Основной фактор гуморального 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:

1. Врожденный – наследственно передаваемая способность обезвреживать чужеродные агенты, существующая с рождения, до их попадания в организм.
2. 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:

1. Кровь сдается натощак (можно только пить воду перед анализом).
2. За сутки до исследования нельзя употреблять алкоголь.
3. За 3 часа до анализа запрещено курить.
4. Исключить эмоциональные и физические нагрузки.
5. 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:

1. Отказаться от вредных привычек.
2. Ежедневно бывать на свежем воздухе.
3. Полноценно отдыхать, спать не менее 8 часов в сутки.
4. Заниматься спортом.
5. Придерживаться здорового рациона питания.

При серьезных нарушениях гуморального звена иммунитета назначаются препараты-иммуностимуляторы, к которым относятся:

• Спленин;
• Полиоксидоний;
• Натрия нуклеинат;
• Глутоксим.

Гуморальный иммунитет — один из механизмов реализации защитных свойств организма в жидкостной среде. В отличие от клеточного иммунитета, гуморальный защищает внеклеточные пространства.

Деление на клеточный и гуморальный иммунитет весьма условно, поскольку это взаимосвязанная система.

Принцип действия гуморального иммунитета

Гуморальный иммунитет действует через различные вещества, которые способны подавлять размножение микробов.

Эти вещества, называемые гуморальными факторами иммунитета, делятся на две большие категории: специфические и неспецифические факторы.

Неспецифические факторы гуморального иммунитета

Неспецифические факторы — это такие вещества, которые не имеют четкой специализации, а действуют угнетающе на микробов в общем.

К ним относятся:

• экстракты из тканей тела;
• сыворотка крови и циркулирующие в ней белки (интерфероны повышают сопротивляемость клеток действию вирусов, С-реактивный белок вызывает иммунные реакции, маркируя чужеродные объекты для их последующего уничтожения, белки системы комплемента активизируются под воздействием участников иммунной реакции);
• секреты желез могут ингибировать рост микробов;
• лизоцим — фермент с антибактериальными свойствами, который растворяет стенки микроорганизмов.

Специфические факторы гуморального иммунитета

Специфические факторы — это антитела или, по-другому, иммуноглобулины. Их вырабатывают В-лимфоциты.

Лимфоциты — это белые клетки крови. В-лимфоциты образуются у взрослых млекопитающих, в том числе и у человека, в красном костном мозге, в селезенке, лимфатических узлах, пейеровых бляшках.

Они реагируют на антигены — чужеродные вещества, попавшие в данном случае в кровь или другие жидкости внутри тела, которые наш организм счел опасными, блокируют их, а фагоциты, клетки-убийцы, поглощают их. Антитела специализируются на конкретных антигенах.

Антитела возникают в организме различными путями. Первая часть переходит ребенку внутриутробно от матери, это наследие эволюции человеческого вида и его борьбы за выживание. Вторая часть уже после рождения передается через грудное молоко, это некоторые их тех антител, которые сумела накопить мать за свою жизнь.

Со временем организм начинает вырабатывать антитела самостоятельно из стволовых клеток или после вакцинации. Антитела могут попасть путем инъекционного введения больному человеку. К этому прибегают, если возникает острая необходимость, потому что на выработку антител требуется некоторое время.

Причем во время болезни образование антител идет по времени неравномерно. Выделяют две фазы:

• индуктивная (латентная) фаза — первые сутки, антитела выделяются в незначительном количестве;
• продуктивная фаза — 10-15 дней с пиком на 4-й день, происходит волнообразное увеличение их синтеза с постепенных убыванием.

Организм обладает иммунной памятью. Одни антигены запоминаются на всю жизнь, другие — на некоторое время. При повторном появлении знакомого антигена антитела появляются в большом количестве уже в первые два дня, и человек либо не заболевает совсем, либо переносит болезнь быстрее и легче, чем в первый раз.

Именно на феномене иммунной памяти построена система вакцинации и ревакцинации с определенными отрезками времени между прививками.

Врожденный иммунитет является первой линией защиты от вторгающихся патогенов. Он неспецифичен и присущ всем видам животных. Основными компонентами, которые определяют наличие врожденного иммунитета, также называемого естественным сопротивлением, являются:

• защитные функции кожи и слизистых оболочек;
• наличие нормальной микробной флоры;
• гуморальные защитные факторы;
• клеточные защитные факторы.

Когда воспалительные агенты проходят через анатомические барьеры (кожа и слизистые оболочки), возникает острое воспаление и появляются первые симптомы — покраснение, отек, боль, жар и, в некоторых случаях, потеря функции. Гуморальные факторы врожденного иммунитета играют важную роль в формировании воспалительного отека и стимуляции воспалительных клеток. Они обнаруживаются в сыворотке или месте воспаления:

• система комплемента — опсонизация, стимуляция фагоцитоза и воспаления;
• система коагуляции — отделение химиотерапевтических стимуляторов;
• тромбоциты — из этих клеток удаляются антибактериальные вещества.
• лактоферрин и трансферрин — ограничивают рост бактерий;
• лизоцим — индуцирует гидролиз пептидогликана, который строит клеточную стенку бактерий (если
• возбудитель является бактерией);
• интерфероны — противовирусные белки;
• интерлейкин 1 — вызывает лихорадку и является основным пирогеном ;
• TNF — противовирусная активность, активация фагоцитоза;
• заостренные белки — С-реактивные белки, которые активируют комплемент и фагоцитоз. Фибронектин также является фаговым белком. Он усиливает действие нейтрофилов и маннозосвязывающего белка;
• дефенсины — антибактериальные и противовирусные белки.

Система комплемента

Система комплемента является самым большим гуморальным компонентом врожденного иммунитета. Это то, что атакует поверхности инородных клеток. Термин «система комплемента» был введен Полем Эрлихом в конце 1990-х годов. Первоначально это было описано как «нечто», что дополняет клетки иммунной системы при убийстве патогенов. Система комплемента состоит из более 25 различных белков и белковых фрагментов, включая сывороточные белки. Все эти компоненты в основном синтезируются в печении составляют около 5% глобулинов сыворотки крови. Циркулирующие белки системы комплемента находятся в неактивном состоянии. Их можно активировать тремя способами: классическим, альтернативным, лектинским путем. Возникает каскад реакций, что в конечном итоге приводит к образованию мембранно-атакующего комплекса (МАК), что приводит к осмотическому цитолиту клетки-мишени.

Гуморальные факторы, излучаемые тромбоцитами

Тромбоциты представляют собой ядерные (бесклеточные) клеточные фрагменты, известные своей центральной ролью в гемостазе. С каждым днем ​​становится все более ясно, что тромбоциты способствуют различным иммунологическим процессам, которые выходят за рамки традиционного представления о тромбоцитах как фрагментарных медиаторах гемостаза и тромбоза. Последние данные свидетельствуют о том, что тромбоциты участвуют в:

• ответе на микробные угрозы;
• стимулировании клеточных компонентов врожденного иммунитета;
• модуляции представления антигена;
• улучшая приобретенный иммунный ответ.

В настоящее время тромбоциты считаются заниженными компонентами иммунной системы. Они содержат три типа гранул, богатых биоактивными молекулами, таких как:

• биоактивные амины — гистамин и серотонин, которые являются провоспалительными модуляторами;
• биологически активные ионы — катионы и фосфаты, которые стимулируют клеточную адгезию;
• нуклеотиды — ADP, ATD, GTP, которые активируют пуринергические рецепторы иммунных клеток;
• адгезионные молекулы;
• хемокины;
• цитокины;
• факторы роста;
• антибактериальные белки — дефенсины, тромбоцидин;
• протеаз;
• глюкозидазы;
• активных форм кислорода.

Способность тромбоцитов участвовать в врожденном иммунитете во многом объясняется их способностью выделять множественные воспалительные и биологически активные молекулы. Эти медиаторы привлекают и модулируют эффекторные клетки врожденного иммунитета. Эффективные функции демонстрируют сами тромбоциты.

Интерфероны

Интерфероны представляют собой группу сигнальных белков, которые продуцируются инфицированными клетками в попытке представить патогены (бактерии, вирусы, паразиты). В типичном сценарии зараженные вирусом клетки секретируют интерфероны, чтобы сигнализировать окружающие иммунокомпетентные клетки, чтобы повысить их противовирусную активность. Основываясь на типе рецептора, который они сигнализируют, интерфероны подразделяются на три основных типа:

• Интерфероны I типа включают IFN-α, IFN-β, IFN-α, IFN-β и IFN-ω. Они связываются с конкретным поверхностным рецепторным комплексом. Они изготовлены из моноцитов и фибробластов. После высвобождения они активируют молекулы, которые ингибируют репликацию вирусной ДНК или РНК. По этой причине IFN-α можно использовать для лечения гепатита В и гепатита С ;
• Интерфероны типа II — основным агентом в организме человека являются интерферон-у. Он продуцируется лимфоцитами, естественными киллерами, макрофагами. Он активируется интерлейкином-12.
• Интерфероны III типа — высвобождаются при грибковых инфекциях.
  Основные функции интерферонов связаны с их антивирусным эффектом и их способностью модулировать функции иммунной системы. Они также важны для противоопухолевой защиты.

Лизоцим

Лизоцим, также называемый мурамидазой, является антимикробным ферментом, частью врожденного иммунитета. Это гликозидаза гидролаза, которая катализирует гидролиз бета-1,4-связей между N-ацетилмурановой кислотой и остатками N-ацетил-D-глюкозамина, создавая пептидогликан, который является основным компонентом клеточной стенки грамположительных бактерий. Этот фермент присутствует в большом количестве секретов, включая слезы и слюну.

Гуморальные факторы врожденного иммунитета обеспечивают защиту организма от вторгающихся патогенов. Без них иммунная система не могла полностью выполнять свои функции.