Постинфекционный иммунитет относится к
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.
Иммунитет — (лат. immunitas — освобождение) — защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым относятся микроорганизмы, вирусы, черви, различные белки, клетки, в том числе и собственные изменённые клетки организма.
Иммунология — наука, изучающая иммунитет.
Иммунный ответ — это реакция организма на внедрение чужеродных агентов.
Антиген — любое чужеродное вещество или организм.
Антитело — вещество организма, распознающее антигены.
Антитела (иммуноглобулины) — особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности B-лимфоцитов в виде рецепторов (рис. 1). Реагируя на присутствие антигена, они отделяются от мембраны В-лимфоцита и присутствуют в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул (антител). Антитела способны избирательно связываться с конкретными видами чужеродных молекул, которые в связи с этим называют антигенами.
Рис. 1. В-лимфоцит с мембрансвязанными рецепторами
Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов.
Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов.
К антигенам немикробного происхождения относятся белки пыльцы растений, яичный белок и белки трансплантатов тканей и органов, а также поверхностные белки клеток крови при переливании крови.
Аллергены — это антигены, вызывающие аллергические реакции.
История изучения иммунитета
Фундамент иммунологии был заложен изобретением микроскопа, благодаря чему удалось обнаружить первую группу микроорганизмов — болезнетворные бактерии.
В конце XVIII в. английский сельский врач Эдвард Дженнер сообщил о первой удачной попытке предотвратить заболевание посредством иммунизации. Его подход вырос из наблюдений за одним интересным явлением: доярки часто заражались коровьей оспой и впоследствии не болели натуральной оспой. Дженнер ввёл маленькому мальчику гной, взятый из пустулы (нарыва) коровьей оспы, и убедился в том, что мальчик оказался иммунным к натуральной оспе.
Работа Дженнера дала начало изучению теории микробного происхождения заболеваний в XIX в. Пастером во Франции и Кохом в Германии. Они отыскали антибактериальные факторы в крови животных, иммунизированных микробными клетками.
Луи Пастер успешно выращивал различные микробы в лабораторных условиях. Как часто бывает в науке, открытие было сделано случайно при культивировании возбудителей холеры кур. Во время работы одна из чашек с микробами была забыта на лабораторном столе. Было лето. Микробы в чашке несколько раз нагревались под солнечными лучами, высохли и потеряли способность вызывать заболевание. Однако куры, получившие эти неполноценные клетки, оказались защищёнными против свежей культуры холерных бактерий. Ослабленные бактерии не только не вызывали заболевание, а, напротив, давали иммунитет.
В 1881 г. Луи Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.
В 1908 г. Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.
И. И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.
Сначала И. И. Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Чёрного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определённые клетки (целомоциты) этих животных поглощают все инородные частицы (в т. ч. бактерии), проникающие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. И. И. Мечников осознал, что это явление не питание данной единичной клетки, а защитный процесс в интересах целого организма. Учёный назвал действующие таким образом защитные клетки фагоцитами — «пожирающими клетками». И. И. Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление.
Против теории И. И. Мечникова в начале XX в. выступали большинство патологов, так как они считали лейкоциты (гной) болезнетворными клетками, а фагоциты — разносчиками инфекции по организму. Однако работы И. И. Мечникова поддержал Луи Пастер. Он пригласил И. И. Мечникова работать в свой институт в Париже.
Пауль Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета, установив, что антитела передаются ребёнку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет. Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина, благодаря чему были спасены миллионы детских жизней.
Теория иммунитета Эрлиха говорит о том, что на поверхности клеток есть специальные рецепторы, распознающие чужеродные вещества (антигенспецифические рецепторы). Сталкиваясь с чужеродными частицами (антигенами), эти рецепторы отсоединяются от клеток и в качестве свободных молекул выходят в кровь. В своей статье П. Эрлих назвал противомикробные вещества крови термином «антитело», так как бактерий в то время называли «микроскопические тельца».
П. Эрлих предполагал, что ещё до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». Теперь известно, что он имел в виду рецепторы лимфоцитов для антигенов.
В 1908 г. Паулю Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.
Чуть раньше Карл Ландштейнер впервые доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.
Питер Медавар доказал удивительную точность распознавания иммунными клетками чужеродных белков: они способны отличить чужеродную клетку всего по одному изменённому нуклеотиду.
Френк Бёрнет постулировал положение (аксиома Бёрнета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.
В 1960 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Медавар и Френк Бёрнет за открытие иммунологической толерантности (лат. tolerantia — терпение) — это распознавание и специфическая терпимость к некоторым антигенам.
Уничтожение генетически изменённых клеток
Одна из функций иммунной системы — это уничтожение генетически изменённых (мутантных) клеток организма. В процессе клеточного деления постоянно происходят ошибки, и одна из миллиона образовавшихся клеток становится мутантной, т. е. генетически чужеродной. В организме человека благодаря мутациям в каждый конкретный момент должно быть более 10 миллионов мутантных клеток. Мутации приводят к изменению функций клетки. Большинство мутантных клеток не способны выполнять свои функции, а многие выходят из-под контроля организма (например, при нарушении апоптоза) и становятся раковыми клетками. Появление таких клеток может привести к возникновению серьёзных заболеваний и гибели организма.
Один из механизмов иммунитета, осуществляемый лимфоцитами (НК-лимфоцитами), направлен на уничтожение именно раковых клеток.
Виды иммунитета
Иммунитет можно разделить на клеточный и гуморальный (рис. 2)
Рис. 2. Клеточный и гуморальный иммунитет
Все разнообразные формы иммунного ответа можно разделить на два типа: врождённый иммунитет и приобретённый иммунитет (рис. 3).
Рис. 3. Классификация иммунитета
Приобретённый иммунитет — это специфический индивидуальный иммунитет, т. е. это иммунитет, который имеется конкретно у определённых индивидуумов и к определённым возбудителям или агентам.
Главными характеристиками приобретённого иммунитета являются специфичность и иммунологическая память. Чем чаще организм встречается с патогеном, тем быстрее и активнее вырабатываются антитела, следовательно — сильнее защита.
Врождённый иммунитет с самого рождения (ещё до первой встречи с антигеном) защищает организм против всего чужеродного, т. е. он не специфичен.
Таким образом, повторная встреча с тем или иным патогенным микроорганизмом не приводит к изменениям врождённого иммунитета, но повышает уровень приобретённого.
Врождённый иммунитет активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Он реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определённые классы антигенов, характерные для патогенных организмов (белки вирусного капсида, продукты метаболизма глистов и т. п.).
Врождённый иммунитет может быть наследственным (видовым) и индивидуальным.
Наследственный (видовой) иммунитет — это невосприимчивость всех представителей данного вида к определённому антигену, приобретённая в процессе эволюции:
болезни, которыми болеет человек, но не болеют животные и птицы (корь, натуральная оспа, проказа, вирусный гепатит, холера, гонорея, дизентерия, брюшной тиф и др.);
болезни, которыми болеют животные, но не болеет человек (чума крупного рогатого скота, пироплазмоз собак);
болезни, которыми болеют птицы, но не болеет человек (куриная холера);
болезни, которыми болеют животные и человек, но не болеют птицы (сибирская язва, бешенство и др.).
Индивидуальный врождённый иммунитет определяется теми особенностями, которые передаются организму с родительскими генами и в процессе эмбрионального развития.
В процессе эмбрионального развития через плаценту плоду передаются антитела матери, которые противостоят инфекциям. Передача антител от мамы к ребёнку происходит в основном в последнем триместре беременности.
Иммунитет подразделяется на естественный и искусственный.
Естественный иммунитет возникает самостоятельно в процессе жизни организма.
Естественный иммунитет делится на активный (после перенесённых заболеваний) и пассивный (например, с молоком матери).
До 6 месяцев малыша защищают антитела, передающиеся от матери с грудным молоком. Поэтому важным является исключительно грудное вскармливание. Иммунитет матери защищает ребёнка. Дети, которые находятся на искусственном вскармливании, слабо защищены, т. к. собственных антител у них мало. Только к 6 месяцам организм самостоятельно начинает вырабатывать антитела. Собственный иммунитет ребёнка формируется только к концу первого года жизни.
Искусственный иммунитет организм приобретает в результате применения медицинских препаратов (вакцин и сывороток).
Вакцина — медицинский препарат, содержащий ослабленные или убитые микроорганизмы.
Вакцина вводится абсолютно (!) здоровому человеку для предотвращения заболевания в будущем.
Сыворотка — медицинский препарат плазмы крови без фибриногена, содержащий готовые антитела к определённому патогену (заражающему микроорганизму). Сыворотку получают из крови заражённого данным заболеванием животного (коровы, лошади и т. п.).
Сыворотка с чужими антителами вводится заболевшему человеку в случае, когда организм не способен произвести достаточное количество антител.