Понятие реактивность для иммунитета
Лекция №3.
Тема: «иммунологическая реактивность и иммунитет».
Вопросы
1. Общая и специфическая иммунореактивность.
2. Понятие об иммунитете.
3. Виды и формы иммунитета и их взаимосвязь.
4. Факторы и механизмы иммунитета.
5. Групповой иммунитет и его значение при промышленном ведении животноводства.
6. Практические аспекты иммунологии.
Общая и специфическая иммунореактивность.
Проблема иммунореактивности животного организма тесно связана с научными и практическими вопросами эпизоотологии, поскольку одно из главных направлений в противоэпизоотической работе — обеспечение устойчивости животных к возбудителям инфекционных болезней. Поэтому знание потенциальных способностей организма животного противостоять патогенным микробам, а также возможность естественной и искусственной активизации их является основой успеха в профилактике и ликвидации инфекционных болезней.
Под реактивностью понимают способность организма отвечать на раздражения изменением своей жизнедеятельности, что обеспечивает адаптацию к условиям среды. Она может быть недостаточной, избыточной или извращенной на один и тот же антигенный раздражитель. Реактивность выработалась в процессе эволюции. Чем выше стоит животное в филогенетическом отношении, тем сложнее его реакция на различные воздействия внешней среды.
Более узким понятием реактивности является иммунологическая реактивность — способность организма проявлять защитно-иммунологические функции в отношении возбудителей инфекционных болезней и обеспечивать специфический ответ на антигенное воздействие.
Учение об иммунологической реактивности животного организма сложилось на основе многочисленных работ об отдельных факторах иммунитета. Особое значение имеет открытый И.П. Павловым (1938г.) закон уравновешивания (приспособления) организма с внешней средой. В 1942 г. Селье развил этот закон — генерализованный общий синдром адаптации.
Различают общую и специфическую иммунологическую реактивность.
Общая — потенциальная способность организма отвечать иммунологической реакцией на любой антигенный раздражитель.
Специфическая — способность организма отвечать иммунологической реакцией на конкретный возбудитель болезни или антиген. Как правило, она развивается после встречи с соответствующим возбудителем болезни или антигеном. Специфическая реактивность является частью общей иммунореактивности.
Для формирования иммунитета существенное значение имеют обе категории, т.е. общая и специфическая иммунореактивность. Эти понятия отвечают терминам «неспецифическая и специфическая резистентноть».
Реактивность — это реакция организма на чужеродный агент, а резистентность — состояние устойчивости организма, обусловленное реактивностью организма.
По современным представлениям возбудители инфекционных болезней или антигены любой природы вызывают в организме животного два вида реакций: неспецифические — которые связаны с общей иммунореактивностью (неспецифическая-естественная) и специфические — которые связаны с качественным своеобразием данного микроорганизма и определяются специфической иммунореактивностью организма (специфическая резистентность или иммунитет).
Понятие об иммунитете.
Для защиты от антигенов эволюция создала у теплокровных да и у низших представителей живой природы специфическую систему противодействия им. Эта система получила название иммунной, а её функция защиты от антигенов именуется иммунитетом.
Наука, занимающаяся вопросами иммунитета называется иммунологией.
Основоположниками научной иммунологии по праву считаются французский ученый-химик Луи Пастер, открывший принцип вакцинации, русский ученый-зоолог И.И. Мечников — автор учения о фагоцитозе и немецкий врач-биохимик Пауль Эрлих, сформулировавший гипотезу об антителах.
Термин «иммунитет» (от лат. immunitas — освобождение от чего-либо, неприкосновенность) применялся уже в средние века при освобождении, например, крестьян от податей, а в наше время он нашел применение у дипломатов (дипломатический иммунитет, т. е. неприкосновенность). Биологический смысл термина «иммунитет» очень точно соответствует смысловому значению тех процессов, которые направлены на защиту, неприкосновенность, освобождение организма от биологически активных веществ — антигенов.
Следовательно, иммунитет — это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ — антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и вида в целом.
Этот способ защиты организма от чужеродных антигенов имеет наследственный характер или приобретается в течение жизни животного.
Виды иммунитета и их взаимосвязь.
В соответствии с современной классификацией иммунитет по его происхождению подразделяют на два вида: наследственный (видовой, естественный, врожденный, генетический, конституционный) и приобретенный. (схема 1).
Кроме того, по направленности действия (механизму) различают — антибактериальный, антитоксический и антивирусный иммунитет.
Наследственным иммунитетом называют такую невосприимчивость, которая генетически присуща животным данного вида и передается по наследству.
Приобретенным иммунитетом называют такую невосприимчивость, которая формируется в процессе индивидуального развития организма в течение его жизни.
Стерильный иммунитет — когда после перенесенной болезни организм освобождается от возбудителя болезни, сохраняя при этом невосприимчивость.
Нестерильный (инфекционный) иммунитет — когда при некоторых инфекционных болезнях иммунитет сохраняется только при наличии в организме возбудителя болезни (туберкулез, бруцеллез, сап, сифилис и т.д.).
Антибактериальный иммунитет — при котором защитные реакции организма непосредственно влияют на микроба, убивая или задерживая его размножение.
Антитоксический иммунитет — когда защитное действие направлено на обезвреживание токсических продуктов микроба (например, при столбняке).
Наряду с общим иммунитетом, связанным с защитными механизмами всего организма, существует относительно автономный — местный иммунитет. Такой иммунитет формируется без участия сывороточных антител (А.М. Безредка). Доказано, что в иммунитете слизистых оболочек большое значение имеют секреторные антитела — иммуноглобулины класса А.
Различают также иммунитеты гуморальный, при котором защита преимущественно обеспечивается сывороточными антителами; клеточный (тканевый) — невосприимчивость обуславливается защитными функциями тканей; фагоцитарный — связан со специфически сенсибилизированными (иммунными) фагоцитами.
Все виды иммунитета по биологической сущности едины и взаимосвязаны и направлены на поддержание гомеостаза.
Механизмы и факторы иммунитета
Они довольно разнообразны. Большинство из них неспецифические, т.е. одинаково эффективны по отношению к любому патогенному микробу. Специфические механизмы и факторы, проявляющиеся в процессе формирования иммунитета, эффективны только к строго определенному виду или серотипу микроба.
Факторы иммунитета по времени появления делят на постоянные и проявляющиеся после проникновения патогенного микроба; по характеру и диапазону действия — на специфические и неспецифические.
К факторам постоянного действия относятся неспецифические:
1)защитные свойства кожи и слизистых оболочек; 2) защитные функции нормальной микрофлоры; 3) воспаление и фагоцитоз, барьерные функции лимфоидной системы; 4) гуморальные факторы (лизоцим, комплемент, нормальные антитела и др.; 5) физиологические факторы (температура и метаболизм обменных процессов); 6) генетическая фенотипическая реактивность клеток и тканей.
К факторам, появляющимся после проникновения патогенного возбудителя, относятся: 1) неспецифические (воспаление, С-реактивный белок, интерферон) и 2) специфические (макрофаги, клетки плазмоцитарного и лимфоидного рядов, иммунтела).
Особенности факторов и механизмов иммунитета к вирусам.
Иммунитет при вирусных болезнях по своей биологической сущности не отличается от иммунитета при бактериальных инфекциях, хотя и имеет свои особенности. Это объясняется тем, что репродукция вирусов происходит на субклеточном и молекулярном уровне, а процессы метаболизма связаны с питанием поражаемых клеток.
При врожденном (видовом) иммунитете невосприимчивость обуславливается отсутствием у клеток рецепторов, необходимых для адсорбции вируса, вследствие чего вирус разрушается, не проникнув в клетку.
Иммунитет к вирусам обуславливается многими неспецифическими и специфическими факторами. В противовирусном иммунитете огромную роль играют:
ингибиторы (полисахариды, липиды, А и В-ингибиторы) — они действуют как антитела;
интерферон (герпес, оспа);
антитела — действуют вне клетки. Фагоцитоз роли не играет (только комплекс вирус+антитело);
тканевой иммунитет.
Групповой иммунитет и его значение при промышленном ведении животноводства.
В крупных предприятиях промышленного типа, где сосредоточены десятки тысяч животных, успех вакцинации зависит от скорости её проведения. Разрывы в сроках вакцинации могут привести к эпизоотическим вспышкам.
Важность создания в короткие сроки иммунитета объясняется еще и тем, что для иммунизации используются живые ослабленные вакцины с остаточной вирулентностью. Если у 85% животных имеется 100%-ный иммунитет (стадный иммунитет) эпизоотии нет.
В связи с этим в настоящее время все шире используется групповой метод иммунизации: перорально (корм, вода), аэрозольно. Разрабатываются и уже нашли применение безигольные методы внутрикожного и подкожного введения вакцин. В комплексах сконцентрировано большое поголовье животных, поэтому специалисты испытывают большие трудности при проведении массовых профилактических и лечебных обработок животных.
С этой целью разработана комплексная иммунизация против ряда инфекционных болезней.
Иммунологическая реактивность — способность организма проявлять защитно-иммунологические функции в отношении возбудителей инфекционных болезней и обеспечивать специфический ответ на антигенное воздействие.
Учение об иммунологической реактивности животного организма сложилось на основе многочисленных работ об отдельных факторах иммунитета. Особое значение имеет открытый И.П. Павловым (1938 г.) закон уравновешивания (приспособления) организма с внешней средой. В 1942 г. Селье развил этот закон — генерализованный общий синдром адаптации.
Различают общую и специфическую иммунологическую реактивность.
Общая — потенциальная способность организма отвечать иммунологической реакцией на любой антигенный раздражитель.
Специфическая — способность организма отвечать иммунологической реакцией на конкретный возбудитель болезни или антиген. Как правило, она развивается после встречи с соответствующим возбудителем болезни или антигеном. Специфическая реактивность является частью общей иммунореактивности.
Для формирования иммунитета существенное значение имеют обе категории, т.е. общая и специфическая иммунореактивность. Эти понятия отвечают терминам «неспецифическая и специфическая резистентноть».
Реактивность — это реакция организма на чужеродный агент, а резистентность — состояние устойчивости организма, обусловленное реактивностью организма.
По современным представлениям возбудители инфекционных болезней или антигены любой природы вызывают в организме животного два вида реакций: неспецифические — которые связаны с общей иммунореактивностью (неспецифическая-естественная) и специфические — которые связаны с качественным своеобразием данного микроорганизма и определяются специфической иммунореактивностью организма (специфическая резистентность или иммунитет).
Специфическая реактивность — это способность организма отвечать на действие антигена выработкой антител или комплексом клеточных реакций, специфичных по отношению к этому антигену, т. е. это реактивность иммунной системы (Иммунологическая реактивность).
Ее виды: активный специфический иммунитет, аллергия, аутоиммунные заболевания, иммунодефицитные и иммунодепрессивные состояния, иммунопролиферативные заболевания.
Неспецифическая реактивность. Все изменения в организме, возникающие в ответ на действие внешних факторов и не связанные с иммунным ответом, являются признаком неспецифической реактивности.
Иммунодефициты: определение понятия, принципы классификации. Первичные и вторичные иммунодефицитные состояния, особенности патогенеза. Иммунологическая толерантность, понятие, патогенетическое заболевание.
Иммунодефицит — это нарушение структуры и функции какого-либо звена целостной иммунной системы, потеря организмом способности сопротивляться любым инфекциям и восстанавливать нарушения своих органов. Кроме того, при иммунодефиците замедляется или вообще останавливается процесс обновления организма.
При иммунодефиците человек становится беззащитным не только перед обычными инфекциями, как грипп или дизентерия, но также перед бактериями и вирусами, которые ранее не могли вызвать заболевания, так как иммунная система не позволяла им размножаться в большом количестве.
Кроме того, иммунодефицит приводит к обострению тех хронических заболеваний, которые были у человека, но не имели ярко выраженных симптомов и, может быть, никогда бы не привели к серьезным проблемам со здоровьем.
Иммунодефицит — врожденный или приобретенный дефект иммунной системы, проявляющийся резким снижением количества отдельных популяций иммунокомпетентных клеток или нарушением синтеза иммуноглобулинов (агаммаглобулинемия).
Повреждение или недостаточность функции одного или нескольких звеньев в иммунной системе приводит к нарушению иммунного ответа, к той форме иммунопатологии, которая получила название иммунодефицитных состояний.
Все иммунодефицитные состояния делятся на две большие группы:
— врожденный (наследственно обусловленный) иммунодефицит и
— приобретенный иммунодефицит.
В основе наследственно обусловленного иммунодефицитного состояния (первичной иммунологической недостаточности) лежат генетически детерминированные дефекты клеток иммунной системы.
В то же время приобретенный иммунодефицит (вторичная иммунологическая недостаточность) является результатом воздействия факторов внешней среды на клетки иммунной системы. К наиболее полно изученным факторам приобретенного иммунодефицита относятся облучение, фармакологические средства и синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) человека, вызванный вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).
Врожденный (наследственно обусловленный) иммунодефицит (первичная иммунологическая недостаточность) определяется как специфической иммунной недостаточностью, так и неспецифической иммунной недостаточностью.
Причинами заболеваний, обусловленных специфической иммунной недостаточностью, служат нарушения функций T-лимфоцитов или B-лимфоцитов — основы приобретенного иммунитета. Неспецифические иммунодефициты связаны с нарушениями в таких элементах иммунной системы, как комплемент и фагоциты, действующих при иммунном ответе неспецифично.
Нарушения в работе иммунной системы могут быть связаны и с комплексными нарушениями, затрагивающими многие звенья иммунитета.
При иммунодефицитном состоянии наблюдается повышенная чувствительность к инфекциям. Наиболее часто возникающие у таких больных инфекции можно разделить на две категории.
При нарушениях, связанных с иммуноглобулинами, компонентами комплемента и фагоцитарной активностью, резко возрастает восприимчивость к повторным инфекциям, вызываемыми бактериями, которые обладают капсулой (пиогенными, или гноеродными бактериями).
В случаях нарушений в системе T-клеточного иммунитета повышается чувствительность к микроорганизмам (от дрожжей до вирусов), широко распространенных и в норме безвредных: у здоровых людей к ним быстро развивается резистентность, но у больных с недостаточностью T-клеточной функции они способны вызвать летальные инфекции. Это так называемые оппортунистические инфекции.
Иммунологи?ческая толера?нтность — состояние организма, при котором иммунная система устойчиво воспринимает чужеродный антиген, как собственный и не отвечает на него. Толерантность — то есть неотвечаемость, терпимость
Механизмы толерантности (ареактивности) необходимы, поскольку иммунная система продуцирует огромное число разнообразных антигенспецифичных рецепторов, и некоторые из них оказываются специфичными к собственным антигенам организма; толерантность предотвращает нежелательные реакции против собственных органов и тканей.
• Реактивность(от латинского reactia — противодействие) — свойство организма как целого отвечать изменениями жизнедеятельности на воздействие окружающей среды, такое же важное свойство всего живого, как обмен веществ, рост, размножение.
• Виды реактивности: индивидуальная, видовая, физиологическая, патологическая, специфическая и неспецифическая.
• Иммунологическая реактивность является важнейшим выражением реактивности вообще и специфической индивидуальной (физиологической или патологической) реактивности в частности.
• Под иммунитетом понимают способ защиты организма от живых тел или веществ, несущих на себе генетически чужеродную информацию.
• Иммунобиологические механизмы обеспечивают:
1) невосприимчивость человека к инфекционным болезням;
2) генетическое постоянство клеток.
Иммунная системаобъединяет органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетически чужеродных клеток пли веществ, поступающих извне или образующихся в организме. В органах иммунной системы образуются иммунокомпетентные клетки — лимфоциты, которые включаются в иммунный процесс. Лимфоциты распознают и уничтожают проникшие в организм или образовавшиеся в нем клетки и другие чужеродные вещества. При попадании в организм чужеродных веществ — антигенов в нем образуются нейтрализующие их защитные вещества — антитела (сложные белки, иммуноглобулины).
К органам иммунной системы, которые называют также лимфоидными органами, относятся все органы, которые участвуют в образовании клеток (лимфоцитов, плазматических клеток), осуществляющих защитные функции организма. Построены иммунные органы из лимфоидной ткани.
К органам иммунной системы относятся: костный мозг, тимус, скопления лимфоидной ткани, расположенные в слизистой оболочке трубчатых органов пищеварительной, дыхательной систем и мочеполового аппарата (миндалины, лимфоидные бляшки тонкой кишки, одиночные лимфоидные узелки), а также селезенка и лимфатические узлы. Костный мозг, тимус, в которых из стволовых клеток костного мозга образуются лимфоциты, относятся к центральным органам иммунной системы. Остальные являются периферическими органами иммуногенеза.
Периферические органы иммунной системы располагаются на путях возможного внедрения в организм чужеродных веществ или на пулях следования таких веществ, образовавшихся в самом opганизме. Миндалины, образующие глоточное лимфоидное кольцо (Пирогова-Вальдейера), окружают вход в глотку из полости рта и полости носа. В слизистой оболочке органов пищеварения, дыхательных и мочевыводяших путей располагаются многочисленные разрозненные лимфоциты и плазматические клетки, а также скопления лимфоидной ткани — лимфоидные узелки. (рис. 1).
Иммуннокомпетентные клетки:
• Лимфоциты— исключительно неоднородная популяция клеток.
• Индивидуальные лимфоциты способны отвечать лишь на ограниченную группу структурно сходных антигенов.
• «Специализированность» существует еще до первого контакта с данным антигеном и определяется наличием у лимфоцита мембранных рецепторов, специфических для детерминант этого антигена.
• Одна группа (клон) лимфоцитов отличается от другой группы структурой антигенсвязывающего центра своих рецепторов, и следовательно, тем набором антигенов, которые могут стимулировать ответ этих клеток. Способность организма отвечать на любой антиген обеспечена очень большим количеством клонов лимфоцитов.
• Лимфоциты на своей поверхности экспрессируют большое количество молекул, по которым при помощи моноклональных антител идентифицируют их принадлежность к определенной клеточной популяции. Чаще с этой целью выявляют дифференцировочные антигены CD.
В-лимфоциты (CD20)
• Это предшественники антителообразующих клеток. Развиваются так же, как и Т-лимфоциты из гемопоэтических стволовых клеток.
• Находятся в костном мозге и в меньшем количестве в селезенке
• При формировании В-лимфоцитов вначале образуется предшественник — пре-В-клетка. Зрелая В-клетка отличается от пре-В-клетки появлением на ее мембране рецептора для антигена.
• При связывании антигена с этими рецепторами клетка активируется. Активация включает 2 фазы: пролиферации и дифференцировки.
Антителопродуцирующие клетки синтезируют молекулы иммуноглобулинов (Ig) — группу белков с некоторыми общими особенностями структуры.
• IgM — могут активировать систему комплемента. Аутоантитела. Естественные антитела групп крови.
• IgA — секретируются в различные жидкости организма и обеспечивают секреторный иммунитет (выделяются на слизистых, со слюной, слезами, секретами дыхательных путей).
• IgE — прикрепляются к специфическим рецепторам на поверхности тучных клеток и базофилов, и, если они связываются с антигеном, из клеток начинают высвобождаться заключенные в них БАВ, вызывая аллергические явления.
• IgD — функционируют почти исключительно в качестве мембранных рецепторов для антигена (Rh-антитела).
• IgG — проявляют разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плацентарный барьер.
Отдельная В-клетка способна «переключать» класс синтезируемого иммуноглобулина.