Неспецифические клеточные факторы иммунитета
Они защищают организм человека от всех заболеваний и обусловлены врожденными свойствами организма, которые способствуют уничтожению самых различных микроорганизмов на поверхности тела и его полостях. К неспецифическим факторам иммунитета относят:
1. Тканевые (клеточные) факторы. Среди тканевых факторов важную роль выполняют:
a) Иммунологические барьеры, к которым относят защитные свойства кожи, слизистых и лимфоузлов. Кожа и слизистые являются механическим барьером, секрет потовых, сальных желез и секрет слизистых угнетают многие виды патогенных микроорганизмов. Лимфоузлы препятствуют распространению микроорганизмов в макроорганизме, являясь мощным естественным барьером
b) Видовая реактивность клеток – отсутствие рецепторов на поверхности клеток делает невозможным адсорбцию и проникновение инфекционного агента или яда в клетку
c) Фагоцитоз – процесс активного поглощения клетками макроорганизма попавших в него чужеродных веществ (в т.ч. микроорганизмов) с последующим их перевариваем с помощью внутриклеточных ферментов. Стадии фагоцитоза: 1) приближение фагоцита к объекту – положительный хемотаксис; 2) прилипание микроорганизма к фагоцитам — адгезия; 3) поглощение (инвагинация) микроорганизмов фагоцитами и образование фагосомы; 4) образование фаголизосомы, переваривание и гибель микроорганизма – киллинг -инактивация. Различают завершенный фагоцитоз – заканчивается полным разрушением и гибелью микроорганизма — и незавершенный – микроорганизмы внутри фагоцита не только не гибнут, но даже размножаются. Фагоцитарной активностью обладают микрофаги – это нейтрофилы, эозинофилы, базофилы – гранулярные лейкоциты, макрофаги – моноциты крови, гистиоциты, эндотелиальные и ретикулярные клетки внутренних органов и костного мозга.
d) Нормальные киллеры (клетки убийцы) – это цитотоксические лимфоциты, разрушающие клетки-мишени, инфицированные вирусами, и онкогенные клетки под действием лимфотоксинов.
2. Гуморальные факторы неспецифической защиты. Многочисленны, вырабатываются Т-лимфоцитами и макрофагами. К ним относят:
a) Комплемент – неспецифическая ферментная система крови, состоящая из 9 различных протеиновых фракций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген + антитело и оказывающих лизирующее действие на связанные антителами клеточные антигены
b) Лизоцим – белок, содержащийся в слюне, крови, слезной и тканевой жидкости, активен в отношении грамположительных бактерий, т.к. нарушает синтез муреина в клеточной стенке.
c) β-лизины – освобождаются из лейкоцитов и более активны по отношению к грамотрицательным бактериям
d) лейкины – протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов и нарушающие целостность поверхностных белков микробных клеток
e) интерферон – α и β, продуцируются соответственно мононуклеарными фагоцитами и фибробластами и обладают противовирусной активностью
f) пропердин – комплекс белков, обладающих противовирусной, антибактериальной активностью в присутствии солей магния, вызывая лизис микроорганизмов и усиливая фагоцитарную реакцию и воспалительный процесс
g) эритрин – обладает ингибирующим действием на коринебактерии дифтерии и высвобождается при разрушении эритроцитов
h) нормальные антитела – обнаруживаются в крови новорожденных в очень низких титрах, обладают цитофильным действием, уровень их возрастает под действием микроорганизма как пускового сигнала. Образование нормальных антител генетически запрограммировано, они экспрессируются на поверхностных мембранах незрелых В-лимфоцитов в виде рецепторов
3. Факторы саморегуляции: проявляются повышением температуры тела, изменение рН и rН2 пораженных тканей, усилением выделительных функций организма, выведение микроорганизмов и их токсинов с мочой, испражнениями, мокротой и другими экскретами.
Приобретенный постинфекционный иммунитет обусловлен гуморальными и тканевыми факторами высокой специфичности – иммуноглобулинами и иммунокомпетентными клетками. Его образование индуцируется антигенами.
Антигены – (в дословном переводе термин «антиген» означает «анти» – против, «генос» – порождающий) – генетически чужеродные для организма вещества, на введение которых организм отвечает развитием специфических иммунологических реакций (образованием антител).
Свойства антигенов:
1. Иммуногенность – способность антигенов вызывать выработку антител
2. Способность взаимодействовать с антителами
3. Специфичность – определяется эпитопом (детерминантной группой) антигена – небольшой участок антигена, с помощью которого происходит его соединение со строго определенным антителом.
Виды антигенов:
1. Иммуногены – высокомолекулярные соединения, индуцирующие антителообразование и взаимодействующие с иммуноглобулинами
2. Неполноценные антигены (гаптены) — не способные вызывать выработку антител, но способные реагировать с готовыми антителами. Гаптены при соединении с белками организма человека способны превращаться в иммуногены. Антигенная структура микроорганизмов очень разнообразна. Различают: 1) соматические О-антигены, 2) оболочечные, капсульные К-антигены, 3) жгутиковые Н-антигены, 4) протективные (защитные) антигены — появляются у микроорганизмов только при попадании в организм человека, 5) рибосомальные, 6) Vi-антигены – антигены вирулентности. Условия, при которых вещества превращаются в антигены: чужеродность, макромалекулярность, коллоидное состояние, растворимость. Отдельно взятые виды микроорганизмов содержат видо- и типоспецифические антигены, но могут содержать и групповые, общие с родственными или отдаленными видами. Групповая общность антигенной структуры у различных видов клеток называется антигенной мимикрией, при которой иммунная система человека утрачивает способность быстро распознавать чужую метку и вырабатывать иммунитет (этим объясняется персистенция, устойчивое микробоносительство и поствакцинальное осложнение).
Антитела – это иммуноглобулины сыворотки крови, образующиеся в ответ на введение антигена и способные реагировать с ними.
Строение иммуноглобулинов:
По внешнему виду иммуноглобулин напоминает букву игрек и состоит из 4 полипептидных цепей, соединенных друг с другом дисульфидной связью: две длинные, тяжелые Н-цепи, напоминающие по форме клюшку и две короткие, легкие L-цепи. Структура верхних участков Н и L цепей сильно варьирует и называется V-участками или Fab-фрагментами – представляющими собой антигенсвязывающий центр или паратоп. Нижний конец Н-цепей обозначается C-областью или Fс-фрагментом, с помощью которых иммуноглобулины адсорбируются на рецепторах иммунокомпетентных клеток (комплементсвязывающий фрагмент).
По характеру действия антител на микроорганизмы различают антитоксины, лизины, агглютинины, преципитины, гемолизины, цитотоксины, бактериоцины, гемагглютинины.
Различают 5 основных классов иммуноглобулинов:
1. Ig G – мономеры, высоко специфичные, составляют 75% всех иммуноглобулинов человека, наиболее активны в развитии иммунитета человека, единственные из иммуноглобулинов проникают через плаценту, обеспечивают пассивный иммунитет плода, остаются долго после перенесенного заболевания
2. Ig М – состоят из 5 мономеров, образуют большие решетки (агглютинины, преципитины, комплементсвязывающие антитела), вырабатываются при первичной встрече с антигеном, поэтому появляются первыми после заражения, образуются первыми у ребенка на 5 месяце жизни, низкоспецифичны, не имеют диагностического значения, указывают на первичность и свежесть процессов, после перенесенного заболевания и при хроническом течении их нет
3. Ig А – обладают способностью проникать в секреты слизистых (молозиво, слюна, содержимое бронхов и др.), обеспечивают защиту слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов от действия микроорганизмов
4. Ig Е – мономеры с заблокированным Fab-концом, являются аллергическими, кожносенсебилизирующими веществами. Fс-конец присоединен к шоковым клеткам (базофилы, тучные клетки, эндотелий сосудов, эпителий кожи и слизистых), которые выбрасывают медиаторы воспаления, вызывая спазм сосудов, бронхов, отечность слизистых. С наличием этих иммуноглобулинов связана ГНТ и полинозы (анафилактический шок, бронхиальная астма, отеки, мигрени)
5. Ig D – плохо изучены, один Fab-конец у них заблокирован и встречаются они при коллагенозах (ревматизм, красная волчанка)
Образование антител как иммунная реакция на антигены происходит в лимфоидной ткани периферических органов иммунитета, главным образом, в лимфатических узлах и белой пульпе селезенки. Продуцентами антител являются плазмоциты. В динамике образования антител различают 2 фазы:
1) индуктивную (латентную) – отрезок времени между введением антигена и появлением первых плазмоцитов или следов иммуноглобулинов. В этой фазе антигены фагоцитируются макрофагами, накапливаются в них, подвергаются обработке и презентуются (представляются) макрофагами для распознавания Т-хелперам. Под действием Т-хелперов В-лимфоциты превращаются в плазмоциты, которые в дальнейшем и осуществляют синтез антител;
2) продуктивную (репродуктивную) – в эту стадию происходит интенсивный синтез антител.
Реакции иммунитета – это реакции, в основе которых лежит взаимодействие антигена с антителами. К ним относят: реакцию агглютинации, преципитации, РСК, РИФ, ИФА, РТГА, РНГА и др. Применяют реакции иммунитета для диагностики инфекционных заболеваний в двух направлениях:
1. Серодиагностика – определение неизвестных антител в сыворотке больного с помощью известных антигенов – диагностикумов, представляющих собой взвесь убитых микроорганизмов и выпускаемых микробиологической промышленностью.
2. Идентификация выделенной от больного чистой культуры микроорганизма – определение неизвестного антигена чистой культуры микроорганизмов, выделенной от больного, с помощью известных антител иммунной сыворотки, выпускаемой микробиологической промышленностью.
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение понятия «инфекционный процесс»
2. Как называется клиническое проявление инфекционного процесса, сопровождающееся рядом характерных клинических симптомов?
3. Что понимают под термином «инфекция»?
4. Дайте определение понятия «патогенность»
5. Как называется степень или мера болезнетворности штамма внутри патогенного вида?
6. Перечислите факторы вирулентности
7. Какие виды токсинов, вырабатываемых микроорганизмами, вы знаете?
8. Какие признаки характерны для экзотоксинов?
9. Перечислите свойства, характерные для эндотоксинов
10. Какие микроорганизмы называют условно-патогенными?
11. Как называются инфекции, вызываемые УПБ?
12. Дайте определение понятия «иммунитет»
13. Как классифицируют иммунитет по происхождению?
14. Как называется иммунитет, развивающийся после перенесённого инфекционного заболевания?
15. К какой группе относят иммунитет новорожденных, формирующийся за счёт получения готовых антител от организма матери?
16. Какой вид иммунитета развивается после введения в организм вакцин и анатоксинов?
17. Какой вид иммунитета возникает при введении в макроорганизм готовых антител, полученных от другого иммунного организма?
18. Как классифицируют иммунитет по направленности действия?
19. Как классифицируют иммунитет по механизму действия?
20. Какие факторы иммунитета относят к неспецифическим факторам защиты?
21. Перечислите тканевые (клеточные) факторы неспецифической защиты
22. Чем обеспечиваются защитные свойства кожи, слизистых оболочек и лимфоузлов?
23. Дайте определение понятия «фагоцитоз»
24. Перечислите стадии фагоцитоза
25. Какие виды фагоцитоза вы знаете?
26. Перечислите клетки организма человека, обладающие фагоцитарной активностью
27. Как называются цитотоксические лимфоциты, разрушающие клетки-мишени, инфицированные вирусами, и онкогенные клетки под действием лимфотоксинов?
28. Перечислите гуморальные факторы неспецифической защиты
29. Какие реакции организма человека относят к факторам саморегуляции?
30. Дайте определение понятия «антигены»
31. Какие свойства антигенов вы знаете?
32. Чем отличаются полноценные антигены (иммуногены) от неполноценных антигенов (гаптенов)?
33. Какие антигены могут встречаться у микроорганизмов?
34. Дайте определение понятия «антитела»
35. Каково строение иммуноглобулинов?
36. Какие классы иммуноглобулинов вы знаете?
37. Какие фазы различают в динамике образования антител?
38. Как называются реакции, в основе которых лежит взаимодействие антигена с антителами?
39. Какие реакции относят к реакциям иммунитета?
40. Каково практическое применение реакции иммунитета?
Тест – да- , -нет — на тему
«Инфекция и иммунитет».
1. Инфекция – это эволюционно сложившиеся формы взаимоотношений между болезнетворными микробами и окружающей средой.
2. Различные формы проявления инфекции обусловливаются биологическими и социальными факторами окружающей среды.
3. Группу микробов, вызывающих инфекционные болезни, называют инфекционными.
4. Патогенность как видовой признак подвержена изменчивости.
5. Вирулентность – показатель болезнетворной активности.
6. Инвазивность – это способность микроорганизмов к внедрению и размножению.
7. Агрессивность – это способность выживать, размножаться и поражать.
8. Резистентность – это устойчивость организма, которое обусловливается неспецифическими факторами антиинфекционной защиты.
9. Восприимчивость – это способность организма реагировать на внедрение патогенных микробов.
10. Восприимчивость бывает двух видов: общая и индивидуальная.
11. Инфекционные болезни отличаются от соматических: заразительностью, способностью размножаться передачей специфического механизма, специфичностью локализации возбудителя в определённых органах и тканях, невосприимчивостью.
12. Инфекционные заболевания протекают циклически.
13. Инкубационный период начинается с момента заболевания.
14. Все инфекционные болезни по механизму передачи делятся на кишечные, дыхательных путей, кровяные, инфекции кожных покровов и слизистых оболочек.
15. В переводе с греческого слово «иммунитет» означает невосприимчивость.
16. Современная иммунология является биологической наукой изучающей физиологию и патологию больного организма.
17. Различают четыре типа иммунокомпетентных клеток.
18. Невосприимчивость – это явление гомеостатического порядка.
19. Выделяют три вида иммунитета: естественный, антивирусный, приобретенный.
20. Видовая ареактивность клеток к патогенным микробам и токсинам обусловлена генотипом.
Ответы.
1. Нет.
2. Да.
3. Нет.
4. Да.
5. Да.
6. Нет.
7. Да.
8. Да.
9. Да.
10. Нет.
11. Нет.
12. Да.
13. Да.
14. Да.
15. Нет.
16. Нет.
17. Нет.
18. Да.
19. Нет.
20. Да.
- Как устроен иммунитет?
- Особенности неспецифического иммунитета
- Что необходимо знать о специфическом иммунитете?
- Как повысить иммунитет?
- Видео по теме
Какую роль в человеческом организме играет иммунитет? Почему медики выделяют несколько видов защиты? Как укрепить иммунитет? Мы разобрались в особенностях защиты организма от вирусов и подготовили ответы на эти вопросы далее в статье.
Как устроен иммунитет?
Человеческий организм постоянно претерпевает различные изменения, сохраняя при этом ряд параметров внутренней микросреды. Это стабильные показатели температуры тела, колеблющиеся значения артериального давления, рекомендуемый рН, уровень глюкозы или кислорода в крови и много других показателей.
Постоянство данных составляющих медики называют гомеостазом. Над его поддержкой работают все органы в организме, функционируя в нормальном режиме.
Защита организма обеспечивается специфическим и неспецифическим (более известный как врожденный) разновидностями иммунитета. Первый вид медики подразделяют на гуморальный и клеточный. Каждая разновидность иммунной защиты отличается способом образования, временем возникновения и характером действия.
Стоит отметить, что неспецифический уровень защиты формируется путем проникновения в организм чужеродных антител. В результате исследований было выяснено, что эта разновидность защиты является врожденной, а потому имеет различную степень устойчивости к заболеваниям.
Особенности неспецифического иммунитета
Данная разновидность защиты организма формируется в первое время после рождения. На начальной стадии защита функционирует в виде щита, который “отражает” инородные вещества.
Природные защитные функции организма обусловлены барьерами, которые препятствуют проникновению бактерий и различного рода инфекций в органы.
К неспецифическим факторам иммунитета можно отнести:
- целостность кожных покровов;
- выделения, которые вырабатываются в результате функционирования различных органов (мокрота, слюна и другие);
- эпителий, ворсинки, которыми выстланы слизистые оболочки органов дыхательной системы.
Эти факторы предотвращают распространение токсичных веществ в организме. Очищение от отрицательного воздействия можно при помощи естественных реакций организма (чихание, рвотные позывы или же диарея).
В случае правильного иммунного ответа у человека наблюдается стремительное повышение температуры или же сбои гормонального фона. Неспецифическая защита на биохимическом уровне обусловлена такими факторами, как:
- слюна, лизоцим которой устраняет грамположительные бактерии;
- кислоты, которые вырабатываются сальными железами организма;
- бактериальное воздействие защищающих органов, кислотность сока желудка и др.
Стоит отметить, что одну из ключевых ролей в неспецифической защите выполняют гранулоциты и мононуклеарные фагоциты. Функция защиты обусловлена системой комплемента (белков сыворотки крови), врожденными антителами, которые разрушают токсичные бактерии, а также интерфероны (защищают клетки от поражения вирусами), бета-лизин, призванный разрушить грамотрицательные бактерии.
В чем отличие врожденного иммунитета от других форм?
От приобретенной защиты врожденный иммунитет отличают следующие факторы:
- Во время проникновения чужеродных антител в организме активизируются все функции защиты, в результате чего возникают побочные эффекты.
- Проникающие вещества не запоминаются организмом, а потому разрушительное действие на организм может продолжаться.
Что необходимо знать о специфическом иммунитете?
Данный вид защиты формируется несколько позже, нежели естественный иммунитет. Иммунологи доказали, что специфическая форма иммунитета распознает различные формы чужеродных тел, именуемых антигенов.
Стоит отметить, что специфический иммунитет подразделяется на клеточный и гуморальный. Основное отличие заключается в клетках, которые задействованы в защитных процессах.
Особенности гуморального иммунитета
Этот подвид начинает действовать во время формирования антител к чужеродным веществам и вредоносных микробов. Защитные функции обеспечиваются при помощи интенсивной работы В-лимфоцитов. Они распознают посторонние структуры, а после формируются иммуноглобулины (специфические белковые соединения).
Эта категория веществ вступает в реакцию с рядом антигенов, влияющих на развитие патологии в организме. В случае повторного проникновения вируса организм защищен разработанными антителами.
В зависимости от расположения, иммуноглобулины можно классифицировать на:
- сывороточные (образуются в кровяной сыворотке);
- поверхностные (расположены в клетках иммунокомпетентной группы);
- сенсорные (находящиеся в секретах, выделяемых слюнными и молочными железами, а также пищеварительной системой);
Функционирование гуморальной защиты зависит от расположения активных центров иммуноглобулинов. Как правило, это не одна локация, необходима для нормального взаимодействия с чужеродными антигенами.
Исследователи утверждают, что качество связи зависит от количества активных точек защитного белка. Для большего эффекта на чужеродные тела могут воздействовать несколько защитных антител. В результате продолжительного взаимодействия с раздражителем, организм может вырабатывать новые антитела. На сегодняшний день они структурированы на несколько видов (Ig M, Ig A, Ig D и Ig E), каждый из которых обладает уникальным набором особенностей и приемов.
Данный вид иммунитета формируется в результате заболевания или же после вакцинации. В данном случае токсины, проникающие в организм, становятся нейтральными. Если же речь идет о вирусном поражении, то антитела блокируют рецепторы клеток, предотвращая массовое заражение. Бактериальное заражение предотвращается путем смачивания микробов иммуноглобулинами, в результате чего все вредоносные частицы уничтожаются.
Клеточная защита как подвид иммунитета
Данная форма защиты образуется из-за воздействия клеток иммунокомпетентной группы, к которым относятся Т-лимфоциты. На клеточном уровне происходит борьба с вирусами, грибками, а также предотвращается развитие опухолей и отторжение тканей в случае трансплантации. Еще одной особенностью клеточного иммунитета является замедление проявлений аллергии.
Теория клеточного иммунитета была разработана в конце позапрошлого века. Первооткрывателем стал российский ученый – И.И. Мечников. Основным “действующим лицом” теории являются фагоциты – клетки, которые нейтрализуют действие инородных тел в организме. Предшествующими разработками стало исследование процесса в условиях внутриклеточного существования. Опыты проводились на соединительных тканях беспозвоночных особей высшего класса.
У высших животных и человека в том числе функция фагоцитов выполняется лейкоцитами. В результате многочисленных исследований, Мечников пришел к выводу, что основная задача фагоцитоза, как процесса, является выведение вредоносных микроорганизмов из разных систем организма.
Позже ученые пришли к выводу, что гуморальная и клеточная формы иммунитетов тесно связаны. Это свойство обусловлено элементами, которые могут участвовать в различных формах защиты.
В организме каждого человека присутствуют три группы Т-лимфоцитов:
- Те, что разрушают чужеродные микроорганизмы и пораженные в результате разрушительного процесса структуры.
- Те, что способствуют производству клеток интерферонов, которые впоследствии становятся макрофагами.
- Те, что обеспечивают контроль над защитой организма в целом.
Все иммунокомпетентные клетки (фагоциты/лейкоциты) подразделяются на циркулирующие (расположенные в кровеносной системе) и тканевые (те, что находятся в полости различных органов и соединительной ткани).
В случае внедрения антигена в организме активизируется гуморальный иммунитет. Стоит отметить, что данный процесс параллельно запускает фагоцитоз, который имеет несколько стадий:
- За счет составляющих комплемента и лейкотриеновых клеток происходит хемотаксис (фагоцитоз перемещаются к инородному субъекту);
- В рамках следующего этапа макрофаги крепятся к внутренним стенкам сосудов;
- Следующим этапом является опсонизационный процесс, в результате которого инородный субъект становится окружен антителами, в состав которых входит комплемент. Благодаря этому фагоциты способны поглотить антиген в несколько раз быстрее;
- Процесс нейтрализации токсичного вещества начинается в результате прикрепления фагоцита к поверхности антигена. Стоит отметить, что в это время метаболизм клеток усиливается в несколько раз;
- Завершающей стадией является полное разрушение инородного вещества.
Исследователи утверждают, что клеточный и гуморальный подвиды иммунитета вместе формируют особую защиту организма. Она помогает бороться с вирусами, а также различного рода бактериями.
Как повысить иммунитет?
У каждого человека есть своя защита, которая дана ему природой. Но, загрязненная среда обитания, удушливый воздух, неправильный образ жизни, несбалансированное питание и множество других факторов постепенно разрушают естественный иммунитет. В результате этого организм становится слабым, постоянно подвержен простудам и развитию аллергических реакций.
Именно поэтому необходимо постоянно поддерживать организм в форме. Для начала следует начать нормально питаться, соблюдать режим дня и пить не менее двух литров воды в день. Повысить иммунитет помогут спорт, отсутствие стрессов, отсутствие вредных привычек. Также необходимо проходить регулярное медицинское обследование и проводить оздоровительные процедуры.