Морфологическая основа специфического клеточного иммунитета
Иммунная система отвечает за устойчивость человеческого организма к болезнетворным микроорганизмам. Неправильная работа системы приводит к сбоям и нарушениям функционирования внутренней среды, снижая ее невосприимчивость к чужеродным элементам. Эффективная защита обеспечивается специфическим и неспецифическим иммунитетом.
Специфический иммунитет
Специфический иммунитет (приобретенный) — это способность организма обеспечивать защиту внутренней среды посредством выработки антител, содействующих устранению болезнетворных микроорганизмов. Невосприимчивость иммунной системы образуется в результате взаимодействия с элементами после введения вакцины или перенесенного заболевания. Образование защиты происходит в течение всей жизни человека.
Начинает свое действие при первом контакте с чужеродным микроорганизмом. Основным механизмом, обеспечивающим работу системы выступает лимфоцит (подразделяется на Т — лимфоциты и В — лимфоциты), формируются в костном мозге. Иммунная защита отличается эффективностью.
Отличительной особенностью приобретенной иммунной защиты выступает формирование памяти. После первичного контакта с бактериями и вирусами образуются клеточный элементы, которые при последующем столкновении с антителами превращаются в лимфоциты и формируют защитный барьер.
Виды
Виды специфического иммунитета подразделяются на:
Пассивный (врожденный) — формируется посредством введения искусственных микроэлементов от матери ребенку. Продолжительность действия устойчивости небольшая;
Активный (приобретенный) — приобретается после инфекционного заболевания или вакцинации человека. В результате образуются микроэлементы, исключающие возможность повторного заболевания или обеспечивающие протекание болезни в легкой форме. Осуществляет защитные функции внутренней среды человека в течение длительного периода или всю жизнь;
Приобретенный пассивный — образуется в результате ввода сыворотки, созданной на основе антител другого человека или животного. Является эффективным непродолжительное время.
Также специфический иммунитет делится на клеточный и гуморальный, элементы которых играют активную роль в предотвращении распространения инородных частиц.
Клеточный — осуществляет защитные функции посредством Т — лимфоцитов. Задача микроэлементов распознать и предотвратить распространение, посредством дублирования клеток ткани;
Гуморальный — осуществляет защитные функции посредством В — лимфоцитов, которые после распознания частиц производят антитела, попадающие в кровь. Защитный процесс организма осуществляется во внеклеточном пространстве.
Факторы
Иммунная устойчивость внутренней среды человека обеспечивается путем взаимодействия механизмов и факторов защиты. Специфические факторы иммунитета оказывают противодействие только в отношении одной разновидности инородных микроорганизмов.
К защитным факторам относятся:
- Способность создавать антитела;
- Фагоцитоз;
- Формирование иммунной памяти;
- Иммунологическая толерантность.
Неспецифический иммунитет
Неспецифический иммунитет — это механизм защиты внутренней среды человека, полученный по наследству. Отличается способностью отдельного вида противостоять некоторым заболеваниям. При этом обращает на себя внимание, что помимо устойчивости организма к инфекционным заболеваниям передается предрасположенность к болезням (инсульт, онкологические заболевания).
В первые годы жизни неспецифическая устойчивость осуществляет защитные функции. В течение жизни развивается специфический иммунитет, способствующий ликвидации инородных элементов после образования собственных антител и клеточных частиц.
Неспецифическая устойчивость к заболеваниям обеспечивается факторами иммунной системы, среди которых выделяют:
- Кожный покров и слизистые оболочки;
- Антибактериальные вещества в слюнной и слезной жидкостях и крови;
- Устранение опасных микроорганизмов при помощи специальных клеточных элементов (макро и микрофагов);
- Образование веществ, способствующих делению микробов;
- Комплементная система, состоящая из белковых клеток, принимающих участие в устранении антител.
Чем обеспечивается?
Неспецифический клеточный иммунитет обеспечивает защиту человеческого организма посредством лейкоцитов, которые содержатся в крови индивида, и фагоцитоза. Захват и переваривание вирусных и бактериальных частиц осуществляется моноцитами, тромбоцитами, гранулоцитами, лимфоцитами.
Неспецифическая устойчивость формируется за счет активности Т — лимфоцитов, которые обладают антигенной специфичностью.
Отличие специфического иммунитета от неспецифического
Первостепенным отличие специфического иммунитета от неспецифического является характер их формирования. Неспецифическая иммунная устойчивость формируется во внутриутробном состоянии и является врожденной невосприимчивостью человека. Специфическая защищенность образуется в течение жизни вследствие заболевания или ввода искусственных антител.
Также отличием специфической устойчивости от неспецифической выступает механизмы действия. Врожденная защита запускается в первую очередь при проникновении микроэлемента во внутреннюю среду человека. Осуществляется посредством уничтожения инородного тела и инициирования воспалительного процесса, который является универсальным защитным механизмом. Вторым этапом защитной реакции выступает фаза распознания опасной частицы и создание антител, специфичных для конкретного заболевания.
Взаимодействие специфической и неспецифической иммунной системы обеспечивают защищенность внутренней среды индивида.
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.
Доброго времени суток, дорогие читатели!Продолжаем рассуждения не тему иммунитета и всего, что с ним связано. Сегодняшняя статья позволит углубиться нам ещё дальше в познания, связанные с защитными свойствами человека. С надежной охраной от биологических тел или веществ, несущих чужеродную генетическую информацию. Защитой, которая носит название иммунная система. Такие понятия как специфический и неспецифический иммунитет, раскроют перед нами тайны лейкоцитов, стоящих на страже нашего здоровья.
Основные виды иммунитета
Защитная система человека представлена видовым разнообразием лейкоцитов, а также внутренними воспроизводителями по их выработке и развитию. Важные для нас лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы, моноциты имеют происхождение из тканей костного мозга, селезенки, лимфоузлов и тимуса.
Целая вселенная, макрокосмос находится внутри нас. Все эти составляющие стоят на страже нашего здоровья, ежеминутно преобразовываясь и переходя из одного состояния в другое. Быстро и эффективно подавляя антигены, вещества чуждые человеческой природе. Среди видов иммунитета, направляющих свое действие на чужеродные микробы и бактерии, определяют неспецифический и специфический виды.
Неспецифический иммунитет
Данный тип, призван к борьбе с антигеном и проявляется гуморальным и клеточным видами. Первый работает в плазме крови и получается путём выработки бактерицидных составляющих, а клеточный говорит сам за себя, эта работа ведётся на клеточном уровне.
Неспецифический иммунитет ещё называют врожденным, видовым, он способен заблокировать любое посягательство на организм с внешней стороны. Воспринимает вторжение, как чужеродное и опасное, для внутренних систем человека.
Действует этот вид защиты влиянием на антиген различных видов лейкоцитов, в их числе нейтрофилы, макрофаги, базофилы. Это в общих чертах. Теперь несколько подробнее. Что такое неспецифический иммунитет?
Данный вид иммунитета имеет устойчивость к ряду вирусных инфекций. Будущий человек, находясь в материнской утробе, надёжно спрятан от антигена, даже после рождения, влияние наследственного иммунитета остается с ним на протяжении шести месяцев. Но, стоит заметить, что данный срок относится далеко не ко всем детям. Здесь многое зависит и от крепости здоровья матери и от наследуемых ребёнком индивидуальных черт.
Здесь неспецифический вид разделяется и следует по двум путям:
- Абсолютный, с ярко выраженной нечувствительностью к некоторым вирусным бактериям при самых неблагоприятных условиях.
- Относительный, который может быть не так стоек, если создать ему неблагоприятную среду. Примером может служить следующий случай: ребенок сильно переохладился, и находился в данных условиях довольно долго, что повлекло за собой вероятность заболевания ветрянкой. При плюсовой температуре, процент того, что он сможет заболеть, равен нулю.
Есть также понятие личной невосприимчивости к вирусам. Это определяется силой иммунной системы и нормой эндокринных показателей.
Можно наблюдать некоторые расовые особенности и игнорирование инфекций, которые проявляются в виде устойчивости к заболеваниям. Связаны подобные явления и с географическим положением.
Например: жители многих регионов Африки намного устойчивее к такому заболеванию как малярия. Они буквально «на ногах» способны перенести болезнь, тогда как европеец будет лежать с высокой температурой не в силах подняться.
Специфический иммунитет
Что такое специфический вид иммунитета? Он не передается генетическим путем, и формирование его длится всю жизнь. У него также есть свои подгруппы, и условно из них может быть составлена следующая таблица:
- Специфический или приобретённый естественный активный вид выявляется после того, как человек переболел серьёзной инфекцией. Но не только, в случае нахождения его долгое время в близком контакте с патогенными микробами, также может возникнуть данная форма. Она является достаточно устойчивой. Люди, переболевшие в детстве корью, не смогут заболеть этим недугом ещё раз. По срокам устойчивости данный иммунитет может быть не долговечен, однако сохраняться на десятки лет, постепенно утрачивая свою силу. Можно привести пример с брюшным тифом. При некоторых индивидуальных особенностях, при гриппе, данная форма имеет ещё более кратковременное действие. Если вы переболели этим недугом, то есть большая вероятность, вновь заболеть им через определенный период.
- Специфический, он же приобретенный естественный пассивный вид. Он попадает с передачей иммуноглобулина класса G, от материнской плаценты в организм малыша. Ещё более мощной поддержкой является материнское молоко.
- Специфический искусственный активный. Механизмы появления его в организме человека, связаны с вакцинациями. Устанавливается защита спустя какое – то время после вакцины и может держаться на первых позициях от года до многих лет. Он не имеет возможности передаваться наследственным способом. Особенно востребован при массовых инфекциях губительного свойства.
- Специфический искусственный пассивный. В случае, если иммунитет пассивен к выработке антител, в больной организм вводится уже сформировавшиеся в своей активности белки чужеродного свойства. Зачастую при этой довольно опасной процедуре наблюдается анафилактический шок. По устойчивости этот вид не длителен, до трех недель, затем идет на спад.
Специфические и неспецифические факторы иммунитета имеют отличие и разные способы воздействия на человека. Кроме вышеуказанных видов защиты, наш организм имеет еще массу способов противостояния негативным вторжениям в виде болезнетворных бактерий, микробов и вирусных инфекций.
К барьерным структурам, прежде всего, принадлежат:
- кожная система;
- слизистая оболочка;
- кровяная сыворотка.
Всё продумано до мелочей, любая внешняя атака может быть «отбита» при помощи механических, физико – химических или биологических способов. Остаётся только удивляться и восхищаться, как наш организм способен защищать сам себя.
- Механические проникновения отбиваются кожными покровами и слизистыми оболочками. От укусов насекомых, ожогов и порезов, переломов и травм спасает внешние повреждения и разрыв целостности структур.
- Физико – химические свойства в виде пота и сальных желез приобретают статус защитной реакции, а слизистые выделения, не что иное, как защитное действие на внешние микробные атаки.
- Иммунобиологические свойства начинают свою работу, в случае, если сделан прорыв через кожный слой. Тут же включается защита гуморального и клеточного уровней.
Как не восхищаться продуманностью действий и взаимовыручкой всех внутренних систем и органов друг друга. Этот уникальный мир следует беречь и приумножать его внутренний потенциал. Достаточно получить сбой в одном из звеньев, как может пострадать весь целостный облик.
Берегите своё здоровье и работайте над усилением иммунитета, ведь это ваше главное богатство. Он способно служить вам верой и правдой долгие годы!
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Механизмы иммунитета:
механизм клеточного иммунитета (фагоцитоза);
механизм гуморального иммунитета (образование комплекса антиген-антитело)
Фагоцитоз
В конце XIX века русский биолог И. И. Мечников в период своей работы в Институте Пастера (Париж) занимался изучением роли клеток в осуществлении иммунных реакция.
Фагоцитоз, процесс поглощения чужеродного материала, является защитной реакцией, для которой не требуется специфичности, характерной для синтеза антител. С точки зрения эволюции, это — самый древний механизм защиты, присущий всем живым организмам, начиная с простейших.
Мечников изучал фагоцитоз на морских беспозвоночных (губках и кишечнополостных), наблюдая, как подвижные амёбовидные клетки поглощают частицы угля, попавшие в организм.
Оказалось, что открытое И. И. Мечниковым явление свойственно и человеку. Именно фагоцитоз и осуществляющие его клетки иммунной системы — нейтрофилы и Т-лимфоциты — осуществляют клеточный неспецифический иммунитет.
Фагоциты способны связывать микроорганизмы и антигены на своей поверхности, а затем поглощать и уничтожать их. Эта функция основана на простых механизмах распознавания, позволяющих связывать самые разнообразные микробные продукты, и относится к проявлениям врождённого иммунитета (рис. 1).
Рис. 1. Механизм клеточного иммунитета
Механизм воспалительной реакции
Клетки крови и соединительной ткани участвуют в защитной неспецифической реакции на любое повреждение или внедрение инородного тела. В данной иммунной реакции участвуют тучные клетки (тканевые базофилы).
Они выделяют гистамин и гепарин, которые вызывают повышение проницаемости стенки капилляров. Расширяются капилляры, усиливается кровоток (гиперемия).
Лейкоцитарная фаза воспалительной реакции. Нейтрофилы в большом количестве выходят из кровеносных сосудов в зону повреждения. Они образуют вокруг инородного тела лейкоцитарый вал (через 5-6 часов). Нейтрофилы фагоцитируют микроорганизмы, токсические вещества и быстро погибают.
Макрофагическая фаза воспалительной реакции. Моноциты выходят из кровеносных сосудов в зону повреждения — в ткань и превращаются в макрофаги. Образовавшиеся макрофаги мигрируют в зону вала и там фагоцитируют разрушенные, погибшие клетки, инородные частицы и погибших нейтрофилов.
Фибробластическая фаза воспалительной реакции. Фибробласты (клетки соединительной ткани) активно деляться в зоне воспаления. Они образуют коллагеновые волокна, которые выталкивают инородное тело на поверхность, или формируют вокруг него соединительнотканную капсулу, отграничивающую его от окружающей ткани.
Механизм гуморального иммунитета
В настоящее время известно, что B-лимфоциты программируются в кроветворной (миелоидной) ткани костного мозга, а T-лимфоциты — в корковом веществе тимуса. В процессе программирования на плазмалемме появляются белки-рецепторы, комплементарные определенному антигену. Связывание данного антигена с рецептором вызывает каскад реакций, которые приводят к пролиферации (делению) данной клетки и образованию множества потомков, реагирующих только с данным антигеном. Одним из важнейших свойств иммунной системы является иммунологическая память.
Гуморальный иммунитет состоит из следующей цепочки реакций:
В-лимфоцит распознает поверхностными рецепторами специфические антигены (определенные бактерии, вирусы и т. п.).
При участии Т-лимфоцита-хелпера В-лимфоцит преобразуется в плазматическую клетку (плазмоцит) и клетку памяти (рис. 2).
Клетка памяти при повторном вторжении данного антигена будет вызывать очень мощный вторичный иммунный ответ, противостоящий повторному заболеванию.
Плазмоцит несет на клеточной мембране антигенспецифичные рецепторы, которые при контакте с конкретным антигеном превращаются в антитела.
Антитела специфично контактируют с антигеном, образуя комплекс антиген-антитело (иммунный комплекс).
Далее возможно несколько вариантов событий:
дезактивация антигенов (например, лишение бактерий подвижности, растворение клеточной стенки бактерии и т. п.);
слипание антигенов;
осаждение растворимых антигенов (если комплекс антиген-антитело нерастворим);
изменение конформации антигена и потеря его химической активности (например, обезвреживание токсинов);
привлечение фагоцитов для поглощения антигенов.
Рис. 2. Механизм гуморального иммунитета
Для реализации иммунного ответа недостаточно лишь Т- и В-лимфоцитов. Согласно современной трехклеточной схеме кооперации образование антител осуществляется благодаря совместной функции макрофага, T- и B- лимфоцитов. При этом макрофаг передает антиген В-лимфоциту, но лишь после воздействия T-хелперного фактора лимфоцит начинает размножаться и дифференцироваться в плазматическую клетку.
Гуморальный иммунитет. Эффекторные функции гуморального иммунитета обусловлены действием антител.
В-лимфоциты несут на своей поверхности мембраносвязанные антитела класса IgM, выполняющие функции антигенраспознающих рецепторов. Клетки каждого клона В-лимфоцитов несут рецепторы, специфичные к определенному антигену. Чтобы обеспечить связывание многочисленных антигенов, с которыми в течение жизни может столкнуться организм, изначально в нем должно существовать практически бесконечное разнообразие рецепторов разной специфичности. Исходное число клеток каждой специфичности до встречи с антигеном невелико. Когда антиген проникает в организм, он связывается с В-клетками, несущими рецепторы, специфичные к этому антигену, что является сигналом к началу интенсивного размножения (пролиферации) В-лимфоцитов. После определенного числа делений В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимом виде в кровь антитела, специфические к данному антигену.
Продукция антител может протекать без участия Т-клеток, если антигенами являются молекулы биополимеров с повторяющимися эпитопами, например белковые и липополисахаридные антигены бактерий, вирусов. Структура этих антигенов позволяет им перекрестно связывать В-клеточные рецепторы, что приводит к дальнейшей активации, пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов. Развивающийся при этом иммунный ответ идет по IgM-типу. Переключение на синтез иммуноглобулинов других типов в отсутствие кооперации с Т-клетками либо невозможно, либо длится непродолжительное время.
Если антиген имеет мономерное или олигомерное строение, он не способен перекрестно связывать В-клеточные рецепторы, поэтому для активации В-лимфоцитов необходим дополнительный сигнал от Т-клеток. Т-лимфоциты распознают антиген только в комплексе с белками МНС. Поэтому после связывания антигена с рецептором происходит его фагоцитоз В-лимфоцитом и вынос антигенной детерминанты в комплексе с белками МНС-II на поверхность клетки. Связывание Тх, имеющего на своей поверхности рецептор, специфичный по отношению к данному антигену, стимулирует выработку в Тх-клетках медиаторов иммунного ответа – интерлейкинов. IL-2, воздействуя на В-лимфоцит, активируют процесс размножения и преобразования в плазматическую клетку.
Эффекторные функции антител.Антитела могут взаимодействовать с бактериальными токсинами, находящимися в крови. Токсины — это продукты жизнедеятельности бактерий, обладающие токсичностью по отношению к организму человека, например, столбнячный, гангренозный, дифтерийный. Связывание токсинов с антителами приводит к подавлению их токсичности, но не приостанавливает размножение бактерий.
Антитела могут взаимодействовать с вирусами, находящимися в крови, блокируя их антигены. Это препятствует связыванию вируса с рецепторами клетки и проникновению в нее.
Комплекс антиген-антитело (малый иммунный комплекс) активирует систему комплемента.
Клеточный иммунитет включает формирование клонов Т-лимфоцитов, способных разрушать клетки собственного организма, зараженные вирусом (противовирусный иммунитет), раковые клетки (противоопухолевый иммунитет), отторгать пересаженные органы и ткани (трансплантационный иммунитет), а также участвует в ликвидации некоторых видов бактериальных инфекций.
В первой фазе иммунного ответа, проникший в организм вирус захватывается антигенпрезентирующими клетками (АПК), частично расщепляется и его антигенная детерминанта выносится на поверхность клетки в комплексе с белками МНС-II для распознавания Тх-лимфоцитами или с молекулами МНС-I, распознаваемом Тк-лимфоцитами. Среди огромного количества Тх-клеток только немногие обладают подходящим Т-клеточным рецептором и могут специфически распознать линейный Т-эпитоп в комплексе с молекулой МНС II. Процесс распознавания активирует АПК, которые начинают секретировать сигнальные белки интерлейкины (IL-1), стимулирующие пролиферацию этих Тх-клеток. Активированные Тх-клетки продуцируют IL-2, стимулирующий их собственное деление.
Во второй фазе Тх-иммунного ответа активированные Тх-клетки распознают на поверхности В-клеток тот же комплекс: молекула МНС класса II – антигенный пептид, который присутствует на АПК.
Цитотоксические Т-лимфоциты (Тк) распознают процессированный вирусный антиген, представленный в комплексе с МНС-молекулами I класса. Клонированные и активированные Тц-лимфоциты способны узнавать и связывать инфицированные клетки организма, на поверхности которых есть вирусные фрагменты, связанные с МНС-молекулами I класса. Тц-клетки секретируют белок перфорин, который образует каналы в наружной мембране инфицированных клеток, что приводит к ее лизису.
После устранения инфекции сохраняется некоторая часть вновь cинтезированных В-, Тх- и Тц-лимфоцитов, способных снова активироваться, если вирус повторно попадет в организм.. Их называют клетки памяти, они являются наиболее долгоживущими клетками и обеспечивают долгосрочный иммунитет.
Таким образом, основными характеристиками специфического иммунитета являются специфичность и память.