Постинфекционный иммунитет что это такое
Все имеют представление о том, что такое иммунитет. Откуда берется иммунитет и как действует иммунная система организма?
Иммунитет: что это такое?
Слово иммунитет происходит от латинского «immunitas» – «избавление, освобождение от чего-либо».
Иммунитет – это реакция или ответ организма на проникновение в него извне болезнетворных агентов: вирусов и бактерий.
Цель иммунитета – уничтожить и «изгнать» чужеродных агентов из организма. Надо сказать, что без помощи медицины это не всегда удается – именно поэтому существуют смертельно опасные болезни.
Иммунитет: происхождение
Откуда берутся иммунные механизмы защиты?
1. Передаются по наследству от матери.
Мать передает готовые антитела ребенку еще в период его нахождения в утробе – трансплацентарно. Затем, в первые дни после рождения, грудное молоко – особо густое и питательное молозиво – буквально насыщено готовыми антителами, которые готовят малыша к встрече с окружающим нестерильным миром, создавая ему «готовый» иммунитет.
Также считается, что при выкладывании новорожденного на живот матери сразу после рождения, он также через кожу получает антитела матери, что значительно укрепляет его иммунитет.
Все время, пока ребенок на грудном кормлении, он получает из молока матери готовые антитела, которые укрепляют его иммунитет.
2. После перенесенной болезни.
После перенесения заболевания инфекционного характера в организме образуются антитела именно к перенесенной болезни – до тех пор, пока сохраняются антитела, человек невосприимчив к возбудителям данной болезни. Такой постинфекционный иммунитет сохраняется на различные сроки – в зависимости от болезни. Например, иммунитет к гриппу сохраняется всего несколько недель, к кори или черной оспе – на всю жизнь.
3. Образуется после прививки.
Для того, чтобы искусственно выработать иммунитет, делают прививку – вводят в организм в малом количестве возбудителей каких-либо болезней, иногда – ослабленных живых болезнетворных бактерий.
Доза вакцины рассчитана таким образом, что организм заведомо справится с возбудителем болезни. Часто после прививки начинается видимая реакция – повышение температуры, слабость, ломота в мышцах. Организм борется с введенными в него возбудителями болезни, и при этом вырабатываются антитела именно к данному заболеванию – таким образом, искусственно создается иммунитет.
Иммунитет после прививки сохраняется различное время. Например, после вакцинации против гриппа, иммунитет сохраняется до 8 недель, а после введения вакцины от столбняка или дифтерии – несколько лет.
4. Формируется путем введения в организм сыворотки.
В некоторых случаях, когда болезнь развивается стремительно, в организм вводят сыворотку – препарат, который содержит готовые антитела для борьбы с данной болезнью. Это случаи заболевания дифтерией, контакта с больными сибирской язвой или укуса ядовитой змей и т. п. После введения сыворотки происходит стремительное формирование действенного иммунитета. Так, при введении сыворотки внутривенно, уже через 2 часа формируется иммунитет к конкретному заболеванию.
5. Здоровый образ жизни.
Даже слабый врожденный иммунитет либо иммунитет, ослабленный стрессами и болезнями, можно значительно укрепить, выполняя простые действия.
- Очень важен для укрепления иммунитета прием витаминно-минеральных комплексов – их рекомендуется принимать месячными курсами несколько раз в год.
- Физическая активность в любое время года – даже обычная зарядка по утрам в течение 15-20 минут на порядок повышает иммунные силы организма.
- Закаливание – самые простые процедуры, вроде обливания ног холодной водой, заметно укрепляют иммунитет.
- Губительны для иммунитета вредные привычки: курение и злоупотребление алкоголем.
Иммунитет: виды
Исследования в области иммунитета нельзя назвать законченными – они успешно продолжаются по сегодняшний день. Только в 2011 году ученые Р. Стайнман, Ж. Хоффман и Б. Бетлер получили нобелевскую премию в области медицины за исследования в сфере изучения врожденного иммунитета.
Медицина основательно изучила иммунитет и его виды.
Что известно науке о видах иммунитета сегодня?
Видовой
Характерен для какого-либо вида живых организмов – при нормальных условиях определенный вид птиц, животных или человек не могут заболеть конкретной болезнью, поскольку в их организме болезнетворные агенты не приживаются.
Например, возбудители сибирской язвы развиваются при температуре около 38 °С. Нормальная температура тела курицы – 42 °С, поэтому в нормальных условиях куры не подвержены сибирской язве. Но если курицу поместить в такие условия, чтобы температура ее тела упала до 38 °С и искусственно ввести в ее организм возбудителей болезни, то птица может заразиться сибирской язвой.
Также при нормальных условиях птицы и животные не болеют дизентерией, корью, холерой и оспой; птицы не заражаются бешенством, а человек не заражается свиной чумой и куриной холерой.
Врожденный (естественный) и адаптивный (приобретенный)
Естественный иммунитет приобретается при рождении. Он может быть сильным или ослабленным – это зависит от матери: состояния ее здоровья, питания и отдыха в период беременности, условий проживания и эмоционального настроя.
Адаптивный иммунитет формируется всю жизнь: после перенесения болезней и в результате прививок.
Активный и пассивный
Активный иммунитет образуется, когда организм встречается с возбудителем болезни, переносит болезнь и самостоятельно вырабатывает антитела для борьбы с ней.
При некоторых болезнях в организме формируется длительная «память» о данной болезни и при новой встрече в организме уже хранятся готовые антитела для борьбы с ней. После перенесения кори, краснухи, свинки и некоторых других болезней активный иммунитет сохраняется на всю жизнь.
Также активный иммунитет формируют искусственно – путем вакцинации (прививок).
Активный иммунитет формируется длительные сроки – не менее 2 недель. В ослабленном организме процесс образования активного иммунитета занимает около 2 месяцев. Поэтому формирование активного иммунитета производится планово, в основном в детском возрасте, поскольку он сохраняется в организме длительные сроки – по несколько лет, защищая от конкретного вида возбудителей болезни.
Гораздо быстрее происходит образование пассивного иммунитета – от 2 часов до 1 суток.
Пассивный иммунитет человек получает в готовом виде:
- иммунитет, который ребенок получает от матери при рождении и в процессе грудного вскармливания;
- иммунитет, который формируется искусственно, когда в организм больного вводят сыворотку с готовыми антителами к данному заболеванию, например, при укусе ядовитых насекомых или заболевании ботулизмом, гангреной, сибирской язвой и другими опасными стремительно развивающимися болезнями.
Активный иммунитет: постинфекционный и поствакцинальный
Постинфекционный иммунитет образуется после перенесенной болезни и может сохраняться до 3 лет, а иногда – пожизненно (например, после ветряной оспы).
Поствакцинальный иммунитет формируют искусственно путем вакцинации. Он также сохраняется длительное время – до нескольких лет.
Стерильный и нестерильный
Стерильным называют иммунитет, когда после перенесенной болезни организм полностью освобождается от болезнетворных агентов. Он возникает после перенесения оспы, дифтерии, кори и краснухи.
Нестерильный иммунитет образуется после перенесения хронических инфекций, которые практически навсегда остаются в организме: бруцеллезе, туберкулезе, сифилисе и т. п.
Например, после инфицирования туберкулезом, в организме нередко формируется очаг Гона – скопление микобактерий, которые сохраняются внутри организма, образуя нестерильный иммунитет, защищающий носителя от повторного заражения этой болезнью.
Нестерильный иммунитет часто наблюдается при вирусных инфекциях, как герпес, аденовирус или сыпной тиф. До тех пор, пока в организме сохраняется возбудитель – существует нестерильный иммунитет. После полного (стерильного) избавления от болезнетворных агентов, исчезает и иммунитет к болезни.
Конституционный и специфический
Конституционный (неспецифический, врожденный)иммунитет – механизм защиты, который срабатывает против любой попытки чужеродного вторжения в организм.
Например, кожа должна защищать организм от проникновения любых чужеродных агентов. При этом неспецифический иммунитет может «сосуществовать» с некоторыми видами микроорганизмов, если они безвредны или, наоборот, полезны организму. Так, допустимо нахождение микрофлоры в ротовой полости и в кишечнике, но организм будет постоянно сопротивляться любому проникновению в системный кровоток.
Врожденный неспецифический иммунитет не имеет «памяти», то есть он не запоминает и не различает чужеродные тела – просто включается при любой попытке вторжения.
Специфический (приобретенный, адаптивный) иммунитет – включается при проникновении в организм определенного болезнетворного агента, то есть начинает работать, когда организм инфицируется определенной конкретной болезнью.
После перенесения болезни или вакцинации в организме формируются антитела к конкретной болезни. Впоследствии, если в организм вторгается инфекция, он начинает продуцировать клонов клетки-антигена и дает быстрый и более сильный ответ болезни. Память об определенной болезни может храниться в организме недели, долгие годы или всю жизнь.
Различные виды иммунитета позволяют организму справляться с вирусами и бактериями, населяющими окружающий мир.
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.