Иммунитет против вирусных заболеваний
Высокая вариабельность вирусных антигенов усложняет распознавание этих микроорганизмов, иммунитет против вирусов не формируется в полной мере. Успешность ответа иммунной системы на вторжение инфекции зависит в большей степени от факторов немедленного реагирования иммунитета.
Устройство вируса
Наиболее изучен вирус гриппа, рассмотрим на его примере особенности формирования ответа иммунной
системы на заражение. В центре вириона (внеклеточной формы существования вируса) гриппа находится компактно свернутая двухцепочечная спираль РНК, неструктурированные белки, окруженные матриксным М-белком.
От внешней среды генетический материал отделен оболочкой, на поверхности которой находятся 2 поверхностных белка — фермент нейраминидаза и белок гемагглютинин.
Исключительная способность гриппа мутировать с образованием новых штаммов обусловлена изменчивостью этих поверхностных белков. Особенно высокой изменчивостью (вариабельностью) отличается поверхностный белок гемагглютинин.
Мутирование гемагглютинина приводит к образованию нового серотипа гриппа и провоцирует болезнь при повторном заражении, так как организм не формирует долгосрочный иммунитет в полной мере.
Сложность формирования иммунной защиты против вирусов состоит и в том, что деятельность этих микроорганизмов происходит преимущественно внутри клеток, где они недоступны гуморальным факторам иммунной защиты и специфическому иммунитету.
Как формируется иммунитет
Иммунная система подавляет действие вируса в течение от нескольких дней до 3-4 недель. Количество вирионов в продолжение этого периода сначала резко возрастает в тысячи раз, а затем снижается вплоть до полного исчезновения, но при некоторых заболеваниях вирусы переходят в латентную форму существования.
Они образуют неактивные формы внутри зараженной клетки и существуют в подобном виде до следующего этапа повышенной активности жизненного цикла.
Формирование иммунитета к вирусам происходит в несколько этапов.
- Ответ на внедрение вириона – первые часы после заражения.
- Фаза индукции – первые 3 дня после инфицирования.
- Сформировавшийся иммунитет – после 3-4 недель от заражения.
- Иммунологическая память.
Стадия внедрения вируса
Быстрое реагирование иммунной системы осуществляется за счет неспецифических реакций фагоцитоза, активации естественных циркулирующих антител IgM, IgG, системы комплемента. В слизистых оболочках циркулируют секреторные иммуноглобулины IgA, которые являются частью местной иммунной защиты слизистой и также участвуют в первичном разворачивании иммунного ответа.
Антитела и комплемент обладают способностью адсорбироваться на поверхности вирусов, что облегчает распознавание таких опсонизированных вирусов NK-клетками и их уничтожение. Естественные неспецифические антитела распознают вирусные антигены, в том числе, по дисахариду галактоза, который присутствует в поверхностных антигенах. Связываясь с этими молекулами, антитела обезвреживают вирион.
На стадии внедрения патогенов серьезным барьером для размножения болезнетворных микроорганизмов служит усиление синтеза интерферонов. Сама двухцепочечная РНК вириона гриппа, если вернуться к рассмотренному примеру, служит индуктором синтеза интерферонов.
Фаза индукции
В фазе индукции при формировании иммунитета изменения на клеточном уровне, вызванные внедрением микроорганизмов, проявляются на уровне всего организма. Во время внеклеточного существования вирионов, до момента внедрения в клетку-мишень, иммунная система реагирует на вторжение чужака, как на внедрение любого внеклеточного паразитического микроорганизма.
В очаге инфекции активизируются фагоцитирующие клетки, запускается синтез воспалительных факторов, под действием которых:
- повышается проницаемость кровеносных капилляров;
- возникает и усиливается миграция лейкоцитов в очаг инфицирования;
- стимулируются процессы дифференцирования лейкоцитов и лимфоцитов, повышается концентрация нейтрофилов, моноцитов.
К факторам иммунной защиты от внутриклеточных паразитических микроорганизмов относится на этом этапе система интерферонов. К 3 дню к неспецифической защите подключается специфический иммунитет.
Сформированный иммунитет
Через 3-4 недели после инфицирования в крови появляются антитела к вирусу, специфические CD4 Т-хелперы, цитотоксические Т – лимфоциты CD8 киллеры. Интенсивность ответа в этот период нарастает, в очаге воспаления появляются специфические иммуноглобулины IgA, обладающие активностью против антигенов внедрившегося инфекционного агента.
Начавшаяся в первые 3 недели выработка специфических антител IgA к поверхностным белкам-антигенам вирусов, продолжается еще в течение нескольких месяцев, постепенно снижаясь. Продолжается также выработка специфических Т-лимфоцитов CD4 и CD8.
Иммунологическая память
В незначительных количествах, как клетки памяти, CD8 Т-лимфоциты, продуцированные против вируса, продолжают циркулировать в крови долгое время. Количество этих цитотоксических Т-лимфоцитов достигает наибольшей концентрации к 3 неделе после заражения и постепенно спадает. Но полностью Т-лимфоциты CD8 не исчезают, они циркулируют в крови всю жизнь, выступая как клетки памяти.
В случае вторичного заражения этим же вирусом клетки памяти активизируются, стимулируя выработку специфических антител против вируса. Тем не менее, при повторном заражении неспецифический иммунитет обеспечивает более эффективную защиту и разворачивается быстрее, чем действуют факторы специфической защиты.
Чем ближе по времени вторичное вирусное заражение от первичного, тем быстрее действуют факторы специфического иммунитета. Если повторное заражение вирусом произошло через много лет, ответ факторов специфической иммунной системы будет минимальным.
Как защищаются вирусы
В процессе эволюции вирусы выработали способы защиты от иммунной системы. Они способны блокировать работу NK-киллеров, интерферона, Т-лимфоцитов. Вирионы герпеса и цитомегаловирус способны блокировать стадию представления антигена антигенпредставляющими клетками, к которым относятся макрофаги, В-лимфоциты.
Особенностью вирусной инфекции является способность вирионов переходить в латентную фазу внутри клетки-хозяина. Вирус прекращает активность, его антигены не экспрессируются на поверхностной мембране клетки-жертвы. В таком состоянии он недоступен для иммунной системы.
Теория опухолей
Подобный способ уклоняться от сформировавшегося специфического иммунитета против поверхностных антигенов характерен для ряда вирусов, в том числе герпеса, цитомегаловируса, гепатита. Существует предположение, что ряд онкологических заболеваний вызывается именно такой скрытой хронической вирусной инфекцией.
Предположительно рак шейки матки, носоглотки вызваны постоянным присутствием в клетках хозяина вирусной ДНК.
Аутоиммунные болезни
Сложность формирования иммунной защиты против вирусов объясняется способностью их обмениваться участками антигенов с поверхностными антигенами клеток хозяина. Результатом такой особенности может стать перекрестное взаимодействие антигенов и развитие аутоиммунного заболевания.
Обнаружены одинаковые или сходные по строению участки вирусных антигенов и структурных белков человека, из-за которых возникает перекрестная реактивность вирусов:
- бешенства и рецептора инсулина;
- полиомиелита и ацетилхолина;
- папилломавируса и рецептора инсулина;
- ВИЧ и константной области иммуноглобулина.
Подобное сходство служит основанием для развития аутоиммунного ответа при повторном заражении. Развивается аутоиммунное заболевание не в каждом случае, но риск подобного развития болезни при вторичном инфицировании повышается.
Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.Ответ, направленный на ликвидацию вирусной инфекции, зависит от определенных механизмов, называемых обобщено иммунной системой. Иммунная система позвоночных животных — это сложный гомеостатический механизм, защищающий целостность «своего», распознавая и отвергая «чужое» с помощью специализированных клеток (лимфоцитов) и молекул (антител). Основная функция иммунной системы — распознавание антигенов и специфическое реагирование на них. При попадании в организм вирусы нарушают гомеостаз, вызывают ответную реакцию иммунной системы, направленную на нейтрализацию, инактивацию и выведение из организма чужеродного агента. Способность организма распознавать, обезвреживать и удалять чужеродный антиген (иммунореактивность) может значительно колебаться в зависимости от индивидуальных, возрастных и видовых особенностей организма. При встрече с вирусом иммунная система определяет вирусные антигены (белки, гликопротеины) как чужеродные, которые вызывают у нее ответы разного рода с целью удаления вируса и предотвращения реинфекции. Механизмы, контролирующие различные типы иммунного ответа на вирусные антигены, весьма сложные. Лимфоциты, способные распознавать антигены, являются главными клетками иммунной системы. Их можно разделить на два основных класса: В- и Т-клетки. Как полагают, они происходят из стволовых клеток, находящихся в костном мозгу. Стволовые клетки, пройдя ряд последовательных превращений либо в тимусе, либо в фабрициевой сумке у птиц, либо в ее эквиваленте у млекопитающих, приобретают способность распознавать чужеродные антигены. Стволовые клетки, прошедшие «обучение» в тимусе, превращаются в Т-лимфоциты, обеспечивающие клеточный тип иммунных реакций. Те же клетки, но созревающие в условиях, подобных условиям фабрициевой сумки птиц, становятся В-лимфоцитами и обеспечивают гуморальный тип иммунного ответа. Точный эквивалент фабрициевой сумки млекопитающих неизвестен.
Т-клетки можно разделить на несколько субпопуляций, каждая из которых выполняет различные эффекторные или регуляторные функции. Например, цитотоксические Т-клетки (Тц) лизируют клетки, инфицированные вирусами. Регуляторные Т-клетки могут усиливать (хелперные Т-клетки, Тх) или угнетать (супрессорные Т-клетки, Тс) иммунные реакции, в которых участвуют различные популяции лимфоидных клеток. Эти субпопуляции Т-клеток отличаются друг от друга по фенотипической экспрессии определенных поверхностных белков. Имеются данные, подтверждающие существование нескольких функционально отличных субпопуляций В-клеток, различающихся реактивностью на особые антигены. Функция В-клеток проявляется непосредственно или при участии Т-клеток. Известно, что антитела могут угнетать выработку эффекторных Т-клеток и осуществлять контроль по типу обратной связи. Выраженность приобретенного иммунитета определяется Ir (immune response) генами иммунного ответа, расположенными в главном комплексе гис-тосовместимости. Сила иммунного ответа зависит от структурного соответствия вирусного антигена и продуктов этих генов. Помимо лимфоидных Т- и В-клеток, ответственных за распознавание «своего» и «чужого», существуют и вспомогательные клетки, такие как макрофаги и естественные киллеры, играющие важную роль в переработке антигенов, во взаимодействии с лимфоидными клетками, в контроле функции Т- и В-клеток и в элиминации вирусов в присутствии антител. Таким образом, иммунный ответ представляет собой многогранный процесс, в котором все реакции на различных этапах ответа, очевидно, образуют единый комплекс. В норме иммунная система тонко сбалансирована и обеспечивает индукцию различных типов иммунного ответа и образование Т- и В-клеток памяти. Формирование иммунологической памяти является основной целью иммунизации. Однако, несмотря на развитие иммунного ответа, ряд вирусов вызывает персис-тентные инфекции и использует механизмы, позволяющие избегать иммунного ответа организма. В процессе эволюции у вирусов выработались различные способности, позволяющие в той или иной степени избегать ответных реакций со стороны иммунной системы. Эти механизмы специфичны для каждой отдельной группы вирусов. Для защиты от вирусной инфекции организм, в свою очередь, использует различные типы иммунитета, и поэтому необходимо как можно полнее изучить разновидности иммунного ответа, требуемые для защиты от разных вирусов. Иммунный ответ организма млекопитающих определяется сложным взаимодействием различных компонентов. Всестороннее изучение его природы -важнейшая предпосылка понимания механизмов действия вакцин и одно из условий их дальнейшего совершенствования. Однако для выработки соответствующих положений иммунизации необходимо точно знать защитные звенья иммунного ответа на каждый конкретный вирус и его иммуногенные компоненты. — Также рекомендуем «Структура иммунной системы. Организация иммунной системы.» Оглавление темы «Культивирование вирусов. Антигены вирусов и иммуннитет.»: |
Что поможет выстоять в битве с сезонными инфекциями
Когда вокруг подстерегают грипп и прочие вирусы, удивительно, что некоторым удается избежать простуды, хотя все вокруг сморкаются и чихают. Врачи объясняют это особенностями иммунной системы — первой линии защиты организма от зловредной заразы вроде вирусов, бактерий, грибков и прочих напастей. Чем сильнее иммунитет, тем меньше вероятность, что недуг одержит верх.
Никто не любит болеть — это неприятно, изнурительно и чревато осложнениями. И если вы хотите укрепить иммунитет от восприимчивости к вирусам, надо оказывать защитной системе посильную поддержку. В первую очередь, в простудный сезон стоит избегать многолюдных толп и не прикасаться к лицу, пока не помоете руки, тщательно намыливая их не меньше 20 секунд: слизистые рта, носа и глаз — портал проникновения вирусов.
Вот еще несколько советов, которые помогут укрепить иммунитет и защититься от простуд и вирусных инфекций.
Перестаньте переживать
Вот именно, сколько можно об одном и том же. Поводы для расстройств, сомнений и самокритики никогда не иссякнут, но давно пора изменить к ним отношение. Если не получается самостоятельно, обратитесь к специалисту — это действительно помогает.
«Все наши переживания — продукты разума, порождаемые психологическими травмами и социальными установками, но способные нанести реальный вред физическому здоровью, — напоминает Ольга Голосова, ведущий психолог и гипнотерапевт Golosova Center. — Хронический стресс провоцирует выбросы кортизола, подавляющего иммунный ответ в схватке с вирусами. Этот гормон угнетает функции защитных Т-клеток и снижает уровень секреторных IgA-антител в слизистых кишечника и дыхательных путей, главных защитников от патогенов. Ради своего здоровья поменяйтесь со стрессом ролями, начав наконец его контролировать. Если нет времени или средств на психолога, найдите в повседневной рутине время для йоги, медитации и практики глубокого дыхания».
Добавьте в меню витаминов
Вы можете принимать витамины А, В6, С, D, Е и минеральные вещества в формате поливитаминных капсул или пищевых добавок, однако в составе продуктов питания микронутриенты обеспечат максимальную пользу для организма. Овощи, фрукты, семена и орехи полны питательных веществ, укрепляющих иммунитет. Особенно продуктивным в этом деле считается витамин С, поэтому зимой и в межсезонье здоровый рацион поддержат цитрусовые, шпинат, киви и клюква. Не забывайте, что здоровая печень обеспечивает естественный процесс детоксикации, чему способствуют крестоцветные овощи, такие как капуста, брокколи и брюква. Среди прочих продуктов-«чемпионов», укрепляющих иммунную систему, диетологи выделяют йогурт, красный сладкий перец, курятину, моллюсков, зеленый чай, мед, чеснок, имбирь, куркуму.
Поверьте в целебные отвары
Лекарственные растения, ягоды и травы — эхинацея, шиповник, рябина, малина, смородина, элеутерококк, родиола розовая, бузина — помогут не только противостоять вирусам, но и ускорить выздоровление, если уберечься не удалось. Заваривайте травяные чаи, варите морсы и компоты — заодно, помимо укрепления иммунитета, познакомитесь с эффективными рецептами народной медицины.
НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ОБ УПРАЖНЕНИЯХ
Научно доказано, что регулярные занятия спортом положительно влияют на иммунную систему. Физические упражнения мобилизуют защитные Т-лимфоциты, защищающие тело от инфекций, разрушая чужеродные или поврежденные клетки. Придерживайтесь разумных усилий, не убивайтесь в хлам на интервальных тренировках — усталость от чрезмерных нагрузок, наоборот, ослабляет иммунитет, облегчая доступ вирусным инфекциям.
Высыпайтесь как следует
Недостаток сна также снижает активность Т-клеток, ослабляет иммунную систему и действие прививочных вакцин. Старайтесь спать положенные 7-8 часов, отправляясь в постель в одно и то же время. Если работа обязывает вас к постоянным командировкам в разных часовых поясах, принимайте перед сном 2-3 мг мелатонина для адаптации циркадного ритма.
ПОДСТАВЛЯЙТЕСЬ СОЛНЦУ
Витамин D необходим для здоровой деятельности иммунной системы, поскольку помогает организму выделять антитела. Его недостаток признан учеными одной из основных причин респираторных заболеваний. Ежедневные прогулки в течение 10-15 минут обеспечивают необходимую норму для укрепления иммунитета и защиты от вирусов — с выработкой витамина справится и осеннее, и зимнее, и весеннее солнце, а вот с летним важно не переборщить.
Завязывайте с курением
Откажитесь от дурной привычки, потому что это сомнительное развлечение не только увеличивает риск развития рака, но и натурально губит иммунную систему. Наукой установлено, что курение снижает эффективность защитных способностей организма, оказывая негативное влияние как на адаптивный, так и на врожденный иммунитет, и, кроме того, увеличивает вероятность возникновения аутоиммунных реакций.
ПЕЙТЕ БОЛЬШЕ ВОДЫ И ПОМЕНЬШЕ АЛКОГОЛЯ
Про пользу чистой питьевой воды известно всем — она увлажняет, очищает, поддерживает и, в общем-то, ничего не стоит. Также всем известно, что злоупотребление алкоголем не сулит ничего доброго, попутно подрывая работу иммунной системы. Тем не менее, есть и хорошие новости: умеренные дозы качественных напитков, например сухого красного вина, могут быть полезными для общего здоровья организма.
25 февраля 2020·Текст:
Smirnova Natasha