Иммунитетом называется способность организма
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 мая 2020;
проверки требуют 9 правок.
Иммуните́т (лат. immunitas — освобождение) человека и животных — способность организма поддерживать свою целостность и биологическую индивидуальность путём распознавания и удаления чужеродных веществ и клеток[1] (в том числе болезнетворных бактерий и вирусов). Характеризуется изменением функциональной активности преимущественно иммуноцитов с целью поддержания гомеостаза внутренней среды.
Назначение[править | править код]
Простейшие защитные механизмы, имеющие своей целью распознавание и обезвреживание патогенов, существуют даже у прокариот: например, ряд бактерий обладает ферментными системами, которые препятствуют заражению бактерии вирусом[2]. Одноклеточные эукариотные организмы применяют токсичные пептиды, чтобы предотвратить проникновение бактерий и вирусов в свои клетки[3].
По мере эволюции сложно организованных многоклеточных организмов у них формируется многоуровневая иммунная система, важнейшим звеном которой становятся специализированные клетки, противостоящие вторжению генетически чужеродных объектов[4].
У таких организмов иммунный ответ происходит при столкновении данного организма с самым различным чужеродным в антигенном отношении материалом, включая вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, обладающие иммуногенными свойствами молекулы (прежде всего белки, а также полисахариды и даже некоторые простые вещества, если последние образуют комплексы с белками-носителями — гаптены[5]), трансплантаты или мутационно изменённые собственные клетки организма. Как отмечает В. Г. Галактионов, «иммунитет есть способ защиты организма от всех антигенно чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты — обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни»[6]. Биологическим смыслом такой защиты является обеспечение генетической целостности особей вида на протяжении их индивидуальной жизни, так что иммунитет выступает как фактор стабильности онтогенеза[7].
Характерные признаки иммунной системы[8]:
- способность отличать «своё» от «чужого»;
- формирование памяти после первичного контакта с чужеродным антигенным материалом;
- клональная организация иммунокомпетентных клеток, при которой отдельный клеточный клон способен, как правило, реагировать лишь на одну из множества антигенных детерминант.
Классификации[править | править код]
Иммунная система исторически описывается состоящей из двух частей — системы гуморального иммунитета и системы клеточного иммунитета. В случае гуморального иммунитета защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, а не клеточные элементы. В то время как в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы.
Иммунитет также классифицируют на врождённый и адаптивный.
Врождённый (неспецифический, наследственный[9]) иммунитет обусловлен способностью идентифицировать и обезвреживать разнообразные патогены по наиболее консервативным, общим для них признакам, дальности эволюционного родства, до первой встречи с ними. В 2011 году была вручена Нобелевская премия в области медицины и физиологии за изучение новых механизмов работы врождённого иммунитета (Ральф Стайнман, Жюль Хоффман и Брюс Бётлер)[10].
Осуществляется большей частью клетками миелоидного ряда, не имеет строгой специфичности к антигенам, не имеет клонального ответа, не обладает памятью о первичном контакте с чужеродным агентом.
Адаптивный (устар. приобретённый, специфический) иммунитет имеет способность распознавать и реагировать на индивидуальные антигены, характеризуется клональным ответом, в реакцию вовлекаются лимфоидные клетки, имеется иммунологическая память, возможна аутоагрессия.
Классифицируют на активный и пассивный.
- Приобретённый активный иммунитет возникает после перенесённого заболевания или после введения вакцины.
- Приобретённый пассивный иммунитет развивается при введении в организм готовых антител в виде сыворотки или передаче их новорождённому с молозивом матери или внутриутробным способом.
Другая классификация разделяет иммунитет на естественный и искусственный.
- Естественный иммунитет включает врождённый иммунитет и приобретённый активный (после перенесённого заболевания), а также пассивный иммунитет при передаче антител ребёнку от матери.
- Искусственный иммунитет включает приобретённый активный после прививки (введение вакцины) и приобретённый пассивный (введение сыворотки).
Органы иммунной системы[править | править код]
Выделяют центральные и периферические органы иммунной системы. К центральным органам относят красный костный мозг и тимус, а к периферическим — селезёнку, лимфатические узлы, а также местноассоциированную лимфоидную ткань: бронхассоциированную (БАЛТ), кожноассоциированную (КАЛТ), кишечноассоциированную (КиЛТ, пейеровы бляшки).
Красный костный мозг — центральный орган кроветворения и иммуногенеза. Содержит самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей. Здесь происходит дифференцировка В-лимфоцитов из предшественников. Содержит также Т-лимфоциты.
Тимус — центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга.
Лимфатические узлы — периферические органы иммунной системы. Они располагаются по ходу лимфатических сосудов. В каждом узле выделяют корковое и мозговое вещество. В корковом веществе есть В-зависимые зоны и Т-зависимые зоны. В мозговом есть только Т-зависимые зоны.
Селезёнка — паренхиматозный зональный орган. Является самым крупным органом иммунной системы, кроме того, выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Селезёнка покрыта капсулой из плотной соединительной ткани, которая содержит гладкомышечные клетки, позволяющие ей при необходимости сокращаться. Паренхима представлена двумя функционально различными зонами: белой и красной пульпой. Белая пульпа составляет 20 %, представлена лимфоидной тканью. Здесь имеются В-зависимые и Т-зависимые зоны. И также здесь есть макрофаги. Красная пульпа составляет 80 %. Она выполняет следующие функции:
- Депонирование зрелых форменных элементов крови.
- Контроль состояния и разрушения старых и повреждённых эритроцитов и тромбоцитов.
- Фагоцитоз инородных частиц.
- Обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращение моноцитов в макрофаги.
Иммунокомпетентные клетки[править | править код]
К иммунокомпетентным клеткам относят макрофаги и лимфоциты. Эти клетки совместно участвуют в инициации и развитии всех звеньев адаптивного иммунного ответа (система трёхклеточной кооперации).
Клетки, участвующие в иммунном ответе[править | править код]
T-Лимфоциты[править | править код]
Субпопуляция лимфоцитов, отвечающая главным образом за клеточный иммунный ответ. Включает в себя субпопуляции Т-хелперов (дополнительно разделяются на Th1, Th2, а также выделяют Treg, Th9, Th17, Th22,), цитотоксических Т-лимфоцитов,NKT. Включает в себя эффектор, регуляторы и долгоживущие клетки-памяти. Функции разнообразны: как регуляторы и администраторы иммунного ответа (Т-хелперы), так и киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты).
B-Лимфоциты[править | править код]
Субпопуляция лимфоцитов, синтезирующая антитела и отвечающая за гуморальный иммунный ответ.
Натуральные киллеры[править | править код]
Натуральные киллеры (NK-клетки) — субпопуляция лимфоцитов, обладающая цитотоксичной активностью, то есть они способны: контактировать с клетками-мишенями, секретировать токсичные для них белки, убивать их или отправлять в апоптоз. Натуральные киллеры распознают клетки, поражённые вирусами и опухолевые клетки.
Нейтрофилы[править | править код]
Нейтрофилы — это неделящиеся и короткоживущие клетки. Они составляют 65-70 % от гранулоцитов. Нейтрофилы содержат огромное количество антибиотических белков, которые содержатся в различных гранулах. К этим белкам относятся лизоцим (мурамидаза), липопероксидаза и другие антибиотические белки. Нейтрофилы способны самостоятельно мигрировать к месту нахождения антигена, так как у них есть рецепторы хемотаксиса (двигательная реакция на химическое вещество). Нейтрофилы способны «прилипать» к эндотелию сосудов и далее мигрировать через стенку к месту нахождения антигенов. Далее проходит фагический цикл, и нейтрофилы постепенно заполняются продуктами обмена. Далее они погибают и превращаются в клетки гноя.
Эозинофилы[править | править код]
Эозинофилы составляют 2—5 % от гранулоцитов. Способны фагоцитировать микробы и уничтожать их. Но это не является их главной функцией. Главным объектом эозинофилов являются гельминты. Эозинофилы узнают гельминтов и экзоцитируют в зону контакта вещества — перфорины. Эти белки встраиваются в билипидный слой клеток гельминта. В них образуются поры, внутрь клеток устремляется вода, и гельминт погибает от осмотического шока.
Базофилы[править | править код]
Базофилы составляют 0,5-1 % от гранулоцитов. Существуют две формы базофилов: собственно базофилы, циркулирующие в крови, и тучные клетки, находящиеся в ткани. Тучные клетки располагаются в различных тканях, лёгких, слизистых и вдоль сосудов. Они способны вырабатывать вещества, стимулирующие анафилаксию (расширение сосудов, сокращение гладких мышц, сужение бронхов). При этом происходит взаимодействие с иммуноглобулином Е (IgE). Таким образом они участвуют в аллергических реакциях. В частности, в реакциях немедленного типа.
Моноциты[править | править код]
Моноциты превращаются в макрофаги при переходе из кровеносной системы в ткани, существуют несколько видов макрофагов в зависимости от типа ткани, в которой они находятся, в том числе:
- Некоторые антигенпредставляющие клетки, в первую очередь дендритные клетки, роль которых — поглощение микробов и «представление» их Т-лимфоцитам.
- Клетки Купфера — специализированные макрофаги печени, являющиеся частью ретикулоэндотелиальной системы.
- Альвеолярные макрофаги — специализированные макрофаги лёгких.
- Остеокласты — костные макрофаги, гигантские многоядерные клетки позвоночных животных, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена.
- Микроглия — специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки.
- Кишечные макрофаги и т. д.
Функции их разнообразны и включают в себя фагоцитоз, взаимодействие с адаптивной иммунной системой и инициацию и поддержание иммунного ответа, поддержание и регулирование процесса воспаления, взаимодействие с нейтрофилами и привлечение их в очаг воспаления, выделение цитокинов, регуляция репарации, регуляция процессов свертывания крови и проницаемости капилляров в очаге воспаления, синтез компонентов системы комплемента.
Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врождённого иммунного ответа, который является неспецифичным (в патологии неспецифичный ответ на альтерацию называют воспалением, воспаление является неспецифической фазой последующих специфических иммунных).
Иммунно привилегированные области[править | править код]
В некоторых частях организма млекопитающих и человека появление чужеродных антигенов не вызывает иммунного ответа. К таким областям относятся мозг и глаза, семенники, эмбрион и плацента. Нарушение иммунных привилегий может становиться причиной аутоиммунных заболеваний.
Иммунные заболевания[править | править код]
Аутоиммунные заболевания[править | править код]
При нарушении иммунной толерантности или повреждении тканевых барьеров возможно развитие иммунных реакций на собственные клетки организма. Например, патологическая выработка антител к ацетилхолиновым рецепторам собственных мышечных клеток вызывает развитие миастении[11].
Иммунодефицит[править | править код]
См. также[править | править код]
- Иммунная система
- Врождённый иммунитет
- Приобретенный иммунитет
- Иммунотерапия рака
- Иммунитет растений
- Химера (биология)
Примечания[править | править код]
- ↑ ИММУНИТЕТ • Большая российская энциклопедия — электронная версия. bigenc.ru. Дата обращения 8 апреля 2020.
- ↑ Bickle T. A., Krüger D. H. Biology of DNA restriction // Microbiological Reviews. — 1993. — Vol. 57, no. 7. — P. 434—450. — PMID 8336674.
- ↑ Черешнев В.А. Черешнева М.В. Иммунологические механизмы локального воспаления. Медицинская иммунология 2011 т.13 №6 стр.557-568 РО РААКИ. cyberleninka.ru. Дата обращения 16 мая 2020.
- ↑ Travis J. On the Origin of the Immune System // Science. — 2009. — Vol. 324, no. 5927. — P. 580—582. — doi:10.1126/science.324_580. — PMID 19407173.
- ↑ Genetics of the Immune Response / Ed. by E. Möller and G. Möller. — New York: Plenum Press, 2013. — viii + 316 p. — (Nobel Foundation Symposia, vol. 55). — ISBN 978-1-4684-4469-8. — P. 262.
- ↑ Галактионов В.Г. Проблемы эволюционной иммунологии. cyberleninka.ru. Медицинская иммунология 2004 т.6 №3-5 РО РААКИ. Дата обращения 16 мая 2020.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 8.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 8, 12.
- ↑ Иммунитет // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
- ↑ Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011 (англ.). www.nobelprize.org.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 392.
Литература[править | править код]
- Галактионов В. Г. . Эволюционная иммунология. — М.: Академкнига, 2005. — 408 с. — ISBN 5-94628-103-8.
- Хаитов Р. М. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2006. — 320 с. — ISBN 978-5-9704-1288-6.
- Ярилин А. А. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2010. — 737 с. — ISBN 978-5-9704-1319-7.
Человек живет в окружении огромного количества микроорганизмов, бактерий, вирусов, грибов. Но из 1,5 млн видов, которые нас окружают, практически 50 тысяч видов ведут паразитический образ жизни. Люди очень долгое время не догадывались о таком премилом соседстве. Лишь в 1675 году, благодаря открытию голландского мануфактурщика Антони ван Левенгука, человек впервые смог увидеть мир микроорганизмов. Антони ван Левенгук изобрел микроскоп, и именно в него увидел первые микроорганизмы.
Он дал им название «анималькулинз», от латинского слова «зверьки». Мы же их называем микроорганизмами.
Неспецифическая защита
Первыми бактерии встречают кожа и слизистые (см. Рис. 1). Полезные бактерии симбионты живут на их поверхности и губительно действуют на болезнетворные организмы. Однако из-за ослабления организма, из-за переохлаждения, активность полезных бактерий резко падает. Слизистые выделения удаляют пыль и микробы, а также вырабатывают губительные для бактерий вещества. Их называют антибактериальными.
Вторым барьером являются стенки капилляров и лимфатических сосудов, через которые удается проникнуть далеко не всем микробам.
Третьим барьером являются клетки крови. Попадание болезнетворных бактерий в организм вызывает заболевание. Такое заражение называют инфекцией, а заболевание – инфекционным. То, что инфекционное заболевание вызывается бактериями, впервые доказал основоположник микробиологии Луи Пастер (см. Рис. 2). Помимо этого, Луи Пастер изобрел способ защиты продуктов питания от порчи путем их быстрого нагревания до 80 градусов с последующим быстрым охлаждением.
Классификация заболеваний
Заболевания принято делить на две группы: общее заболевание, в результате которого страдает весь организм, например, такие как грипп или ангина, и местные заболевания, в результате которых поражен только один орган, например, к таким можно отнести больной зуб или вскочивший прыщ. Особенность местных заболеваний в том, что они могут переходить в общие. Но существует разница между заражением и заболеванием. В организм человека могут попасть болезнетворные бактерии, но он при этом не заболевает. Это обусловлено защитными силами организма, т.е. явлением иммунитета.
Иммунитет
Иммунитет – это способность организма человека распознавать чужеродные соединения и тела и уничтожать их. Название «иммунитет» происходит от латинского слова immunitus – освобождение. Иммунитет – это защитная реакция организма. И является функциями лейкоцитов и лимфоцитов.
В организме человека иммунитет может осуществляться несколькими путями:
Иммунитет бывает неспецифический и специфический. Неспецифический иммунитет был открыт в 1883 г. нашим ученым Ильей Мечниковым. Часть лейкоцитов попадает в вилочковую железу и лимфатические узлы, где они преобразуются в клетки лимфы, так называемые лимфоциты
Лимфоциты обладают удивительной способностью. Они могут распознавать и убивать чужеродные организмы. Одна группа лимфоцитов распознает чужеродные организмы и дает сигнал другой группе лимфоцитов, которые начинают активно размножаться, окружают болезнетворный организм или инородное тело и уничтожают его. На этом основано явление клеточного иммунитета. Если чужеродное тело, которое еще физиологи называют антигеном, не может быть сразу уничтожено лимфоцитами, то тогда в дело вступают лимфоциты третьей группы. Они начинают вырабатывать специальные химические вещества, которые называются антителами. При контакте с антигеном антитела убивают их. Таким образом, антитела – это химические соединения, находящиеся в плазме крови, имеющие сродство к антигену и способные убивать его. Антитела разносятся током крови по всему организму. Встречаясь с антигеном, они его уничтожают. Хочется отметить, что антитела обладают специфичностью, т.е. сродством с антигеном. Антитела действуют на определенный антиген и не убивают другие. Вот почему антитела, которые у нас вырабатываются, допустим, при заболеваниях ветряной оспой, не могут защитить нас от кори или краснухи. Иммунитет, обусловленный в организме антителами, носит название гуморального иммунитета. Явление гуморального иммунитета было открыто в 1897 году немецким ученым Эрлихом. А в 1908 году два ученых – Мечников и Эрлих – были удостоены Нобелевской премии за открытие механизмов иммунитета.
В организме человека имеются специальные защитные механизмы, и поэтому восприимчивость к заболеваниям зависит от состояния организма человека. В процессе эволюции в организме человека сложилась целая система, которая участвует в образовании иммунитета. К иммунной системе относятся красный костный мозг, вилочковая железа, лимфатические узлы и селезенка
Как правило, человек, перенесший инфекционное заболевание, повторно этим заболеванием уже не болеет, или протекает оно у него в более мягкой форме. Связано это с тем, что клетки лимфы – лимфоциты, способные к образованию антител, – обладают так называемой иммунной памятью.
Открытие иммунной памяти позволило ученым разработать ряд профилактических мер против различных заболеваний. К таким профилактическим мерам относятся прививки, вакцины, сыворотки.
Около 200 лет назад английский врач Джейнер заметил, что доярки, которые работали с коровами, больными коровьей оспой, не заболевали потом человеческой оспой. Он решил провести определенный эксперимент, в ходе которого он доказал, что если в организм человеку внести жидкость из оспинок коровы, он потом не будет заболевать человеческой оспой. Так была сделана первая профилактическая прививка.
А 80 лет спустя Луи Пастер разработал теорию вакцинации, т.е. предупреждения заболеваний в ходе прививок. Слово «вакцинация» происходит от латинского названия «вакцио» – корова. Луи Пастер предложил вводить человеку убитые или ослабленные микробы, которые уже не могут вызвать у него заболевания, но зато делают его невосприимчивым к данной инфекции. После этих открытий представления об иммунитете достаточно сильно изменились.
Специфический гуморальный иммунитет, открытый Эрлихом, можно разделить на две большие группы (см. Рис. 4). Это врожденный иммунитет и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет человек приобретает сразу после рождения вместе с молоком матери. А вот приобретенный иммунитет возникает у человека двумя путями. Он может быть естественным после перенесения какого-либо заболевания, или искусственным после применения профилактической прививки. Если человеку в организм вводят сыворотку, т.е. жидкость, которая содержит готовые антитела против микробов, вызывающих данную болезнь, такой иммунитет называют пассивным. Сыворотку вводят, например, для того, чтобы защитить организм от бешенства. Если же в организм вводят вакцину, которая содержит в себе ослабленные микробы, то иммунитет, который возникает у человека, носит название активный. Профилактические прививки необходимы для предотвращения различных заболеваний. Благодаря им человечество уже смогло справиться с такими серьезнейшими заболеваниями, как чума, оспа. Для того чтобы эти болезни вновь не вернулись к нам, необходимо делать профилактические прививки и следовать указаниям врача.