Лекция по иммунитету для населения

Первоначально иммунология возникла как наука о невосприимчивости (иммунитете) к инфекционным болезням. Наиболее существенный вклад в ее создание внесли И.И.Мечников (фагоцитарная или клеточная теория иммунитета) и П.Эрлих (гуморальная теория), в творческой дискуссии между которыми совершенствовались представления об иммунитете.

В настоящее время считается, что наследственный (врожденный, видовой) и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем : макрофагов, комплемента, интерферонов, Т- и В- лимфоцитов, главной системы гистосовместимости (МНС- в английском варианте), обеспечивающих различные формы иммунного ответа.

В современном понимании иммунология- это не только наука, изучающая защиту от инфекционных заболеваний. Иммунология- наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержания структурной и функциональной целостности организма (гомеостаза организма). Подробнее — см. лекцию 1.

Центральным биологическим механизмом иммунитета является механизм распознавания “своего” и “чужого”. Пример- необходимость защиты от собственных мутантных и раковых клеток (одномоментно в организме находится около 10 млн. измененных клеток).

Иммунитет— целостная система биологических механизмов самозащиты организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все чужеродное (генетически отличающееся).

Выделяют две основные формы иммунитета— видовой (врожденный) и приобретенный. Приобретенный иммунитет может быть естественный (результат встречи с возбудителем) и искусственный (иммунизация), активный (вырабатываемый) и пассивный (получаемый), стерильный (без наличия возбудителя) и нестерильный (существующий в присутствии возбудителя в организме), гуморальный и клеточный, системный и местный, по направленности- антибактериальный, антивирусный, антитоксический, противоопухолевый, антитрансплантационный.

В основе видового иммунитета лежат различные механизмы естественной неспецифической резистентности. Среди них- кожные покровы и слизистые оболочки, нормальная микрофлора организма, фагоцитоз, воспаление, лихорадка, система комплемента, барьерные механизмы лимфоузлов, противомикробные вещества, выделительные системы организма, главная система гистосовместимости.

Кожа и слизистые— первая линия защиты против возбудителей. Кроме функции механического (анатомического) барьера кожа обладает бактерицидной активностью. Слизь, лизоцим, желудочный сок, слезная жидкость, слюна, деятельность мерцательного эпителия способствует защите слизистых оболочек.

Нормальная микрофлора организма препятствует колонизации организма посторонней микрофлорой (конкуренция за субстраты, различные формы антагонизма, в т.ч. выделение антибиотических веществ, изменение рН и др.).

Фагоцитоз и система комплемента— вторая линия защиты организма против микроорганизмов, преодолевших поверхностные барьеры. Клеточные факторы системы видовой резистентности- фагоциты, поглощающие и разрушающие патогенные микроорганизмы и другой генетически чужеродный материал. Представлены полиморфоядерными лейкоцитами или гранулоцитами— нейтрофилами, эозинофилами и базофилами (клетками миелопоэтического ряда), а также моноцитами и тканевыми макрофагами (клетками макрофагально- моноцитарной системы).

Значение фагоцитирующих клеток для защиты организма впервые доказал И.И.Мечников, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета.

Стадии фагоцитоза.

Процесс фагоцитоза (поглощения твердофазного объекта) состоит из пяти стадий.

1.Активация (усиление энергетического метаболизма). Факторами активации и хемотаксиса являются бактериальные продукды (ЛПС, пептиды), компоненты комплемента (С3 и С5), цитокины и антитела.

2.Хемотаксис.

3.Адгезия.

4.Поглощение.

5.Исход фагоцитоза.

Адгезия связана с наличием ряда рецепторов на поверхности фагоцитов ( к Fc- фрагментам антител, компонентам комплемента, фибронектину), обеспечивающих прочность рецептор- опосредованных взаимодействий опсонинов, обволакивающих микроорганизмы и ограничивающих их подвижность (антитела, С3в, фибронектин).

Фагоциты обладают амебоподобными псевдоподиями. При поглощении образуется фагосома с поглощенным объектом (бактерией), к ней присоединяется и сливается содержащая литические ферменты лизосома, образуется фаголизосома.

Возможно три исхода фагоцитоза:

— завершенный фагоцитоз;

— незавершенный фагоцитоз;

— процессинг антигенов.

Завершенный фагоцитоз- полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците.

Незавершенный фагоцитоз- выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. Это характерно для факультативных и особенно — облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с блокадой фагосомо- лизосомального слияния (вирус гриппа, микобактерии, токсоплазмы), резистентностью к действию лизосомальных ферментов (гонококки, стафилококки), способностью микробов быстро покидать фагосомы после поглощения и длительно пребывать в цитоплазме (риккетсии).

В процессе фагоцитоза происходит “окислительный взрыв” с образованием активных форм кислорода, что обеспечивает бактерицидный эффект.

К одной из важнейших функций макрофагов (наряду с хемотаксисом, фагоцитозом, секрецией биологически активных веществ) является переработка (процессинг) антигена и представление его иммунокомпетентным клеткам с участием белков главной системы гистосовместимости (МНС) класса 2.

Фагоцитоз- не только уничтожение чужеродного, но и представление антигена для запуска иммунных реакций и секреции медиаторов иммунных и воспалительных реакций. Система макрофагов- центральное звено не только естественной резистентности (видового иммунитета), но и играет важную роль в приобретенном иммунитете, кооперации клеток в иммунном ответе.

Воспаление как защитная реакция организма на различные повреждения тканей возникло на более высокой ступени эволюции, чем фагоцитоз и характерно для высокоорганизованных организмов, обладающих кровеносной и нервной системами.

Инфекционное воспаление сопровождается различными сосудистыми и клеточными (включая фагоцитоз) реакциями, а также запуском целого ряда медиаторов воспалительных реакций (гистамина, серотонина, кининов, белков острой фазы воспалеия, лейкотриенов и простагландинов, цитокинов, системы комплемента).

Многие бактериальные продукты активируют клетки макрофагально- моноцитарной системы и лимфоциты, отвечающие на них выделением биологически активных продуктов- цитокинов, в частности интерлейкинов. Их можно характеризовать как медиаторы клеточных иммунных реакций. В воспалительных реакциях основную роль имеет интерлейкин-1 (ИЛ-1), стимулирующий лихорадку, повышающий проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, активирующий фагоциты.

Лихорадка. Повышение температуры тела- защитная реакция организма, ухудшающая условия для размножения многих микроорганизмов, активирует макрофаги, ускоряет кровоток и усиливает обменные процессы в организме.

Барьерные функции лимфоузлов. По выражению П.Ф.Здродовского (1969) лимфоузлы- своеобразный биологический фильтр для возбудителей, переносимых с лимфой. Здесь проникшие через кожу или слизистые и занесенные током лимфы микроорганизмы задерживаются и подвергаются действию макрофагов и активированных лимфоцитов.

Система комплемента— комплекс белков и гликопротеидов сыворотки крови человека и позвоночных животных (их более 20). Отдельные компоненты опосредуют процессы воспаления, опсонизацию чужеродных фрагментов для последующего фагоцитоза, участвуют наряду с макрофагами в непосредственном уничтожении микроорганизмов и других чужеродных клеток (лизис бактерий и вирусов). В условиях физиологической нормы компоненты системы комплемента находятся в неактивной форме. Известны три пути активации системы комплемента- классический, альтернативный и с использованием С1- шунта.

Классический путь- каскад протеазных реакций с компонента С1q до С9, реализуется при наличии антител к соответствующему антигену. С комплексом “антиген- антитела” взаимодействует компонент С1q, затем С4, следом- С2. Образуется комплекс “антиген- антитела-С1С4С2”, с ним соединяется С3 (центральный компонент системы) и запускается цепь активации с эффекторными функциями (опсонизация и лизис бактерий, активация системы макрофагов, воспаление).

Альтернативный путь реализуется при первичном контакте с возбудителем (когда еще нет антител). Он индуцируется ЛПС и другими микробными антигенами. С1, С4, С2 не участвуют, альтернативный и классический пути смыкаются на уровне С3.

В жизни человека имеется несколько критических этапов в развитии способности иммунной системы осуществлять защиту организма от чужеродных клеток и веществ. Эти этапы связаны с возрастными изменениями, во время которых иммунная система ведет себя непредсказуемо, когда внедрение антигена в организм вызывает неправильную парадоксальную реакцию. Это выражается в том, что иммунный ответ может оказаться либо недостаточным для отражения агрессии чужеродного агента, либо чрезмерным, приводящим к аллергическим реакциям разного вида.

Первым периодом повышенного риска является первый месяц после рождения. Ребенок рождается практически «стерильным». Микрофлора матери для него не представляет опасности благодаря пассивному иммунитету, который состоит из защитных антител матери, полученных ребенком через плаценту во время внутриутробного развития и с молоком при грудном вскармливании. Микробы, которые имеются в роддоме, представляют потенциальную опасность для новорожденного, так как возможностей противостоять им у него мало. Собственные антитела его организм (иммунная система) еще не вырабатывает, фагоциты недостаточно активны и т. д. Поэтому все предметы, которые соприкасаются с новорожденным ребенком, должны быть практически стерильными. Если ребенок родился здоровым, то он не должен длительно задерживаться в родильном доме или отделении. Дома новорожденного буквально атакует микрофлора членов семьи и бытовых предметов. На адаптацию к ней ребенку требуется не меньше месяца. Однако уже к концу первой недели жизни в его крови резко увеличивается количество лимфоцитов.

Второй период ослабления защитных сил приходится на 3-6-й месяцы жизни ребенка. Это связано с тем, что к этому периоду запас материнских антител, полученных через плаценту, заканчивается. Из-за этого повышается восприимчивость организма к вирусам гриппа, простуды и возбудителя детских инфекций, которые в этом возрасте протекают нетипично и не дают стойкого иммунитета. Ребенку в этот период нежелательно контактировать с детьми, которые посещают детский сад и школу. Очень важно длительное естественное кормление, так как через грудное молоко отчасти восполняется недостаток антител, способных защитить его от инфекций и уберечь от развития пищевой аллергии, которая чаще всего появляется в эти месяцы.

Третий период приходится на 2-й год жизни, когда расширяется круг контактов ребенка с окружающей средой, а местный иммунитет слизистых оболочек дыхательной и пищеварительной систем еще не функционирует в полную силу, из-за чего существует риск повторных вирусных и бактериальных инфекций. Избегать их помогают закаливание, прогулки на свежем воздухе, правильное питание. В этом возрасте необходимо избегать посещения с ребенком людных мест.

Четвертым периодом являются 4-6-й годы жизни малыша. Это так называемый дошкольный период, когда ребенок посещает детский сад, в котором происходят постоянные контакты с детьми. В этом возрасте часто развивается хронический тонзиллит, увеличиваются аденоиды, бывают частые респираторные инфекции, появляется склонность к аллергическим реакциям.

Пятым периодом является подростковый возраст, начинающийся в 12–13 лет у девочек и в 14–15 лет у мальчиков. Это время очень бурного роста и развития организма, за которым не успевают органы иммунной системы. «Всплеск» половых гормонов снижает активность Т-лимфоцитов и ведет к повышенной выработке антител В-лимфоцитами. Это приводит к активизации воспалительных, хронических и аутоиммунных заболеваний. В то же время в этот период происходит облегчение течения аллергических заболеваний, вплоть до их полного исчезновения. Необходима санация всех очагов хронической инфекции (кариозных зубов, аденоидов, больных миндалин и т. д.). Также важным является правильное, сбалансированное по всем параметрам питание. Во все периоды роста и развития ребенка количество лекарственных средств, применяемых для лечения различных заболеваний, должно быть минимальным. Одним из методов, укрепляющих иммунную систему и предупреждающих некоторые заболевания, является вакцинация.

Вакцинация – самый эффективный метод защиты против инфекционных заболеваний, известный в настоящее время. Основным принципом вакцинации является то, что пациенту вводится ослабленный или убитый болезнетворный агент для стимуляции выработки антител, необходимых для борьбы с возбудителем заболевания. Прививки с успехом применяются для борьбы с вирусами краснухи, кори, эпидемического паротита, гепатита В, полиомиелита, ротавирусной инфекции, гриппа или бактериями (возбудителями туберкулеза, дифтерии, коклюша, столбняка). Суть вакцинации состоит в создании или усилении искусственного иммунитета. Существует понятие «коллективного» иммунитета. Чем больше людей имеют иммунитет к болезни, тем меньше вероятность у неиммунизированных заболеть и меньше риск возникновения эпидемии (т. е. при помощи вакцинации создается так называемая иммунная прослойка населения). Вакцинация бывает как однократной (от кори, паротита), так и многократной (от полиомиелита, АКДС). Кратность показывает то, сколько раз необходимо ввести в организм вакцину для образования иммунитета.

Ревакцинация – это мероприятие, направленное на поддержание иммунитета, который создан предыдущими вакцинациями. Обычно проводится через несколько лет после вакцинации. При возникновении очаговой вспышки какого-либо инфекционного заболевания для предотвращения эпидемии проводится массовая вакцинация. Она представляет собой одномоментную начальную вакцинацию, используемую для быстрого прерывания цепи передачи инфекции. Примером такой вакцинации может служить массовый охват прививками перед надвигающейся эпидемией гриппа. Но у вакцинации есть и недостатки. Она проводится только против определенных штаммов, возможна неэффективность вследствие мутации вирусов.

Вакцины бывают различных видов:

1) живые вакцины, содержащие ослабленный живой микроорганизм;

2) инактивированные («убитые») вакцины;

3) химические вакцины. Они содержат компоненты клеточной стенки или других частей возбудителя;

4) анатоксины (содержат неактивный токсин, продуцированный бактериями);

5) комбинированные вакцины (содержащие несколько компонентов).

В иммунокоррекцию входит и применение препаратов для восстановления нарушенного иммунитета. Это либо монотерапия, либо применение иммуномодуляторов по определенной схеме. Для этого используют препараты, которые замещают утраченную функцию иммунитета (иммуноглобулины, интерфероны), и препараты, стимулирующие сниженную функцию иммунитета (индукторы интерферонов, растительные препараты, неспецифические иммуностимуляторы). Универсальных средств повышения иммунитета не существует. Иммунная система организма человека очень сложна, поэтому к вопросам укрепления и коррекции иммунитета нужно подходить разумно, комплексно и индивидуально, делая упор прежде всего на пропаганду здорового образа жизни. Это и полноценное, сбалансированное питание, и закаливание организма, и отсутствие стрессов, и рациональный режим дня (работа, отдых, сон), и активный образ жизни. Все это поможет укрепить иммунитет и, следовательно, здоровье организма.