Гуморальное и клеточное звено специфического иммунитета

Патогенные бактерии, проникая в организм человека, могут вызывать различные инфекционные заболевания. Чтобы воспрепятствовать активной деятельности микробов, организм человека защищается при помощи собственных сил. Различают два звена для борьбы – иммунитет гуморальный и клеточный. Их общая характеристика заключается в единой цели – устранение всего генетически чужого. И это вне зависимости от того, каким образом антиген появился в организме – извне либо изнутри посредством мутации.

Содержание:

Иммунитет клеточный

У истоков разработки теории о клеточном иммунитете стоял русский ученый – биолог Илья Мечников. Во время съезда врачей в Одессе в 1883 году он первым сделал заявление о способности иммунной системы нейтрализовать чужеродные тела. Поэтому Мечникова считают создателем клеточной теории иммунитета.

Создатель теории разрабатывал свои идеи параллельно с немецким фармакологом Паулем Эрлихом. Тот, в свою очередь, открыл факт появления белковых антител – иммуноглобулинов – в ответ на заражение организма инородными патогенными агентами. Антитела объединяются в команду и сообща противостоят антигену.

Эффективная защита организма достигается благодаря различным естественным процессам. Не последнюю роль в этой цели играют:

достаточное насыщение клеток кислородом;
нормализация pH среды;
наличие необходимого количества микроэлементов и витаминов в тканях.

Внимание! Иммунитет клеточный – это вариант ответа организма на проникновение сторонних агентов. В этой реакции не задействованы антитела и группа комплемента. В процессе борьбы участвуют макрофаги и другие защитные клетки человека.

Основной механизм защиты организма обеспечивает особая группа – Т-лимфоциты. Они вырабатываются в вилочковой железе (тимусе). Происходит их активация лишь в случае проникновения чужеродных элементов. Клеточный иммунитет имеет направленное действие против патогенных бактерий. Мощной атаке подвергаются, в основном, чужеродные микроорганизмы, выжившие в фагоцитах. Также не остаются без внимания иммунной системы и вирусы, поражающие клетки человеческого организма. Клеточная иммунная система принимает активное участие в борьбе с бактериями, грибами, опухолевыми клетками, простейшими.

Механизм работы клеточного иммунитета

Специфический клеточный иммунитет представлен Т-лимфоцитами. Они имеют разделение:

киллеры могут распознавать и уничтожать носителя антигена без сторонней помощи;
хелперы способствуют размножению иммунных клеток в период атаки извне;
супрессоры контролируют и, при необходимости, подавляют деятельность эффекторных клеток.

Важно! Иммунитет клеточный неспецифический отличается тем, что его клетки имеют способность к фагоцитозу. Фагоцитоз – акт захвата, переваривания и уничтожения бактерий, вирусов, собственных дефектных или отмерших клеток, инородных тел.

В случае активации клеточного иммунитета защитные функции выполняются следующим образом:

Цитотоксичные Т-лимфоциты активизируются, соединяются с патогенной клеткой-мишенью и выбрасывают из гранул токсический белок перфорин, который повреждает клеточную стенку и вызывают гибель чужеродной клетки.
Макрофаги и клетки-киллеры способствуют уничтожению внутриклеточных патогенов.
За счет информационных молекул оказывается влияние на другие клетки иммунитета. Именно они оказывают существенное действие на приобретенное и врожденное защитное свойство организма.

Цитокины, оказавшись в мембране одной клетки, начинают взаимодействовать с рецепторами других иммунных клеток. Так клеточное звено получает информацию об опасности. В них запускаются ответные реакции. В случае нарушения созревания лимфоцитов (с полным отсутствием функциональности) образуются врожденные дефекты Т-клеточного звена иммунитета. К внешним проявлениям заболеваний иммунодефицита относят:

задержку физического развития;
тяжелые формы молочницы;
сильные поражения кожи;
различные патологии дыхательных путей (в основном, в виде пневмоцистных пневмоний).

Знайте! Дети, у которых имеется Т-клеточный дефект, в большинстве случаев умирают на первом году своей жизни. Причины летальных исходов – осложнения после вирусных, бактериальных, протозойных инфекций, сепсиса.

В других случаях дефект может проявляться в виде гипоплазии тимуса, селезенки, лимфоузлов. У больных наблюдается отставание в умственном развитии, заторможенность. Прогноз у таких больных неблагоприятный. В будущем возможно развитие различных форм поражений некоторых систем организма, образований злокачественного характера.

Гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет – это еще один вид реакции организма. При активации ответных действий защиту выполняют молекулы плазмы крови, но никак не клеточные составляющие внутренних систем.

К системе гуморального иммунитета относятся активные молекулы, которые варьируются от простых до очень сложных:

иммуноглобулины;
система комплемента;
белки острой фазы (С-реактивный белок, сывороточный амилоид Р, белки сурфактанта легких и другие);
антимикробные пептиды (лизоцим, дефензины, кателицидины).

Эти элементы производятся различными клетками организма. Они защищают внутренние системы человека от патогенных инородных агентов и собственных антигенных провокаций. Гуморальный иммунитет проявляет себя в отношении бактерий и различных патогенных раздражителей, которые проявляются в кровотоке или лимфатической системе.

Внимание! Гуморальное звено состоит из нескольких классов иммуноглобулинов. IgG и M продуцируют множество различных реакций в тканях. IgG принимает непосредственное участие в ответных действиях организма на аллергены.

Гуморальные факторы иммунитета подразделяются на две группы:

Специфический гуморальный. К этой категории относятся иммуноглобулины. Их вырабатывают B-лимфоциты (плазмоциты). Если в организм проникают чужеродные элементы, лимфоциты блокируют их действия, а клетки-поглотители (фагоциты) – уничтожают. Специализируются эти клетки против определенных антигенов.
Неспецифический гуморальный. В отличие от предыдущего типа, это вещества, которые не имеют четких специализаций под определенные антигены. Воздействуют на патогенные бактерии в целом. К этому типу относятся циркулирующие в крови интерфероны, С-реактивный белок, лизоцим, трансферрин, система комплемента.

Кроме того, иммунитет подразделяется на еще два класса:

врожденный;
приобретенный.

Часть антител передается человеку еще в утробе, оставшийся гуморальный врожденный иммунитет – с молоком матери. Дальше организм учится вырабатывать защиту самостоятельно. Приобретенный иммунитет формируется после перенесенного инфекционного заболевания. Также защитные клетки могут быть введены в организм искусственно путем вакцинации.

Важно! Приобрести иммунитет позволяют определенные разновидности ослабленных либо убитых микроорганизмов.

Гуморальные факторы врожденного иммунитета тесно функционируют с клеточными факторами всей иммунной системы организма. В связи с этим постоянно поддерживается точная направленность иммунной деятельности и генетическое постоянство внутренних систем человеческого тела. Врожденный иммунитет часто создает состояние невосприимчивости организма к различным патогенным атакам антигенов.

Принцип работы гуморального иммунитета

На гуморальный иммунитет работают, в основном, B-лимфоциты. Они продуцируются из стволовых клеток костного мозга. Окончательное созревание происходит в селезенке и лимфатических узлах.

О B-лимфоцитах известно, что они делятся на два типа:

плазматические;
клетки памяти.

Первые действуют лишь в отношении определенных антигенов. Поэтому организм вынужден производить тысячи разновидностей B-лимфоцитов (чтобы бороться с разными версиями патогенов). Клетки памяти «запоминают» антиген, с которым уже происходила встреча. При повторном контакте они довольно быстро выдают иммунный ответ, что способствует эффективной борьбе.

Знайте! О T-лимфоцитах можно сказать, что они работают с группой B-лимфоцитов сообща.

Механизм деятельности гуморального иммунитета выглядит следующим образом:

макрофаг поглощает вторгшийся в организм антиген и расщепляет его внутри себя, после этого частички антигена выставляются на поверхности мембраны макрофага;
макрофаг предъявляет фрагменты антигена Т-хелперу, который в ответ начинает вырабатывать интерлейкины – особые вещества, под влиянием которых начинается размножение Т-хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров);
В-лимфоцит встречается с антигеном, происходит активация лимфоцита, он превращается в плазматическую клетку, вырабатывающую иммуноглобулины;
часть плазматических клеток в дальнейшем превращается в клетки памяти, циркулирующие в крови на случай повторной встречи с антигеном.

Снижение гуморального иммунитета у ребенка объясняется несколькими факторами:

наличием родовой травмы;
тяжелым течением беременности;
плохой наследственностью;
нарушениями в работе ЖКТ;
ранним отказом от грудного вскармливания;
нарушением режима искусственного питания, недостаточным поступлением полезных элементов;
неконтролируемым употреблением лекарственных препаратов;
сильной психологической травмой;
плохой экологической обстановкой в месте проживания.

Частые заболевания одного и того же характера требуют детального изучения. Состояние иммунитета доктор может определить, проведя анализ и проверив полученные показатели. Снижение уровня иммуноглобулинов иногда объясняется нарушением белкового синтеза. Дополнительно влияет на этот параметр увеличение их распада. Повышенный уровень гликопротеинов указывает на усиленный синтез и снижение их распада.

Витамин Д стимулирует функции макрофагов и синтеза антимикробных пептидов. Его недостаток сказывается на повышении частоты возникновения простудных и аутоиммунных заболеваний. К этим категориям стоит отнести такие опасные патологии как сахарный диабет, рассеянный склероз, волчанку, псориаз. Кроме всего прочего витамин участвует в дифференцировке иммунокомпетентных клеток. Учеными доказана прямая зависимость функционирования иммунной системы от участия витамина D.

Источник

Защита организма от внешнего воздействия осуществляется с помощью иммунитета. Различные живые тела и вещества, которые воздействуют на организм, воспринимаются им как чужеродная генетическая информация. Система, реагирующая на такое влияние, называется иммунной. Защиту организма составляет специфический (гуморальный иммунитет и клеточный уровень защиты) и неспецифический иммунитет (врожденный). Они отличаются по способу образования, времени возникновения и характеру действия.

Неспецифическая защита активизируется при проникновении антигенов – чужеродных веществ. Она считается врожденной, поэтому обуславливается различной степенью устойчивости к заболеваниям людей. Одними из ее проявлений являются продукция бактерицидных веществ, фагоцитоз и цитотоксический эффект. При образовании специфического иммунитета реакция возникает при внедрении чужеродного вещества. В этом случае продуцируются антитела В-лимфоцитами и плазматическими клетками в качестве гуморального иммунитета, а также происходит участие Т-лимфоцитов на клеточном уровне.

Несмотря на различие в функционировании, специфический и неспецифический иммунитет имеют совместное функционирование.

Неспецифический иммунитет

На первой стадии после рождения человека происходит формирование неспецифического иммунитета. В этом случае защита начинает работать в ответ на проникновение инородных веществ.

Гуморальный иммунитет и борьба на клеточном уровне при неспецифической защите формируются под воздействием различных факторов в зависимости от способа возникновения иммунной реакции организма.

Естественные защитные способности организма обуславливаются механическими барьерами, которые создаются при проникновении бактерий и инфекций в различные системы. Неспецифические факторы иммунитета проявляются в виде:

целостности кожных покровов;
выделений, вырабатываемых различными органами (слезы, моча, слюна, мокрота);
эпителия, ворсинок, образующих слизистую оболочку органов дыхания.

Все они предотвращают воздействие внедренных веществ на организм. Избавление от негативного влияния происходит в процессе чихания, диареи, рвоты. При правильном иммунном ответе может наблюдать повышение температуры тела, нарушение гормонального фона организма.

Биохимическая неспецифическая защита производится благодаря наличию различных факторов, к которым относятся:

кислоты, вырабатываемые сальными железами;
лизоцим слюны, устраняющий влияние грамположительных бактерий;
пониженная кислотность мочи, секрета из влагалища, желудочного сока, защищающие органы от бактериального воздействия.

При неспецифической защите огромную роль играет клеточная составляющая. Работа в этом направлении в организме осуществляется:

мононуклеарными фагоцитами (моноцитами, макрофагами тканей);
гранулоцитами (нейтрофилами, эозинофилами, базофилами);
клетками-киллерами.

Кроме этого среди неспецифических компонентов защитной функции выделяют:

систему комплемента (белки сыворотки крови);
составляющие гуморального иммунитета, к которым относят врожденные антитела сыворотки крови (разрушают грамотрицательные бактерии, белок пропердин);
белок бета-лизин в тромбоцитах (разрушает грамположительные бактерии);
интерфероны, способствующие защите клеток от вирусного поражения.

Иммунитет неспецифической формы имеет некоторые особенности, которые отличают его от приобретенной защиты.

При проникновении чужеродных тел происходит активизация всех факторов естественной защиты, что приводит к возникновению побочных эффектов.
Неспецифическая защита не обладает запоминанием возбудителя заболевания, что приводит к возможности дальнейшего его воздействия на организм.

Специфический иммунитет

Специфическая защита формируется позже естественного иммунитета. Благодаря особому функционированию, она способна распознать различные чужеродные агенты, которые называются антигенами. Все исследования, которые проводятся для выявления степени защиты организма, осуществляются именно на уровне специфических свойств организма препятствовать проникновению и размножению вирусов и бактерий.

Специфический иммунитет подразделяется на два вида: клеточный и гуморальный иммунитет. Их отличие состоит в задействованных в ответе клетках. На клеточном уровне защита формируется под воздействием Т-лимфоцитов. Гуморальные факторы обуславливаются В-лимфоцитами.

Гуморальный иммунитет

Один из видов иммунитета – гуморальный – начинает действие в момент образования антител к внедренным инородным химическим веществам и клеткам микробов. Важные защитные функции осуществляются при работе В-лимфоцитов. Их действие направлено на распознавание чужеродных структур. По завершению этого процесса происходит выработка антител – специфических белковых веществ (иммуноглобулинов).

Основной особенностью иммуноглобулинов является то, что вступать в реакцию они могут только с теми антигенами, которые повлияли на их образование. Поэтому ответ организма наступает в том случае, если наблюдается повторное проникновение раздражителя, к которому уже имеются антитела.

Локализация иммуноглобулинов может быть различной. В зависимости от этого они могут быть:

сывороточными – формируются в сыворотке крови;
поверхностными – располагаются на иммунокомпетентных клетках;
секреторными – находятся в жидкости, выделяемой ЖКТ, слезными и молочными железами.

Клетки гуморального иммунитета имеют некоторые особенности, которые отражаются на их функционировании.

Иммуноглобулины имеют активные центры, которые необходимы для взаимодействия с антигенами. Чаще всего их более одного.
Связь антитела с антигеном зависит от структуры веществ, а также от количества активных центров у иммуноглобулина.
На антиген могут иметь воздействие не одно, а несколько антител.
Антитела могут появляться непосредственно после контакта с раздражителем, а также возникать спустя некоторое время. В зависимости от этого они классифицированы на виды Ig G, Ig M, Ig A, Ig D и Ig E. Каждый из них обладает уникальной структурой и набором функциональных особенностей.

Гуморальный иммунитет человека формируется вследствие инфицирования, а также после прививки. В этом случае токсические вещества, проникающие в организм, нейтрализуются под воздействием антител. При вирусном поражении происходит блокировка рецепторов клеток антителами. После этого клетки организма поглощают обезвреженные вещества. Если отмечается бактериальное проникновение, то микробы смачиваются с помощью иммуноглобулинов. Это приводит к облегчению процесса уничтожения их макрофагами.

Клеточный иммунитет

Клеточный иммунитет образуется под влиянием иммунокомпетентных клеток. К ним относят Т-лифмоциты и фагоциты. Борьбу с бактериями осуществляет гуморальный иммунитет, в то время как на клеточном уровне происходит поражение вирусов, грибков и опухолей, а также отторжение тканей при трансплантации. Кроме этого замедленные аллергические реакции обусловлены работой клеточного иммунитета.

Теория иммунитета на клеточном уровне разрабатывалась в конце 19 века. В процессе выявления закономерностей работы клеток в области защиты организма были задействованы многие ученые. Однако структурировать знания удалось лишь одному исследователю.

Клеточную теорию иммунитета создал в 1883 году Илья Ильич Мечников. Его деятельность велась в направлении изучения трудов Чарльза Дарвина о процессах пищеварения живых существ на различных стадиях эволюционного развития. Продолжил исследование Мечников, изучая поведение морских блох и личинок морской звезды. Им было выявлено, что при проникновении чужеродного тела в объект, клетки последнего начинают окружать чужаков. Далее начинается их поглощение и рассасывание. При этом устранялись и ненужные организму ткани.

Клеточная теория иммунитета впервые вводит понятие «фагоцит». Термин описывает клетки, которые «поедают» инородные тела. Однако Мечников еще до этого рассматривал аналогичный процесс при изучении внутриклеточного пищеварения соединительных тканей представителей класса беспозвоночных. У высших животных роль фагоцитов выполняют лейкоциты. Дальнейшая работа ученого проводилась в разделении клеток на микрофаги и макрофаги.

Таким образом, исследователю удалось определить фагоцитоз, его роль в иммунитете, которая заключается в выведении патогенных микроорганизмов из различных систем.

Клеточный и гуморальный иммунитет неразрывно связаны друг с другом. Это обусловлено тем, что существуют элементы, которые могут участвовать как в одном, так и в другом процессе.

Защиту на клеточном уровне осуществляют Т-лимфоциты, которые могут быть в виде:

Т-киллеров, разрушающих внедренные клетки и пораженные в ходе инфицирования клеточные структуры организма;
Т-хелперов, способствующих выработке цитокинов и интерферонов (превращаются в макрофаги);
т-хелпер
Т-супрессоров, контролирующих защитную функцию организма, длительность ответа.

Также иммунокомпетентными клетками являются фагоциты (лейкоциты), которые могут быть:

циркулирующими ( гранулоциты и моноциты в кровеносной системе);
тканевыми (в соединительных тканях, а также в различных органах).

При внедрении антигена отмечается активация гуморального иммунитета, который дает сигнал к началу фагоцитоза. Процесс проходит несколько стадий развития.

В ходе хемотаксиса фагоциты стремятся к инородному веществу за счет компонентов комплемента, лейкотриенов.
На следующем этапе макрофаги приклеиваются к тканям сосудов.
Когда фагоциты покидают сосуд, начинается процесс опсонизации. В ходе него инородная частица обволакивается антителами с помощью компонентов комплемента. Поэтому фагоцитам становится легче поглотить антиген.
После прикрепления фагоцита к антигену начинается непосредственно процесс поглощения и активизации метаболизма внутри фагоцита.
Итогом такого воздействия становится полное разрушение чужеродного вещества.

В случае завершенного процесса происходит излечение больного. При воздействии гонококков, микробактерий туберкулеза, фагоцитоз может быть незавершенным.

Гуморальный иммунитет совместно с клеточным составляют специфическую иммунную защиту, которая позволяет человеку бороться с различными бактериями и вирусами. При их правильной работе наступает выздоровление и укрепление иммунной функции организма.

Источник