Эволюция гуморальных факторов иммунитета
Разновидности инфекционного процесса. Иммунная система при инфекционном процессе
До появления позвоночных гуморальный иммунитет, вероятно, имел второстепенное значение; у беспозвоночных имеется лишь прототип комплемента, только у высших беспозвоночных появляются аналоги антител (протоантитела), не обладающие специфичностью по отношению к антигену. Беспозвоночные нечувствительны к большинству бактериальных токсинов, особенно экзотоксину, отсутствует анафилаксия, поэтому на данном этапе не отмечается токсических инфекций и инфекционной аллергии.
Однако уже на данном этапе может развиваться первичная септицемия (бактериемия), появляется чувствительность к эндотоксинам и могут формироваться инфекционные гранулемы. Полноценные антитела начинают вырабатываться только у позвоночных, причем у холоднокровных главным образом при повышении температуры тела. У позвоночных и особенно у млекопитающих иммуногенная реактивность достигает высокой степени; она проявляется и высокой чувствительностью к токсинам, и активным антителогенезом, и высокой специфичностью антител, и совершенной интеграцией неспецифических и специфических, клеточных и гуморальных, местных и общих антиинфекционных механизмов защиты.
Эволюция инфекционного процесса связана не только с трансформацией свойств микро- и макроорганизма, но и с изменением среды их обитания. Физические, химические и биологические (другие микроорганизмы, фаги, лечебные сыворотки) оказывают влияние и на микро-, и на макроорганизм, изменяя их свойства.
Многие из этих факторов, например высокая температура (стерилизация), ультрафиолетовое излучение, антисептики и многие другие, целенаправленно используются человеком для снижения патогенности микроорганизмов в среде его обитания. В качестве лечебных средств широко применяются разнообразные химиотерапевтическе препараты, антибиотики и лечебные сыворотки, которые изменяют свойства микро-, а нередко и макроорганизма при неправильном использовании в неблагоприятную для него сторону.
Рассмотренные факторы существенно изменяли в прошлом и особенно изменяют сейчас частоту возникновения, тяжесть течения и исходы инфекционного процесса. Так, значительно уменьшилась частота возникновения чумы, проказы, лепры, оспы и других заболеваний, которые ранее носили характер эпидемий. Наряду с этим другие инфекционные процессы, ранее перекрываемые названными выше инфекциями, стали регистрироваться чаще: грипп, гепатит А и В, пищевые токсикоинфекции и др.
Появились новые опаснейшие инфекции, например СПИД. Вследствие широкого использования антибиотиков и сульфаниламидов распространились грибковые инфекционные процессы (кандидамикоз). Широкое распространение химиотерапии и антибиотикотерапии, с одной стороны, избавило человечество от многих опасных инфекций, но с другой — привело к возникновению скрытых и стертых форм инфекционного процесса, а вследствие высокой изменчивости микроорганизмов — к лекарственно-резистентным формам инфекций (L-формы туберкулеза).
Принципиальной основой преодоления такой ситуации является устранение антропоцентризма в понимании природы инфекционного процесса и свойств микроорганизма. Следует считать законом, что при взаимодействии микро- и макроорганизма происходит их взаимное приспособление, механизмы которого направлены на взаимное ослабление. Без сознания того, что патогенный микроорганизм обладает своим биологическим «правом» и возможностями для борьбы, он неизбежно и стимулирует, и угнетает антиинфекционные механизмы защиты макроорганизма, которые сложились в многовековой его борьбе с инфекцией, невозможно правильно обеспечивать профилактику и терапию инфекционной болезни.
— Читать далее «Этиология инфекционного процесса. Патогенность и вирулентность инфекции. Процедурная система — в течение дня.»
Оглавление темы «Гипоксия и гипероксия организма»:
1. Значение длительной адаптации к гипоксии. Дезадаптация организма
2. Гипероксия организма. Причины и классификация гипероксии
3. Общая гипероксия. Приспособление к гипероксии
4. Внешнее дыхание при гипероксии. Гиперкапния при гипероксии
5. Инфекционный процесс. Общая характеристика инфекционного процесса
6. Различия инфекционного процесса и инфекции. Распространенность инфекции
7. Эволюция инфекционного процесса. Взаимоотношения инфекционных процессов
8. Разновидности инфекционного процесса. Иммунная система при инфекционном процессе
9. Эволюция гуморального иммунитета. Эволюция инфекционного процесса
10. Этиология инфекционного процесса. Патогенность и вирулентность инфекции. Процедурная система — в течение дня
На сегодняшний день выявлен широкий перечень видов иммунных систем человека, среди которых необходимо выделить клеточный и гуморальный. Взаимодействие обоих видов обеспечивает распознавание и уничтожение инородных микроорганизмов. Подробнее рассмотреть особенности, принципы действия внеклеточной системы защиты поможет представленная публикация.
Что такое гуморальный иммунитет?
Гуморальный иммунитет — это защищенность человеческого организма от регулярного попадания во внутреннюю среду чужеродных возбудителей инфекций и заболеваний. Защита осуществляется посредством растворимых во внутренних жидкостях, крови человека белков — антигенов (лизоцим, интерферон, реактивный белок).
Принцип действия заключается в регулярном формировании веществ, способствующих предотвращению и распространению вирусов, бактерий, микробов вне зависимости от того какого рода микроорганизм попал во внутреннюю среду опасный или безвредный.
Гуморальное звено иммунитета включает в себя:
- Сыворотка крови — в состав входит С — реактивный белок, деятельность которого направлена на ликвидацию патогенных микробов;
- Секреты желез, препятствующие развитию инородных тел;
- Лизоцим — стимулирует растворение клеточных стенок бактерий;
- Муцин — вещество направлено на защиту оболочки клеточного элемента;
- Пропердин — отвечает за свертываемость крови;
- Цитокины — соединение белков, выделяемых тканевыми клетками;
- Интерфероны — выполняют сигнальные функции, оповещающие о появлении чужеродных элементов во внутренней среде;
- Комплементая система — общая численность белков, содействующая обезвреживанию микробов. В систему входят двадцать белков.
Механизмы
Механизм гуморального иммунитета представляет собой процесс, в течение которого формируется защитная реакция, направленная на предотвращение проникновения в организм человека вирусных микроорганизмов. От того каким образом протекает процесс защиты зависит состояние здоровья и жизнедеятельности человека.
Процесс защиты организма заключается в следующих этапах:
- Происходит формирование В — лимфоцита, который образуется в костном мозге, где созревает лимфоидная ткань;
- Далее осуществляется процесс воздействия антигена на плазматические клетки и клетки памяти;
- Антитела внеклеточного иммунитета распознают инородные частицы;
- Формируются антитела приобретенной иммунной защиты.
Механизмы иммунной системы делятся на:
Специфические — действие которых направлено на уничтожение конкретного возбудителя инфекции;
Неспецифические — отличаются универсальным характером направленности. Механизмы распознают и борются с любыми инородными антителами.
Специфические факторы
Специфические факторы гуморального иммунитета вырабатываются В — лимфоцитами, которые формируются в костном мозге, селезенке, лимфоузлах в течение двух недель. Представленные антигены реагируют на появление инородных частиц в жидкостях организма. К специфическим факторам относят антитела и иммуноглобулины (Ig E, Ig A, Ig М, Ig D). Действие лимфоцитов в человеческом организме направлено на блокировку чужеродных частиц, после этого процесса в действие вступают фагоциты, которые ликвидируют вирусные элементы.
Этапы формирования антител:
- Скрытая фаза (индуктивная) — в течение первых дней элементы вырабатываются в небольшом количестве;
- Продуктивная фаза — образование частиц происходит в течение двух недель.
Неспецифические факторы
Перечень неспецифических факторов гуморального иммунитета представлен следующими веществами:
- Элементы тканевых клеток;
- Сыворотка крови и содержащиеся в ней белковые элементы, стимулирующие противодействие клеток возбудителям;
- Секретами внутренних желез — содействуют уменьшению численности бактерий;
- Лизоцим — вещество, обладающее противобактериальным эффектом.
Показатели гуморального иммунитета
Действие гуморального иммунитета осуществляется путем выработки необходимых для защиты организма элементов. От количества полученных антител и правильности их функционирования зависит общее состояние и жизнеспособность человеческого организма.
При необходимости определить показатели внеклеточной иммунной системы требуется провести комплексный анализ крови, по результатам которого определяется общее количество формируемых частиц и возможные нарушения действия иммунной системы.
Клеточный и гуморальный иммунитет
Благоприятное функционирование внеклеточного иммунитета обеспечивается только посредством взаимодействия с клеточной защитой. Функции иммунных систем отличаются, но имеются схожие характеристики. Они оказывают эффективное воздействие на внутреннюю систему организма человека.
Отличие гуморального иммунитета от клеточного заключается в их объекте воздействия. Клеточный функционирует непосредственно в клетках организма, предотвращая размножение инородных микроорганизмов, а гуморальный оказывает влияние на вирусы и бактерии во внеклеточном пространстве. Одна система иммунной защиты без другой не может существовать.
Большое значение в жизни каждого человека играет жизнеспособность его внутренней среды. Укрепление иммунной защиты и поможет обезопасить человеческих организм от болезнетворных бактерий и вирусов.
Автор материала — Самолетова Даная Яковлевна, эндокринолог и терапевт, кандидат медицинских наук. Имеет более 10 лет опыта работы с пациентами. Узнайте здесь, как попасть к ней на прием (город Уфа, РФ) или получить консультацию через Интернет. Не принимайте сильнодействующие лекарства по своей инициативе. Это опасно! Не пытайтесь заменить лечение, назначенное врачом, приемом БАДов.
Оценивая в целом эволюционное развитие иммунной системы, важно
учесть следующие выводы.
1. Определяющая форма защиты от инфекционных агентов у беспозвоночных —
неспецифическая, обеспеченная в основном активностью амебоцитов-макрофагов
и набором гуморальных факторов. Однако даже у низших многоклеточных, таких
как
губки
и
кишечнополостные
, наблюдается некоторая форма преадаптации к специфическому иммунному
реагированию на чужеродный материал, показателем которой является
аллотрансплантационное отторжение с формированием кратковременной
иммунологической памяти. Блуждающие фагоцитарные амебоциты очевидно
становятся обладателями предкового V-гена.
2. К стратегическим успехам развития иммунной системы следует отнести
образование у вторичнополостных беспозвоночных
первичноротых
и
вторичноротых
) специализированной клетки —
лимфоцита
и его поверхностных
антигенраспознающих рецепторов
.
Появление лимфоцита как основного эффектора иммунного реагирования следует
отнести к категории ароморфного
преобразования, поскольку это событие определило дальнейшее развитие
целой системы организма, без функционирования которой эволюционное
формирование многоклеточных было бы невозможно (по Северцеву).
Знаменательна закономерность развития лимфоцитов в линиях первично- и
вторичноротых. Между антигенраспознающими клетками этих филогенетически
очень далеко отстоящих линий наблюдается не только функциональная связь
(распознавание антигена в реакциях трансплантационного иммунитета и цитолиз
чужеродной ткани, способность к адоптивному переносу, ответ на Т-клеточные
митогены), но и морфологическая, что подтверждает теорию Заварзина о
параллельности развития функционально идентичных клеток и тканей.
3. Особое значение в эволюции иммунитета имеет образование
тимуса
у
круглоротых
. Именно с появлением этого органа лимфоидная (иммунная) система
приобретает самостоятельную роль в жизнедеятельности организма. И это
событие следует отнести к еще одному ароморфозу в развитии системы.
4. Возникновение и развитие вариабельности
V-генов
Т-клеточного рецептора
и
иммуноглобулинов
является еще одной важной вехой на пути становления иммунной системы.
Кажется очевидным, что процессы множественных тандемных дупликаций и
мутационной дивергенции генов для обоих типов рецепторов шли параллельно.
5. К существенным свойствам эволюции иммунной системы относится и то, что
в процессе ее исторического развития появляющийся вновь признак не
исключает предыдущий, от которого он произошел. Так например, амебоциты
(макрофаги) низших беспозвоночных, дав начало лимфоцитам, сохранились для
иммунной системы, взяв на себя функцию презентации
антигена
в иммуногенной форме и продукцию иммунорегуляторных
цитокинов
. В целом, специфическая иммунологическая реактивность млекопитающих
впитала в себя весь исторический опыт развития иммунных форм защиты — от
одноклеточных и низших многоклеточных до высших позвоночных животных.
6. Сопоставление уровней организации в мире животных от одноклеточных до
высших многоклеточных, включая позвоночных, с проявлениями различных форм
иммунного реагирования позволяет предположить, что иммунитет явился одним
из важных факторов прогресса в мире животных по линии увеличения
абсолютного количества соматических клеток.
Ссылки:
- ЭВОЛЮЦИЯ ИММУНИТЕТА
Гуморальный иммунитет – это одна из составляющих сложной иммунной системы человека, призванной оберегать организм от развития тех или иных заболеваний, что осуществляется за счет разных механизмов. Рассмотрим, каковы функции этого иммунного звена, и каким образом они осуществляются.
Что такое гуморальный иммунитет?
Клеточный и гуморальный иммунитет – два условно разделяемых вида иммунитета, тесно взаимосвязанных, при этом выполняющих разные функции. Основное их различие заключается в объектах, на которые они воздействуют. Так, клеточный иммунитет призван распознавать и ликвидировать болезнетворные грибки, бактерии, вирусы, а также чужеродные клетки, собственные измененные (атипичные) клетки. Гуморальный иммунитет направлен на уничтожение патогенов, которые пребывающих во внеклеточном пространстве и крови.
Что обеспечивает гуморальный иммунитет?
Чтобы понять принципы функционирования этой части защитной системы организма, рассмотрим, какие клетки обеспечивают гуморальный иммунитет. В данном случае защитные функции выполняют белковые молекулы, циркулирующие в плазме крови и других жидкостях (слюне, слезной жидкости, ликворе и так далее). Эти белковые образования производятся разными клетками организма. К ним относятся:
- С-реактивный белок (белок острой фазы);
- лизоцим (фермент);
- муцин (мукопротеин);
- интерфероны (гликопротеины);
- интерлейкины (цитокины);
- белки комплементной системы (пропердин и прочие).
Механизм гуморального иммунитета
Важную роль в функционировании гуморального иммунитета играют клетки B-лимфоциты. Эти клетки, являющиеся разновидностью лимфоцитов, вырабатываются в красном костном мозге стволовыми клетками. На их поверхности находятся особые рецепторы, распознающие антигены – любые вещества, рассматриваемые организмом в качестве потенциально опасных и подлежащих ликвидации (такие вещества содержат болезнетворные микроорганизмы).
Если в организм проникает чужеродный агент, B-лимфоциты, распознающие его по антигенам, активизируются и превращаются в плазматические клетки, которые способны вырабатывать иммуноглобулины. Иммуноглобулины – антитела, представляющие собой белковые соединения, работа которых заключается в препятствии размножения патогенов и нейтрализации выделяемых ими токсинов в кровяном и лимфатическом потоках.
По составу, строению и функциям иммуноглобулины делятся на пять классов, обозначаемых так:
- IgA;
- IgD;
- IgE;
- IgG;
- IgM.
Гуморальный иммунитет связан с такими понятиями, как первичный и вторичный иммунный ответ. Иммунный ответ – цепочка последовательных сложных процессов, протекающих в иммунной системе после обнаружения антигена. Различают:
1. Первичный иммунный ответ – возникает после первой встречи с антигеном, характерна низкая скорость образования антител и появление последних в сравнительно невысоких титрах. Помимо того, этот тип ответа имеет следующие особенности:
- латентный период длительностью 2-5 дней, во время которого происходит распознавание антигенов и образование клонов плазматических клеток;
- синтез IgM (через 2-3 суток);
- синтез IgG (максимум выработки достигается на 10-14 день);
- увеличение уровней IgA, IgE и IgD;
- формирование комплексов антиген-антитело, активирующих систему комплемента.
2. Вторичный иммунный ответ – характерен для повторной встречи с тем же самым антигеном. Для него характерна высокая скорость антителообразования, максимальные титры антител и длительное их циркулирование. Особенности его таковы:
- образование антител возможно при малом уровне антигенов;
- так как в организме уже имеются долгоживущие клоны антигенспецифических В-лимфоцитов памяти, выработка антител происходит быстрее (через 1-3 дня);
- среди антител доминируют высокоспецифичные IgG (пик образования приходит на 3-5 сутки).
Виды гуморального иммунитета
Можно выделить две последовательных реакции гуморального иммунитета:
- индуктивная – стадия, на которой происходит распознавание антигена благодаря рецепторам В-лимфоцитов;
- продуктивная – превращение B-лимфоцитов в плазматические клетки, выработка антител и образование клеток памяти, за чем следует замедление иммунных процессов.
Гуморальный иммунитет характеризуется тем, что иммунный ответ при вторжении чужеродных агентов обладает такими свойствами:
- специфичность – направленность реактивности на определенный антиген;
- потенцирование – способность давать усиление ответа при последующих поступлениях в организм одного и того же антигена;
- иммунологическая память – распознавание и ответ на проникновение одного и того же антигена во второй и последующий разы, даже через большие промежутки времени.
В зависимости от происхождения гуморальный иммунитет подразделяется на два основных вида:
- Врожденный – наследственно передаваемая способность обезвреживать чужеродные агенты, существующая с рождения, до их попадания в организм.
- Приобретенный (естественный и искусственный) – способность обезвреживать чужеродные агенты, которая вырабатывается в процессе жизни после проникновения их в организм или при передаче готовых антител от матери с грудным молоком.
Гуморальные факторы иммунитета
Гуморальные факторы врожденного иммунитета – это вещества, циркулирующие во внеклеточных жидких средах организма и служащие для обезвреживания вредоносных агентов и обеспечения активности иммунных реакций.
В конечном итоге гуморальный иммунный ответ сводится к одному из четырех процессов:
- фагоцитоз – захватывание и переваривание чужеродных частичек;
- опсонизация – обезвреживание частиц для последующего фагоцитоза;
- хемотаксис – направленная миграция лейкоцитов к очагу внедрения патогенов;
- лизис – растворение патогенных частичек, атипичных клеток.
Важнейшим компонентом и врожденного, и приобретенного гуморального иммунитета является система комплемента. Она представляет собой комплекс около 20 взаимодействующих между собой белковых компонентов, синтезируемых преимущественно в печени. Они работают как каскад биохимических реакций, активизирующихся одним из трех путей: классическим (с участием антител), альтернативным и лектиновым путями (активизируются без присутствия антител).
Специфический гуморальный иммунитет
Специфический иммунитет человека – одна из фаз защитной реакции организма, для которой характерно распознавание чужеродных клеток и выработка факторов защиты, направленных конкретно против них. Специфические факторы иммунитета – антитела и иммуноглобулины, вырабатываемые костным мозгом, селезенкой, лимфатической тканью. Процессы специфического иммунного ответа пересекаются и во многом дополняют неспецифический иммунитет.
Неспецифический гуморальный иммунитет
Гуморальные факторы неспецифического иммунитета – белки плазмы крови (интерфероны, маркеры), секреты желез, некоторые ферменты (лизоцим). Они обеспечивают первый этап борьбы с патогенами, запускаемый сразу после проникновения в организм. Данная фаза защитной реакции предусматривает первичное разрушение чужеродных клеток и формирование очага воспаления. Неспецифический иммунитет ассоциируют с общей сопротивляемостью организма.
Оценка гуморального иммунитета
Для того, чтобы оценить функциональную полноценность иммунной системы, выявить, с какими возможными нарушениями работает гуморальный иммунитет, анализ крови берется на определение уровня таких показателей:
- иммуноглобулины IgA, IgG, IgM, IgD, IgЕ;
- C-реактивный протеин;
- С3 и С4 компоненты комплемента;
- циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК);
- В-лимфоциты.
Существует несколько правил подготовки к исследованию:
- Кровь сдается натощак (можно только пить воду перед анализом).
- За сутки до исследования нельзя употреблять алкоголь.
- За 3 часа до анализа запрещено курить.
- Исключить эмоциональные и физические нагрузки.
- Прием медикаментов перед исследованием должен быть оговорен с врачом.
В-лимфоциты повышены
Увеличение уровня В-лимфоцитов (повышенная активация В-лимфоцитов) может свидетельствовать о таких патологических состояниях:
- аутоиммунные заболевания;
- хронические заболевания печени;
- цирроз;
- бронхиальная астма;
- паразитарные и грибковые инфекции;
- муковисцидоз;
- хронический В-лимфолейкоз.
В-лимфоциты понижены
Если В-лимфоциты ниже нормы, это может быть связано с:
- физиологическими и врожденными гипогаммаглобулинемиями и агаммаглобулинемиями;
- острой вирусной или хронической бактериальной инфекцией;
- новообразованиями иммунной системы;
- состоянием после удаления селезенки.
Как повысить гуморальный иммунитет?
Чтобы усилить иммунный ответ организма, рекомендуется подкорректировать образ жизни:
- Отказаться от вредных привычек.
- Ежедневно бывать на свежем воздухе.
- Полноценно отдыхать, спать не менее 8 часов в сутки.
- Заниматься спортом.
- Придерживаться здорового рациона питания.
При серьезных нарушениях гуморального звена иммунитета назначаются препараты-иммуностимуляторы, к которым относятся:
- Спленин;
- Полиоксидоний;
- Натрия нуклеинат;
- Глутоксим.