Иммунология и виды иммунитета
МикробиологияТкаченко Ксения Викторовна
18. Предмет иммунологии. Виды иммунитета
Иммунология – это наука, предметом изучения которой является иммунитет.
Инфекционная иммунология изучает закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.
Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение постоянства внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов.
Виды инфекционного иммунитета:
1) антибактериальный;
2) антитоксический;
3) противовирусный;
4) противогрибковый;
5) антипротозойный.
Инфекционный иммунитет может быть:
1) стерильным (возбудителя в организме нет);
2) нестерильным (возбудитель находится в организме).
Врожденный иммунитет к инфекционным заболеваниям имеется с рождения. Может быть видовым и индивидуальным.
Видовой иммунитет – невосприимчивость одного вида животных или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов. Он генетически детерминирован у человека как биологического вида. Видовой иммунитет всегда активный.
Индивидуальный врожденный иммунитет пассивный, так как обеспечивается передачей иммуноглобулинов плоду от матери через плаценту (плацентарный иммунитет).
Приобретенным иммунитетом называют такую невосприимчивость организма человека к инфекционным агентам, которая формируется в процессе его индивидуального развития. Он всегда индивидуальный. Он может быть естественным и искусственным.
Естественный иммунитет может быть:
1) активным. Формируется после перенесенной инфекции;
2) пассивным. Ребенку с молоком матери передаются иммуноглобулины класса А и I.
Искусственный иммунитет можно создавать активно и пассивно. Активный формируется введением антигенных препаратов, вакцин, анатоксинов. Пассивный иммунитет формируется введением готовых сывороток и иммуноглобулинов, т. е. готовых антител.
Неспецифические факторы защиты
Противоинфекционную защиту осуществляют:
1) кожа и слизистые оболочки;
2) лимфатические узлы;
3) лизоцим и другие ферменты полости рта и ЖКТ;
4) нормальная микрофлора;
5) воспаление;
6) фагоцитирующие клетки;
7) естественные киллеры;
8) система комплемента;
9) интерфероны.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Похожие главы из других книг:
Основные понятия иммунологии
• АнтигенАнтигены — чужеродные белки и углеводы, которые стимулируют образование специфических антител, связывающихся с данным антигеном, но не с другими неродственными антигенами. Собственные антигены — белки или углеводы, которые
Переливание крови и начало современной иммунологии
К началу XX века стало ясно, что антитела против холеры (заболевания тонкого кишечника, сопровождающегося тяжелой диареей) высокоспецифичны, они связывают антигены холерного вибриона и неспособны связывать никакие
Армия иммунитета
Пришла пора выяснить, какое оружие и кто солдаты непобедимой армии иммунитета. Именно непобедимой, не возражайте. Не приводите в качестве примеров ужасающие и опустошительные эпидемии «черной смерти» (чумы) в Западной Европе XIV века. Помнит автор и про
Отцы иммунологии
Отцом иммунологии называют Пастера, а не Дженнера.
— Почему отцом иммунологии называют Пастера, а не Дженнера? Ведь первые эффективные, экспериментально обоснованные и методически воспроизводимые прививки были созданы Дженнером за 85 лет до
Отцом иммунологии называют Пастера, а не Дженнера.
— Почему отцом иммунологии называют Пастера, а не Дженнера? Ведь первые эффективные, экспериментально обоснованные и методически воспроизводимые прививки были созданы Дженнером за 85 лет до открытий Пастера.
Вши как предмет научного интереса
Помнится, в институте почти каждая вводная лекция, знакомившая с новой дисциплиной, посвящалась ее историческому развитию.«Ясно, опять мы начали с Аристотеля…» — говорили студенты после лекции со снисходительной улыбкой, потому что
1. Предмет и задачи микробиологии
Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами.Микроорганизмы– наиболее
1. Предмет и задачи микробиологии
Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами.Микроорганизмы – наиболее
1. Понятие об иммунитете. Виды иммунитета
Иммунология – это наука, предметом изучения которой является иммунитет.Инфекционная иммунология изучает закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические механизмы противомикробной защиты.Под
Виды более крупных родов в каждой стране варьируют чаще, чем виды меньших родов.
Если растения какой-нибудь страны, описанные в какой-либо «Флоре», разделить на две равные группы так, чтобы в одну из них вошли представители значительно крупных родов (т. е. родов, включающих
О медленном и постепенном появлении новых видов. – О различных скоростях их изменения. – Виды, однажды исчезнувшие, не появляются вновь. – Группы видов следуют в своем появлении и исчезновении тем же правилам, как и отдельные виды.
Посмотрим теперь, согласуются ли
Часть 1. Теория дрессировки и ее предмет
Не смотря на то, что человек уже на протяжении многих веков занимается формированием заданного поведения (дрессировкой) домашних животных используемых как в продуктивном так и в непродуктивном животноводстве, сколько-нибудь
Часть 2. Теория дрессировки и ее предмет
Существующая отечественная литература по воспитанию и дрессировке собак традиционно, начиная с В.В. Языкова («Курс теории дрессировки собак». Л.; Госиздат, 1928), основывается на результатах школы физиологии высшей нервной
Предмет и задачи зоопсихологии
Среди великих загадок природы, к познанию которых с древнейших времен стремился человеческий ум, психика животных занимает одно из первых мест. «Душевная жизнь», психические качества и поведение животных входили как существенные
1.2. Предмет и задачи трофологии
Предметом трофологии являются общие закономерности ассимиляции жизненно необходимых пищевых веществ на всех уровнях организации биологических систем — от уровня клетки, органа, организма до популяций, биоценозов и биосферы в целом.
1.2. Предмет и задачи трофологии
Предметом трофологии являются общие закономерности ассимиляции жизненно необходимых пищевых веществ на всех уровнях организации биологических систем — от уровня клетки, органа, организма до популяций, биоценозов и биосферы в целом.
15
Иммунитет (от
лат.immunitas
– освобождение от чего либо) –
совокупность биологических явлений
(процессов и механизмов) направленных
на сохранение постоянства внутренней
среды (гомеостаза) защиту организма от
инфекционных и других генетических
чужеродных для него агентов.
Для поддержания
и сохранения постоянства внутренней
среды сформировалась иммунная система,
состоящая из центральных и периферических
органов.
Изучением факторов
и механизмов специфической защиты,
связанных с иммунной системой хозяина
занимается наука иммунология. Различают
общую и частную иммунологию.
Общая иммунология
изучает иммунитет на молекулярном и
клеточном уровне организма, генетику
и эволюцию иммунитета, регуляцию
иммунитета на всех уровнях.
Частная
иммунология
изучает способы и методы профилактики,
диагностики и лечения инфекционных
болезней, иммунологию злокачественных
опухолей, условия способствующие
пересадке чужеродных органов и тканей,
изучает трансплантационную иммунологию,
влияние на иммунную систему факторов
окружающей среды (экологическая
иммунология), извращенные реакции на
антигены (аллергология, иммунопатология)
и др.
История развития
иммунологии берет начало с работ Э.
Дженнера, который в 1798г. опубликовал
сообщение о разработанном им методе
прививок против натуральной оспы. Однако
это наблюдение было чисто эмпирическим,
научной основы профилактики инфекционных
заболеваний Дженнер не создал, хотя и
оказал великую услугу человечеству.
Возникновение
иммунологии как науки связано с именами
двух великих ученых – Л.Пастера и
И.И.Мечникова.
Л.Пастер разработал
принцип получения аттенуированных
вакцин и применения их для профилактики
инфекционных заболеваний. Л.Пастер
разработал и получил вакцины против
сибирской язвы, бешенства.
И.И. Мечников в
1883г. создал биологическую, фагоцитарную
теорию иммунитета. Он основал клеточную
теорию иммунитета, в которой фагоцитозу
отдавалась основная роль в защите
организма от чужеродного агента.
В этот же период
определилось другое направление в
учении об иммунитете, основателем
которого является другой великий
немецкий ученый П.Эрлих – это гуморальная
теория иммунитета.
Согласно этой
теории ведущая роль в защите организма
от инфекций принадлежит жидкостям
организма, которые нейтрализуют микробы
и их яды. В подтверждение этой теории
был открыт комплемент, а в 1890 Э.Беринг
впервые получил антитела к дифтерийному
и столбнячному токсинам.
Дискуссия между
представителями двух направлений
клеточной и гуморальной теории иммунитета
продолжалось в течении многих лет, пока
не выяснилось, что в защите организма
от инфекций участвуют как клеточные
так и гуморальные факторы. Как бы
признанием обеих теорий иммунитета
явилось присуждение Мечникову и Эрлиху
Нобелевской премии в 1908г.
Дальнейшее развитие
иммунологии шло стремительно. Следует
отметить имена Ж.Борде и Н.Ф.Чистович,
которые описали тканевые антигены,
положившие начало трансплантационной
иммунологии. К.Ландштейнера, открывшего
изоантигены и группы крови и являющегося
основоположником иммуногенетики:
значительный вклад в иммунологию внесли
П. Медавар и М. Гашек открывшие явление
иммунологической толерантности;
австралийский иммунолог Ф. Бернет,
сформулировавший клонально-селекционную
теорию иммунитета; Л.А. Зильбер, открывший
антигены опухолей и стоявший у истоков
иммуноонкологии.
Современный этап
характеризуется огромными достижениями
в области расшифровки молекулярно-генетических
и клеточных механизмов иммунитета
К настоящему
времени открыта структура антител
(Д.Эдельман, Р.Портер), роль и основные
механизмы функционирования Т и В
лимфоцитов, генетический контроль
иммунного ответа (Ф.Бернет,
Ж.Миллер,Б.Бенацерраф и др.).
Различают иммунитет
инфекционный, трансплантационный,
противоопухолевый.
Инфекционный
иммунитет
– это способ защиты организма от
микроорганизмов и их токсинов.
По своей направленности
инфекционный иммунитет может быть:
а) антибактериальным;
б) антитоксическим;
в) противовирусным;
г) противогрибковым;
д) антипротозойным.
Различают
также следующие виды
иммунитета
(табл.5):
• врожденный
(видовой) иммунитет,
он
обнаруживается
уже
при
рождении.
Этот
вид иммунитета генетически детерминирован
у человека, передается
по
наследству.
Если
он
присущ
всем
особям
данного
вида,
его
называют
видовым.
Примером
такого
иммунитета
может
быть
невосприимчивость
человека
к
возбудителю
чумы
собак
или
животных
к
возбудителям дизентерии, брюшного тифа,
сифилиса;
приобретенный
иммунитет
–
это
иммунитет,
приобретаемый
в
течение
жизни
данного
индивидуума.
Различают
естественный
и
искусственный
приобретенный
иммунитет.
И
тот,
и
другой
могут
быть
активным
или
пассивным:естественный
активный
иммунитет
возникает
после
перенесенной
инфекции,
а
естественный пассивный
—
это
иммунитет,
который
обеспечивается
за
счет
антител,
передаваемых
от
матери
к плоду или ребенку через
плаценту
или
с
грудным
молоком;искусственный
активный
иммунитет
возникает
после
введения
вакцин
или
анатоксинов,
на
которые
организм
вырабатывает
иммунитет.
Искусственный
пассивный
иммунитет
возникает
после
введения
извне
готовых
антител
или
клеток-эффекторов.
Иммунитет
может
быть
стерильным,
когда
организм
свободен
от
соответствующего
возбудителя,
и
нестерильным,
при
котором
возбудитель
соответствующего
заболевания
сохраняется
в
организме,
и
только
при
этом
условии
поддерживается
иммунитет.
Нестерильный иммунитет наблюдается
при
туберкулезе,
сифилисе
и
некоторых
других
заболеваниях.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам
Наш организм непрерывно меняется, но при этом очень «любит» постоянство и может нормально работать только при определенных параметрах своей внутренней среды. Например, нормальная температура тела колеблется между 36 и 37 градусами по Цельсию. Вспомните последнюю простуду и то, как плохо вы себя чувствовали, стоило температуре подняться всего на полградуса. Такая же ситуация и с другими показателями: артериальным давлением, рН крови, уровнем кислорода и глюкозы в крови и другими. Постоянство значений этих параметров называется гомеостазом, а поддержкой его стабильного уровня занимаются практически все органы и системы организма: сердце и сосуды поддерживают постоянное артериальное давление, легкие — уровень кислорода в крови, печень — уровень глюкозы и так далее.
Иммунная же система отвечает за генетический гомеостаз. Она помогает поддерживать постоянство генетического состава организма. То есть ее задача — уничтожать не только все чужеродные организмы и продукты их жизнедеятельности, проникающие извне (бактерии, вирусы, грибки, токсины и прочее), но также и клетки собственного организма, если «что-то пошло не так» и, например, они превратились в злокачественную опухоль, то есть стали генетически чужеродными.
Как клетки иммунной системы уничтожают «врагов»?
Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.
Иммунитет бывает врожденным (он же неспецифический) и приобретенным (он же адаптивный, или специфический). Врожденный иммунитет одинаков у всех людей и идентичным образом реагирует на любых «врагов». Реакция начинается немедленно после проникновения микроба в организм и не формирует иммунологическую память. То есть, если такой же микроб проникнет в организм снова, система неспецифического иммунитета его «не узнает» и будет реагировать «как обычно». Неспецифический иммунитет очень важен — он первым сигнализирует об опасности и немедленно начинает давать отпор проникшим микробам.
Однако эти реакции не могут защитить организм от серьезных инфекций, поэтому после неспецифического иммунитета в дело вступает приобретенный иммунитет. Здесь уже реакция организма индивидуальна для каждого «врага», поэтому «арсенал» специфического иммунитета у разных людей различается и зависит от того, с какими инфекциями человек сталкивался в жизни и какие прививки делал.
Специфическому иммунитету нужно время, чтобы изучить проникшую в организм инфекцию, поэтому реакции при первом контакте с инфекцией развиваются медленнее, зато работают гораздо эффективнее. Но самое главное, что, один раз уничтожив микроба, иммунная система «запоминает» его и в следующий раз при столкновении с таким же реагирует гораздо быстрее, часто уничтожая его еще до появления первых симптомов заболевания. Именно так работают прививки: когда в организм вводят ослабленных или убитых микробов, которые уже не могут вызвать заболевание, у иммунной системы есть время изучить их и запомнить, сформировать иммунологическую память. Поэтому, когда человек после вакцинации сталкивается с реальной инфекцией, иммунная система уже полностью готова дать отпор, и заболевание не начинается вообще или протекает гораздо легче.
Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?
- Костный мозг. Это центральный орган иммуногенеза. В костном мозге образуются все клетки, участвующие в иммунных реакциях.
- Тимус (вилочковая железа). В тимусе происходит дозревание некоторых иммунных клеток (Т-лимфоцитов) после того, как они образовались в костном мозге.
- Селезенка. В селезенке также дозревают иммунные клетки (B-лимфоциты), кроме того, в ней активно происходит процесс фагоцитоза — когда специальные клетки иммунной системы ловят и переваривают проникших в организм микробов, фрагменты собственных погибших клеток и так далее.
- Лимфатические узлы. По своему строению они напоминают губку, через которую постоянно фильтруется лимфа. В порах этой губки есть очень много иммунных клеток, которые также ловят и переваривают микробов, проникших в организм. Кроме того, в лимфатических узлах находятся клетки памяти — это специальные клетки иммунной системы, которые хранят информацию о микробах, уже проникавших в организм ранее.
Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.
- Т-лимфоциты. Названы так, потому что после образования в костном мозге дозревают в вилочковой железе — тимусе. Разные подвиды Т-лимфоцитов отвечают за разные функции. Например, Т-киллеры могут убивать зараженные вирусами клетки, чтобы остановить развитие инфекции, Т-хелперы помогают иммунной системе распознавать конкретные виды микробов, а Т-супрессоры регулируют силу и продолжительность иммунной реакции.
- B-лимфоциты. Название их происходит от Bursa fabricii (сумка Фабрициуса) — особого органа у птиц, в котором впервые обнаружили эти клетки. В-лимфоциты умеют синтезировать антитела (иммуноглобулины). Это специальные белки, которые «прилипают» к микробам и вызывают их гибель. Также антитела могут нейтрализовывать некоторые токсины.
- Натуральные киллеры. Эти клетки находят и убивают раковые клетки и клетки, пораженные вирусами.
- Нейтрофилы и макрофаги умеют ловить и переваривать микробов — осуществлять фагоцитоз. Кроме того, макрофаги выполняют важнейшую роль в процессе презентации антигена, когда макрофаг знакомит другие клетки иммунной системы с кусочками переваренного микроба, что позволяет организму лучше бороться с инфекцией.
- Эозинофилы защищают наш организм от паразитов — обеспечивают антигельминтный иммунитет.
- Базофилы — выполняют главным образом сигнальную функцию, выделяя большое количество сигнальных веществ (цитокинов) и привлекая этим другие иммунные клетки в очаг воспаления.
Как клетки иммунной системы отличают «своих» от «чужих» и понимают, с кем нужно бороться?
В этом им помогает главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC-I). Это группа белков, которая располагается на поверхности каждой клетки нашего организма и уникальна для каждого человека. Это своего рода «паспорт» клетки, который позволяет иммунной системе понимать, что перед ней «свои». Если с клеткой организма происходит что-то нехорошее, например, она поражается вирусом или перерождается в опухолевую клетку, то конфигурация MHC-I меняется или же он исчезает вовсе. Натуральные киллеры и Т-киллеры умеют распознавать MHC-I рецептор, и как только они находят клетку с измененным или отсутствующим MHC-I, они ее убивают. Так работает клеточный иммунитет.
Но у нас есть еще один вид иммунитета — гуморальный. Основными защитниками в этом случае являются антитела — специальные белки, синтезируемые B-лимфоцитами, которые связываются с чужеродными объектами (антигенами), будь то бактерия, вирусная частица или токсин, и нейтрализуют их. Для каждого вида антигена наш организм умеет синтезировать специальные, подходящие именно для этого антигена антитела. Молекулу каждого антитела, также их называют иммуноглобулинами, можно условно разделить на две части: Fc-участок, который одинаков у всех иммуноглобулинов, и Fab-участок, который уникален для каждого вида антител. Именно с помощью Fab-участка антитело «прилипает» к антигену, поэтому строение этого участка молекулы зависит от строения антигена.
Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?
Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция. Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги. Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.
Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена. Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет. Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.
После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель. Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.
Есть ли еще какие-то механизмы?
Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти. Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями. При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.
Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.