности:
— T-клетки распознают антиген , представленный им антигенпрезентирующими клетками , и в результате переходят в активированное состояние;
— Tх-клетки ( хелперные T-лимфоциты ) взаимодействуют с B-клетками, которые презентируют им антигенные фрагменты;
— активированные B-лимфоциты пролиферируют и дифференцируются в антителообразующие клетки;
— начинается синтез антител и от их класса зависит характер последующего иммунного ответа.
6. Факторы, влияющие на состояние иммунитета
1) Возраст
а) Дети до шести месяцев не болеют многими болезнями, так как они получили антитела от матери через плаценту и с молоком. После шести месяцев эти антитела разрушаются, и дети будут восприимчивы к инфекциям.
б) После шести месяцев дети более подвержены инфекциям, так как у них имеются анатомо-физиологические особенности:
низкая кислотность желудочного сока, многие бактерии не погибают в желудке – кишечные инфекции;
высокая проницаемость слизистых оболочек и кожи;
короткие и широкие носовые ходы, воздух не успевает согреться, и микробы не задерживаются в полости носа – ОРВИ;
разрушились антитела, полученные от матери.
в) Лица пожилого и старческого возраста, более восприимчивы к инфекциям, так как у них снижен иммунитет, снижены все физиологические, обменные и регенеративные процессы в организме.
2) Пол и физиологическое состояние
Женщины в период беременности, менструации и лактации более подвержены инфекционным заболеваниям.
3) Состояние эндокринной системы
При многих эндокринных заболеваниях увеличивается восприимчивость к инфекциям (сахарный диабет, Базедова болезнь, Аддисонова болезнь и др.).
4) Питание человека
а) Белковое голодание — снижение синтеза антител;
б) Недостаток витаминов. А, С, группы В снижает защитные силы организма;
в) Дефицит железа – недостаток лимфоцитов, эритроцитов — снижение иммунитета.
5) Воздействие вредных физических и химических факторов
Повышают восприимчивость к инфекциям:
а) переохлаждение и перегрев;
б) высокая влажность и подвижность воздуха;
в) УФИ;
г) поля сверхчастотных частот;
д) химические отравления на производстве;
е) загрязнение окружающей среды и др. факторы.
6) Образ жизни человека
а) ЗОЖ повышает иммунитет – физическая активность, закаливание, правильное питание, соблюдение режима дня, труда, отдыха, питания и сна, позитивное мышление;
б) неЗОЖ снижает иммунитет – вредные привычки (курение, алкоголизм, наркомания, токсикомания), гиподинамия, ожирение, истощение, несоблюдение режима, стрессы, переутомление, негативное мышление.
7) Наследственные особенности
При некоторых наследственных нарушениях и заболеваниях может снижаться иммунитет.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Изучение материала основного источника
https://www.studentlibrary.ru/doc/ISBN9785970435991-0009/002.html?SSr=060133c5dd084c611a3e50889501497664
иммунокомпетентные клетки
https://www.studentlibrary.ru/doc/ISBN9785970435991-0009/010.html?SSr=060133c5dd084c611a3e50889501497664
дополнительной литературы
видео
https://www.youtube.com/watch?v=iwN7Y2_kraw
Подготовка (на выбор) реферата, презентации, сообщения
примерные темы:
«Мечников И.И.- великий деятель»,
«Эрлих П.- величайшие открытия»,
«Заболевания лимфатической системы человека».
10
Иммунная система человека – это целостный взаимосвязанный механизм, который имеет ряд биологических и физических особенностей. Иммунная система организма состоит из органов, тканей и клеток, обеспечивающих специфические условия защиты от воздействия чужих тел. Реакция специфической защиты отличается высокими показателями и способна идентифицировать конкретный возбудитель. Таким образом, специфическая защита организма проявляется с помощью множественных действий, которые направлены на противостояние с инородными агентами.
Составляющие иммунной системы
В состав иммунной системы человека входят центральные органы:
- костный мозг;
- тимус.
Кроме того, периферические органы:
- селезёнка;
- лимфатические узлы;
- лимфатические фолликулы ЖКТ.
Эти органы вырабатывают разные виды клеток и обеспечивают стабильный и постоянный контроль за состоянием клеточного и антигенного воздействия на общее внутреннее состояние организма. Центральные органы отвечают за выработку и созревание лимфоцитов.
Понятие клеточной иммунной реакции
Клеточную реакцию иммунитета на чужеродные возбудители обеспечивают Т-лимфоциты, принимающие участие в защитных реакциях организма по двум направлениям. С одной стороны – приходят на помощь, когда В-лимфоцитам необходимо распознать чужеродное тело и стимулировать его к выработке сложных молекул антитела. С обратной стороны – Т-лимфоциты в процессе антигенной реакции имеют способность самостоятельно растворять и убивать инородные тела напрямую. При первом взаимодействии Т-лимфоцита с инородным агентом происходит целый ряд сложный реакций – сенсибилизация. В процессе этих реакций Т-лимфоциты получают способность различать антигены от различных других инородных тел и способствовать выработке реакции на эти возбудители. В процессе взаимодействия антигенов и лимфоцитов появляются два вида Т-лимфоцитов: лимфоциты-киллеры, способные разрушать инородные тела, и лимфоциты Т-клетки памяти, которые хранят память о вражеских нападениях и «следят» за организмом в случае повторного воздействия.
Специфические факторы защиты организма
Специфическая защита организма препятствует любому чужеродному проникновения антител. Это целый комплекс, включающий в себя различные формы и факторы, с помощью которых иммунная система вырабатывает реакцию на возбудителя. К ним относятся:
- образование антител;
- иммунный фагоцитоз;
- киллерная способность лимфоцитов;
- аллергическая реакция;
- иммунологическая память;
- иммунологическая толерантность.
Антитела проявляют значимую роль в процессе формирования инфекционного иммунитета и общей защиты организма. Они образуются в организме с помощью стороннего возбудителя путём инфицирования, а также с помощью вакцинации живыми вакцинами. Иммунный фагоцитоз – это поглощение инородных веществ клетками-фагоцитами. Сами по себе они очень подвижны, имеют способность самостоятельно передвигаться по направлению к возбудителю. Этот процесс в медицине носит название хемотаксис. Как правило, процесс фагоцитоза заканчивается тогда, когда клетки «сообщают» организму об окончании захвата и переваривания инородных тел.
Специфические факторы защиты организма – это огромное количество взаимосвязанных комплексов, которые направляются на избавление от отдельных антигенов. При проникновении в тело инородный организм начинает процесс размножения и привлекает к себе внимание «родных» клеток иммунной системы. Такие виды клеток известны тем, что они способны распознавать разные виды антигенов и применять методы, которые окажутся наиболее эффективными для борьбы с ними. В целом, весь процесс, который приводит к иммунному ответу, длится от 7 до 14 дней. По истечению этого срока плазмоциты начинают активно вырабатывать антитела. В свою очередь, они проникают в кровь, лимфу, жидкость тканей и продолжают расходиться по организму.
Антитела – универсальные виды белков, которые наделены способностью взаимодействовать с определёнными антигенами. Таким образом, все антитела имеют способность уничтожать инородные микроорганизмы и подавлять их деятельность, уничтожать чужеродные клетки и препятствовать действию токсичных веществ.
Антитела способны вырабатываться конкретно против того антигена, который проникает в организм. Несмотря на то, что все антитела имеют общую структуру, они способны оказывать разное воздействие на очаги поражения:
- агглютинины – склеивают антигены;
- преципитины – оседают на антигенах;
- лизины – разрушают инородные клетки.
Однако в медицине известны случаи, когда не все чужеродные агенты и инородные тела можно распознать, и, более того, уничтожить в процессе фагоцитоза. В основном, такие методы подходят для борьбы с вредными веществами и микробами, но практически бессильны перед вирусами. Это объясняется тем, что вирусы проникают непосредственно в клетки организма, где и происходит их развитие. Клетки фагоцитоза и антитела не могут обезвредить вирусы, которые «спрятались» внутри клеток. Поэтому, чтобы разобраться с вирусами, нужно уничтожать и сами клетки, в которых они размещаются. С этой функцией отлично справляются Т-лимфоциты-киллеры. Они обладают уникальной способностью распознавать и уничтожать клетки, заражённые вирусами, а также попутно убивать клетки, поражённые дефектом (например, опухоли). На данном этапе происходит процесс общего действия иммунно компетентной клетки-киллера и антигена.
Процесс защиты
Таким образом, на протяжении определённого периода времени иммунный ответ организма развивается и набирает силу. В то время, когда «враг» начинает отступать, реакцию иммунной защиты необходимо срочно остановить, так как организм не должен зря растрачивать силы. За этот процесс отвечают Т-супрессоры. Если бы такие клетки отсутствовали в организме, процесс иммунной реакции и специфической защиты организма был бы очень сложным.
Некоторые из клеток организма, которые отвечают за специфическую защиту, имеют способность не только распознавать, но и откладывать в памяти конкретные виды антигенов. Такие компоненты иммунной памяти имеют продолжительность жизни более 25 лет. С их помощью борьба с инородными телами протекает намного быстрее и эффективнее. Бывает, что организм ещё не успел получить вред, а «врагам» уже был дан отпор. Такая реакция иммунного ответа носит название «вторичной».
Виды иммунитета
Иммунитет человека, следовательно, защита его организма, может быть двух видов – врождённой (неспецифической) и приобретённой (специфической). Из двух видов в постоянной активности находится только один – врождённый. Благодаря ему при любом инородном вмешательстве организм незамедлительно реагирует и проявляет специфическую защиту. Специфическая иммунная реакция – второй по продолжительности этап защитной реакции. Таким образом, он развивается куда более медленными темпами.
Активация приобретённого иммунитета проявляется в повышении температуры тела и общей слабости организма, так как все силы организм расходует на борьбу с чужеродными возбудителями. Именно повышенная температура пагубно влияет на возбудителей разных заболеваний, приводит к стимулированию различных обменных процессов в организме и повышает активную деятельность клеток иммунной системы человека. Как раз эти факторы влияют на то, что не рекомендуется сбивать различными медикаментозными препаратами температуру при болезни, если она ниже 38°С.
Два вида иммунитета по своей деятельности опираются на клеточные и гуморальные факторы, которые в свою очередь тесно взаимодействуют и работают по чётко налаженной схеме.
Реакции иммунитета
Реакции между антителами и антигеном, происходящие в организме, называют серологическими. К особенностям антител относят аффиность и авидность. Все иммунные реакции, происходящие в организме человека, имеют широкое применение в современной медицине для диагностических и иммунологических исследований. Серологические исследования также применяются для идентификации антигенов микробов, выявления и определения группы крови, исследования злокачественных и доброкачественных опухолевых образований.
Понятие аллергии
Как и любой механизм, организм человека иногда может давать сбои. К примеру, у некоторых людей может возникать чрезмерно повышенная чувствительность на определённые группы веществ. Как правило, такие вещества не представляют реальной угрозы для организма человека, но в процессе их проникновения в организм человека возникает сильный иммунный ответ. Такого рода реакция называется аллергией, а вещества, которые приводят к её появлению – аллергенами. Ими могут выступать компоненты бытовой пыли, шерсть животных, цветочная пыльца, пищевые красители и продукты с высоким содержанием неприемлемых для организма веществ, средства бытовой химии, косметика и т.д.
Аллергия часто сопровождается повышенной чувствительностью, которая проявляется в виде кашля, насморка, слезоточивости, высыпаний на коже. В индивидуальных случаях аллергия может представлять особую опасность для организма и даже заканчиваться летальным исходом. Некоторые симптомы аллергии очень схожи с признаками инфекционных заболеваний, поэтому точную клиническую картину может обрисовать только профессиональный доктор.
Защита от инфекции
Самый простой путь предотвратить попадание инфекции и простимулировать специфические факторы защиты организма – предотвратить попадание раздражителя в организм человека. Главным барьером в таком случае служит кожа. Находясь в нормальном неповреждённом состоянии, она становится непроницаемой для подавляющей части инфекционных возбудителей. Ко всему этому, большинство бактерий не могут долгое время существовать на кожном покрове. Это объясняется тем, что на коже регулярно выделяется молочная кислота и жирные вещества, вырабатываемые вместе с потом и секрецией сальных желез. В такой атмосфере бактерии не могут выживать долгое время.
Что касается внутренних органов человека, то проникновение бактерий и чужеродных тел происходит по альтернативной схеме. На внутренних стенках органов выделяется специфическая слизь, которая действует, как определённый барьер для защиты возбудителя инфекции. Таким образом, бактерии не могут присоединиться к клеткам эпителия. Если микробы всё же попали в организм, действует природный процесс – реснички эпителия приводятся в движение за счёт кашля или чихания, и прикреплённые микробы удаляются самостоятельно. Также существует ряд других факторов, которые способны уберечь поверхность эпителия от воздействия микробов, например, регулярное выделение мочи, слюны или слёз.
Специфические факторы защиты иммунитета человека – совершенный механизм защиты от агрессии, вызванной инородными биологическими возбудителями, который развивался в ходе эволюции и подразумевает под собой распознавание самых незримых отличий между инородными агентами. Современные представления о структуре, деятельности и функциях специфической системы напрямую связаны с понятием иммунной защиты организма человека.
Заключение
Таким образом, рассмотрена сложно устроенная специфическая защита организма, состоящая из сотен отдельных факторов, которые тесно взаимосвязаны между собой. В целом, процесс защиты организма осуществляется путём объединения двух важных этапов – распознавания и уничтожения чужеродных тел и молекул. Это достигается благодаря динамичной и слаженной работе иммуноцитов всевозможного предназначения. Нарушение хотя бы одного составляющего этапа этих процессов приводит к возникновению разного рода патологии, которые могут быть опасными для организма.
loading…