Иммунитет и что его связывает с генетикой

Что такое иммунитет? Это понятие мы постоянно слышим в быту, от врачей, и даже в рекламе противовирусного средства, но не все четко представляют себе его значение. Говоря простым языком, иммунитет – это индивидуальная защитная система организма, некая погранично-охранная служба, задача которой распознавать чужеродные бактерии и вирусы и не пропускать их в организм. А если вдруг они все же проникли, то активно с ним бороться и нейтрализовать. Если служба работает плохо, в организм, во-первых, проникают чужеродные агенты, во-вторых, беспрепятственно распространяются в нем, вызывая болезни от легких ОРВИ до самых тяжёлых патологий, включая онкологические заболевания.

Иммунитет состоит из двух составляющих: врожденный иммунитет и приобретенный. Врожденный – это как раз и есть иммунитет, предопределённый на уровне генов. Тот, с которым человек рождается и который не поддается коррекции. Зато влиянию поддается приобретенный иммунитет. Он зависит от образа жизни человека, от питания, от режима сна и стрессов, от состояния гормональной системы, от климатической зоны проживания и, самое главное, от того, с какими микроорганизмами человеку уже пришлось встретиться в жизни. Например, все знают, что если один раз переболеть ветряной оспой, то в отношении нее вырабатывается иммунитет. То есть, организм уже знает, что это за вирус и как с ним бороться. Все это происходит потому, что лимфоциты запоминают вирусы и вырабатывают защитные антитела. По этому принципу когда-то были придуманы прививки. В конце 19 века деревенский врач Эдвард Дженнер заметил, что доярки, заразившиеся оспой от животных, потом не болеют человеческой оспой в период эпидемий. После этого метод вакцинации — планового введения инактивированного компонента инфекционного агента, стали использовать для формирования иммунной защиты организма. Для того времени это был огромный прорыв в медицине, так как вплоть до 19 века от массовых эпидемий чумы, оспы, тифа, гриппа и детских инфекций гибли сотни, и даже тысячи, людей, а выживаемость ребенка определялась исключительно иммунитетом (так как первые антибактериальные препараты появились только в 20 веке).

Интересные исключения иммунной системы

Выходит, что если иммунная система отвергает все чужеродное, то почему тогда она не отвергает беременность? Ведь, условно, ребенок только на 50 % обладает материнскими генами, а на вторые 50% — это чужеродная генетическая информация от отца. Природа подошла к этому хитро. Иммунная система, как и любое правило, имеет исключения. Развитие новой жизни при беременности – это, в том числе, и сложный иммунный процесс. Иммунная система беременной женщины, плацента усиленно работают на защиту плода, вырабатывая и передавая защитные свои антитела, при этом собственная иммунная система женщины не ослабляется – это называется «иммунным парадоксом беременности».

Аллергия также является иммунной реакцией. Если существует предрасположенность к развитию иммунной аллергической реакции, то агентом (или правильнее антигеном) может выступать любой компонент окружающей среды человека: компоненты в воздухе, бытовая химия, пища, животные, лекарственные вещества. В результате мы имеем дело с аллергией на цитрусовые, на пыльцу, на шерсть животных и так далее.

Влияние врожденного (наследственного) иммунитета на качество жизни человека

Очень редко (частота — 1: 25 000- 1:100 000) регистрируются случаи первичного врожденного (генетически определенного) иммунодефицита. Такой организм не способен бороться с внешними и внутренними агентами (опухолевые клетки), что часто не совместимо с жизнью.

В остальных случаях врожденный иммунитет определяет основное состояние организма, а его влияние по сравнению с приобретённым иммунитетом выяснили ученые под руководством Марка Дэвиса. Для этого они провели глубокий анализ состояния здоровья 78 пар однояйцевых близнецов. Надо сказать, что хотя генетически каждый человек является уникальным, но все же генное сходство однояйцевых близнецов является максимальным из возможных. При этих условиях все иммунные отличия между ними в настоящий период времени можно отнести к иммунитету приобретенному. Иммунные системы близнецов сравнивали по более чем 200 показателям, среди которых и все перенесённые болезни, и вакцинация, и рацион питания, и место проживания, и даже режим чистки зубов. Ученые выяснили, что в ¾ случаев, приобретенный иммунитет перекрывает влияние генетического иммунитета. При чём, чем старше человек, тем сильнее становится влияние приобретенного иммунитета. Если в 25 лет два звена иммунитета могут оказывать сравнимое влияние, то к 60 годам влияние приобретенного иммунитета становится максимальным и определяющим качество жизни.

Хотя иммунный ответ во много определен генетической составляющей, отдельно выделяется такое понятие как «генетическая предрасположенность» к различным патологиям или заболеваниям и не всегда это проблема в иммунной защите. Например, предрасположенность к артериальной гипертензии или к патологиям глаз. Врожденный иммунитет – это наследственная способность организма защищаться от генетически чужеродных агентов, с которыми он сталкивается в процессе жизнедеятельности. Подводя итоги по проведенному исследованию, человек в течении жизни определяет, укрепляет и развивает иммунную систему, чтобы оказаться под сильной иммунной защитой!

Источник

Генетический (видовой) иммунитет в совокупности с адаптивным (приобретенным) иммунитетом составляют единую систему, обеспечивающую защитную реакцию на атаки других генетически враждебных, чужих субстанций. Важнейшие компоненты самозащиты способны обеспечить выживание и функционирование организма в окружающей недружественной среде. Система видового иммунитета достаточно устойчивая, стабильная и крепкая, однако она напрямую связана с наследственностью.

Возникновение естественной защиты

Стойкие генетические основы иммунитета – по мнению ученых — были заложены на первоначальных стадиях формирования многоклеточных живых структур. Их возникновению предшествовало появление прочной генетической памяти, способности у организма переформатировать TSC гены и некоторые группы белков, определять опасных «чужаков».

Какие есть этому доказательства? Самый веский аргумент – наличие разнообразных защитных способностей у беспозвоночного класса животных, растений. К примеру, членистоногие обладают защитой, обусловленной фагоцитозом (клеточным втягиванием, поглощением чужеродных частиц), то есть клеточным барьером.

Также в естественных соках – крови, лимфе – наличествуют защитительные антитела, определяющие гуморальную защиту. Такие составляющие стабильны, наследуются, не подвергаются генетическим модификациям на протяжении жизненного цикла, уготованного природой.

Формирование генетической оборонительной способности

Генетические основы иммунитета Генетическая защитная способность зарождается у ребенка, когда он еще формируется, развивается в утробе матери. В средине первого триместра закладываются частички, которые будут отвечать за сохранение и безопасность будущей жизни. Они продуцируются из стволовых клеток, далее перемещаются в селезенку. Речь идет о фагоцитах – клетках генетической самозащиты. Их главная обязанность – поиск и уничтожение враждебных объектов.

Такой процесс построен на определенных этапах:

Вначале фагоцит направляется к проникшему «врагу».
Плотно «приклеивается» к нему.
Клетка защитного механизма начинает активироваться.
Частичка может полностью всасываться в клетку. В этом случае края мембраны плотно сжимаются за ее пределами. Или частица может обволакиваться возникшими псевдоподиями.
В вакуоле с захваченной чужеродной частицей присутствуют лизосомы, богатые пищеварительными ферментами.
«Чужак» разрушается, переваривается.
Отработанные элементы эвакуируются клеткой.

Виды конституционной самозащиты

Видовую способность к самозащите разделяют на следующие подгруппы:

Первая подгруппа — абсолютная врожденная защита. К примеру, человек 100% невосприимчив к возбудителям чумы крупного рогатого скота, собачьей чумки.
Вторая подгруппа — относительная врожденная защита. Под такой защитой подразумевают восприимчивость к чужеродным телам лишь при выполнении некоторых условий. К примеру, голубю может грозить сибирская язва только при условии, что в организме присутствует алкоголь.
Третья подгруппа — индивидуальная врожденная защита. Она формируется во время вынашивания малыша. Этот оборонный фактор связан с тем, что антитела к различным возбудителям недугов, которыми довелось переболеть будущей мамочке, передаются от нее к формирующему плоду через плаценту. Поэтому, этот вид генетической защиты также называют плацентарным.

Отличительные признаки

У врожденной реактивности есть ярко выраженные признаки:

Во-первых, она способна выявлять и уничтожать чужеродные организмы в скоростном режиме – на протяжении нескольких минуток (реже – часов) после их вторжения в ткани. В такой короткий термин механизмы адаптивной защиты еще не проявляются.
Во-вторых, ее воздействие осуществляется посредством характерных звеньев – некоторыми стромальными элементами, ДК и макрофагами, ИКТ (ИК) клеточками. А также базофилами (белыми единицами крови) и эозинофилами (разновидностью лейкоцитов), лаброцитами и нейтрофилами. Задействованы также гуморальные (жидкостные) регуляторы, в т. ч. особые сигнальные вещества и природные антитела, АНП (антимикробные низкомолекулярные пептиды) и пр.

Характерные особенности

Генетические основы иммунитета Клеточные структуры видового иммунного механизма:

Не создают идентичных клеток (клонов). Каждая клетка функционирует индивидуально. При специфической же защите все клеточные структуры подчиняются главной установке (программе), обособленной на генетическом уровне.
Не претерпевают какую-либо – позитивного или негативного характера – селекцию.
Принимают участие в процессах внутриклеточной цитотоксичности, цитолиза, в т. ч. нейтрализации продуцирования цитокинов, разрушении внешних шаров бактериальной клетки и пр.
«Узнавание» патогенных микроорганизмов клетками естественного барьера происходит путем задействования большого количества рецепторных образований, в т. ч. маннозных окончаний и рецепторов-мусорщиков, лектиновых окончаний и рецепторов комплемента (Complement Receptor) — СК1 и СКЗ, СК4 и пр.

Особый подраздел рецепторов конституционной защиты составляют рецепторы паттерн-распознающие. Они способны распознавать и реагировать на одинаковые для многих микроорганизмов структуры – МПП (молекулярные патогенассоциированные паттерны).

Активация конституционного «барьера» является важным условием развития приобретенного иммунного ответа.

Генетика (достаточно сильная!) не позволяет высокоорганизованным многоклеточным организмам в полной мере защититься (оградиться) от чужеродных микроорганизмов. Адаптивная защитная система дополнила, усилила барьерные возможности против многомиллионных чужеродных антигенных структур.

Составляющие наследственной брони

Генетические основы иммунитета К естественной самозащите относятся:

кожица и слизистые оболочки;
явление фагоцитоза – действия клеток, направленные на захват и переваривание твердых частичек;
воспалительная способность – местная (общая) оборонная реакция, отклик организма на инфекцию, тканевые повреждения;
лимфатическая ткань – вариант соединительной ткани, которой свойственно высокое содержание лимфоцитов;
барьерные особенности тканевых жидких веществ, крови.

Самозащита нашего организма

Неповрежденные покровы, слизистые структуры зрительного органа, дыхательных путей с ресничками (выростами) на свободной поверхности клеток мерцательного эпителия, ЖКТ, половых органов являются недоступными для большей части вредоносных микроорганизмов. Шелушение кожицы – специальный механизм ее самоочищения. Лизоцим, содержащийся в слюне, оказывает противомикробное влияние.

Микроворсинки, обладающие двигательной (мерцающей) активностью, способствуют очищению, выталкиванию всего лишнего. В слизистых структурах ЖКТ продуцируются энзимы – особые молекулы белка, убыстряющие химические реакции. Эти вещества способны разрушить патогены (микробы), которые сумели «просочиться».

Влияние слизи и кислой среды

Неспецифическим барьерным фактором является также слизь. Заметим, что в теле здорового человека вырабатывается ежедневно до 1,5 л слизи. Слизистые оболочки обладают естественной микрофлорой. Тягучее вещество препятствует «приклеиванию» патогенов к этим оболочкам, блокирует и уничтожает их. И таким образом, соответственно, оберегает, наш организм.

Генетические основы иммунитета тесно связаны с кислотной мантией кожи, которая также дается человеку с рождения. Она является первым отпугивающим звеном для микроорганизмов, поскольку губительна для них. Кислотность кожицы может меняться под влиянием недружественных факторов окружающей среды: при длительном нахождении под воздействием палящих солнечных лучей, использовании жесткой, хлорированной воды, химических средств и пр.

Напоследок

Отметим, что принципы генетической и адаптивной защиты схожи – выявление и «расправа» с вредоносными объектами. «Средства» видовой защиты – фагоцитоз и/или воспалительные процессы, а приобретенной – иммунные лимфоциты и/или антитела. Две защиты функционируют в одной связке, обеспечивая безопасность организму, избавляя его от вторгшихся вредных элементов.

Для их благоприятной работы следует избавляться от разрушающих привычек, наполнять жизнь физической активностью, придерживаться сбалансированного питания, поддерживать позитивный эмоциональный настрой. Только так мы сможем обеспечить полноценную жизнедеятельность «полезным» клеткам.

Крепкого вам здоровья!

Источник

Часто можно встретить убеждение, что хороший иммунитет зависит исключительно от генов. Попробуем развеять это заблуждение.

Да, действительно, есть ряд заболеваний (первичные иммунодефициты), которые передаются генетически. Однако они встречаются очень редко и клинически ярко выражены. Есть и вторичные иммунодефициты, которые возникают как следствие заболеваний.

Важно понимать, что иммунная система у человека особенная: она, как и нервная система, способна к обучению и обладает памятью. Именно эти свойства и делают ее способной противостоять множеству возбудителей. Поэтому хороший иммунитет и гены имеют неоднозначную связь.

Исследователи из Стэнфорда (США) попытались отделить наследуемую часть иммунитета от благоприобретённой, и в итоге пришли к выводу, что работа иммунитета большей частью определяется именно внешней средой, пресловутым жизненным опытом, нежели наследственностью.

Хороший иммунитет и гены: кто виноват и что делать?

Марк Дэвис (Mark Davis) и его коллеги использовали обычный метод, позволяющий разделить наследуемую долю признака от благоприобретённой – они сравнили состояние иммунитета у однояйцевых близнецов. Как известно, в этом случае оба индивидуума обладают идентичными геномами. Хотя при развитии организма в ДНК появляются ошибки, связанные с работой молекулярного «копировального аппарата», всё же считается, что сходство в генах между однояйцевыми близнецами почти 100-процентное. То есть все отличия, которые можно найти между ними по тому или иному признаку, будут обусловлены влиянием среды. Кроме того, в исследовании использовали также данные по двуяйцевым близнецам, которые получились при одновременном оплодотворении двух разных яйцеклеток. Генетически двуяйцевые близнецы похожи друг на друга не более, чем обычные братья и сёстры. Однако благодаря тому, что они в одно и то же время находились в материнской утробе, вместе росли и вместе воспитывались, они представляют определённый интерес для генетиков.

Для исследования отобрали 78 пар однояйцевых и 27 пар двуяйцевых близнецов, у которых трижды брали кровь на анализ, их иммунитет оценивали более чем по двумстам параметрам (среди них были и число различных клеток, и активность иммунных белков цитокинов, и многие другие). В статье в Cell авторы пишут, что в 3/4 случаев ненаследственное влияние на иммунитет перекрывало наследственное. То есть прививки, сделанные в прошлом, микробы и токсины, с которыми приходилось когда-то бороться, рацион питания, и даже то, насколько человек следил за зубами – всё это определяло состояние иммунной системы в гораздо больше степени, чем гены. Причём определяющее влияние среды особенно сильно было заметно у людей старше 60 лет, самое же большое сходство было у тех близнецов, которым было меньше 20 лет. Что понятно: с возрастом у иммунитета накапливается свой собственный, уникальный опыт.

Например, отличия проявлялись в реакции на вакцину против гриппа: количество антител в ответ на неё у однояйцевых близнецов могло очень сильно отличаться, хотя генетически, напомним, они были идентичны. Ранее считалось, что ответ на прививку зависит почти исключительно от генов, однако наблюдения здесь велись в основном за маленькими детьми, у которых влияние внешней среды в иммунитете ещё не успело проявиться. Причём иногда достаточно большие комплексные отличия в иммунитете могли развиться из-за одного единственного параметра: например, из-за присутствия цитомегаловируса у одного из близнецов.

Конечно, этот вирус вызывает серьёзные нарушения в организме, в том числе, и в иммунитете, но, с другой стороны, в нас живёт множество симбиотических бактерий, которым приходится договариваться с иммунной системой о сотрудничестве. Поскольку бактерии у разных людей могут отличаться, то и иммунные настройки под микрофлору будут разные. Здесь нет ничего удивительного, однако никто не ожидал, что внешние (ненаследственные) факторы могут оказывать настолько сильное влияние на состояние иммунитета. И, конечно же, обе группы факторов взаимосвязаны, что дополнительно усложняет индивидуальный иммунный портрет.

Конечно, ещё предстоит выяснить, что за молекулярные, клеточные, физиологические механизмы опосредуют внешнее влияние на иммунную систему. Вполне возможно, что и тут не обходится без эпигенетических ухищрений, которые позволяют довольно сильно корректировать наследственную программу, записанную в генах. Но, так или иначе, если вы захотите узнать, каких болезней следует вам опасаться и чего вам ждать от собственного иммунитета, вряд ли стоит полагаться на один лишь генетический анализ – необходимо добавить к нему ещё и полную медицинскую историю.

Что можно предложить из здоровых стратегий для укрепления иммунитета и сохранения хорошего иммунитета?

1. Избегать быстрых углеводов (сахара), которые усиливают воспаление.

2. Периодически делать разгрузочные дни (пост), в течении которых важно не есть вообще.

(Кратковременная голодовка оборачивается для иммунитета двойной пользой: во-первых, исчезают старые, повреждённые клетки, во-вторых, активируются стволовые клетки крови, восполняющие клеточный запас иммунной системы. В экспериментах на добровольцах, трёхдневное голодание смягчает побочный эффект от химиотерапии – иммунная система переносила её лучше, чем без голодовки)

5. Не «укреплять иммунитет» всякими фуфломицинами, к которым относятся и иммуномодуляторы . Если речь идет о гриппе, то читайте тут.

6. Есть еще много способов, но о них напишу потом, либо можно их узнать на консультации. Будьте здоровы! Помните, ваш иммунитет зависит преимущественно от вас и ваших действий.

Источник