Методы создания приобретенного иммунитета

Факторы, влияющие на иммунитет

Способность организма отвечать на внедрения возбудителя находится в тесной связи с функциональным состоянием человеческого организма: индивидуальными, возрастными особенностями, состоянием внутренних органов, эндокринной системы. Внешние факторы: переохлаждение, перегревание, голодание, недостаток в питании белков и витаминов, воздействие радиации могут снизить сопротивляемость организма. Ионизирующее облучение в любых дозах вызывает функциональные и морфологические изменения во всех системах организма. Понижается устойчивость облучённого организма к возбудителям вследствие нарушения проницаемость мембран тканевых барьеров, бактериоцидных свойств крови, лимфы и тканей. Наступает подавление гемопоэза (кроветворения), ослабление фагоцитарного механизма, воспаления, угнетение продукции антител и др. Подавление неспецифического иммунитета организма приводит к усилению развития эндогенной инфекции (дисбактериоз, бактериемия), изменения её состава. При воздействии ионизирующего излучения изменяется естественная устойчивость организма к возбудителям инфекции, повышается восприимчивость ко многим заболеваниям. Нарушение иммунологической активности возникает уже в период первичных реакций на облучение и достигает максимума в разгар лучевой болезни.

В профилактике инфекционных заболеваний одно из важнейших мест принадлежит созданию искусственного иммунитета путём прививок вакцинами, анатоксинами и иммунными сыворотками.

Ещё в древности люди указывали, что кто перенёс болезнь, был уже во время эпидемии в безопасности, т. к. дважды никто не заболевал. С профилактической целью индейцы втирали в кожу корочки от больных оспой своим детям. В этом случае возникало заболевание оспой, но обычно лёгкого течения. История вакцинопрофилактики началась с 1796 года, когда английский врач Э. Дженнер изготовил впервые оспенную вакцину на телятах и провёл вакцинацию человека против натуральной оспы. После опубликования его труда оспопрививание быстро стало распространяться по всему миру. Применение вакцин наиболее эффективный и экономически выгодный способ в борьбе с инфекцией.

Вакцина(от лат. Vacca – корова) – это препараты из микробных клеток или их токсинов. Применение вакцин называется вакцинацией или иммунизацией. Через одну-две недели после введения вакцин появляются антитела. Вакцины предназначены для создания иммунитета к инфекционным заболеваниям и реже к ядам. В настоящее время профилактическую вакцинацию проводят более чем 40-ка инфекционных болезней. Различают следующие виды вакцин.

1. Вакцины из живых ослабленных микробов (чумная, туляреминная и т. д.) или вирусов (гриппозная, коревая и т.д.). Это наиболее эффективные вакцины. Они создают длительный (несколько лет) и напряжённый иммунитет. Введённый ослабленный живой возбудитель сохраняет свойства размножаться в привитом организме, что создаёт достаточное количество антигена для выработки антител. К недостаткам живых вакцин относится то, что они обладают аллергическими свойствами, остаточной вирулентностью и могут вызывать ряд серьёзных осложнений.

2. Вакцины из убитых микробов или вирусов (против брюшного тифа, холеры и др.). Убитые вакцины мало иммуногенны и создают непродолжительный иммунитет (до 12 месяцев).

3. Химические вакцины готовят из отдельных специфических антигенов, извлечённых их вирусов или микробных клеток (против столбняка). Химические вакцины очищены от балластных веществ.

4. Анатоксины готовят из микробных токсинов, обезвреженных длительным воздействием формалина или тепла (дифтерийный, столбнячный). По количеству антигенов, входящих в вакцину различают: моновакцины, дивакцины (2 компонента) и поливакцины (АКДС, в состав которого входит столбнячный и дифтерийный анатоксины и коклюшный антиген).

Эффективность прививок зависит от природы и качества вакцины, правильности её введения, точности соблюдения дозировок, а также от индивидуальных особенностей прививаемых людей.

Методы введения вакцин: накожный, внутрикожный, подкожный, внутримышечный, в нос или через рот в зависимости от вида вакцины.

Перед прививками все прививающиеся должны пройти медицинский осмотр для выявления лиц с противопоказаниями к прививкам.

Основными противопоказаниями к прививкам являются:

· острые лихорадочные заболевания,

· недавно перенесенные инфекционные болезни,

· хронические заболевания (туберкулёз, пороки сердца и др.),

· тяжёлые заболевания внутренних органов (почки, печень и др.),

· беременность и первый период кормления грудью,

· аллергические заболевания и состояния (бронхиальная астма и др., повышенная чувствительность к чему-либо),

· все болезни, сопровождающиеся кахексией (истощением).

Для получения достаточного иммунитета необходимо повторное введение вакцины.

Показания к прививкам. Плановые прививки проводятся детям и подросткам в определённой последовательности по календарю прививок: новорожденные прививаются против туберкулёза (БЦЖ), полиомиелита (в три месяца), против дифтерии, столбняка, коклюша (в 5-6 месяцев), позже против кори и т. д. Кроме того, плановые прививки проводятся в природных очагах некоторых болезней.

Неплановые прививки делаются по эпидемиологическим показаниям там, где имеется угроза распространения инфекционных болезней, а также лицам, направляющимся на территории, где имеются эндемические и природноочаговые инфекции. Например, при возникновении угрозы эпидемии гриппа проводят вакцинации противогриппозными вакцинами.

Иногда вакцины применяются для лечения больных с длительно протекающими инфекционными заболеваниями (хроническая гонорея, дизентерия и пр.)

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.