Специфические и неспецифические факторы гуморального иммунитета
Защита организма от внешнего воздействия осуществляется с помощью иммунитета. Различные живые тела и вещества, которые воздействуют на организм, воспринимаются им как чужеродная генетическая информация. Система, реагирующая на такое влияние, называется иммунной. Защиту организма составляет специфический (гуморальный иммунитет и клеточный уровень защиты) и неспецифический иммунитет (врожденный). Они отличаются по способу образования, времени возникновения и характеру действия.
Неспецифическая защита активизируется при проникновении антигенов – чужеродных веществ. Она считается врожденной, поэтому обуславливается различной степенью устойчивости к заболеваниям людей. Одними из ее проявлений являются продукция бактерицидных веществ, фагоцитоз и цитотоксический эффект. При образовании специфического иммунитета реакция возникает при внедрении чужеродного вещества. В этом случае продуцируются антитела В-лимфоцитами и плазматическими клетками в качестве гуморального иммунитета, а также происходит участие Т-лимфоцитов на клеточном уровне.
Несмотря на различие в функционировании, специфический и неспецифический иммунитет имеют совместное функционирование.
Неспецифический иммунитет
На первой стадии после рождения человека происходит формирование неспецифического иммунитета. В этом случае защита начинает работать в ответ на проникновение инородных веществ.
Гуморальный иммунитет и борьба на клеточном уровне при неспецифической защите формируются под воздействием различных факторов в зависимости от способа возникновения иммунной реакции организма.
Естественные защитные способности организма обуславливаются механическими барьерами, которые создаются при проникновении бактерий и инфекций в различные системы. Неспецифические факторы иммунитета проявляются в виде:
- целостности кожных покровов;
- выделений, вырабатываемых различными органами (слезы, моча, слюна, мокрота);
- эпителия, ворсинок, образующих слизистую оболочку органов дыхания.
Все они предотвращают воздействие внедренных веществ на организм. Избавление от негативного влияния происходит в процессе чихания, диареи, рвоты. При правильном иммунном ответе может наблюдать повышение температуры тела, нарушение гормонального фона организма.
Биохимическая неспецифическая защита производится благодаря наличию различных факторов, к которым относятся:
- кислоты, вырабатываемые сальными железами;
- лизоцим слюны, устраняющий влияние грамположительных бактерий;
- пониженная кислотность мочи, секрета из влагалища, желудочного сока, защищающие органы от бактериального воздействия.
При неспецифической защите огромную роль играет клеточная составляющая. Работа в этом направлении в организме осуществляется:
- мононуклеарными фагоцитами (моноцитами, макрофагами тканей);
- гранулоцитами (нейтрофилами, эозинофилами, базофилами);
- клетками-киллерами.
Кроме этого среди неспецифических компонентов защитной функции выделяют:
- систему комплемента (белки сыворотки крови);
- составляющие гуморального иммунитета, к которым относят врожденные антитела сыворотки крови (разрушают грамотрицательные бактерии, белок пропердин);
- белок бета-лизин в тромбоцитах (разрушает грамположительные бактерии);
- интерфероны, способствующие защите клеток от вирусного поражения.
Иммунитет неспецифической формы имеет некоторые особенности, которые отличают его от приобретенной защиты.
- При проникновении чужеродных тел происходит активизация всех факторов естественной защиты, что приводит к возникновению побочных эффектов.
- Неспецифическая защита не обладает запоминанием возбудителя заболевания, что приводит к возможности дальнейшего его воздействия на организм.
Специфический иммунитет
Специфическая защита формируется позже естественного иммунитета. Благодаря особому функционированию, она способна распознать различные чужеродные агенты, которые называются антигенами. Все исследования, которые проводятся для выявления степени защиты организма, осуществляются именно на уровне специфических свойств организма препятствовать проникновению и размножению вирусов и бактерий.
Специфический иммунитет подразделяется на два вида: клеточный и гуморальный иммунитет. Их отличие состоит в задействованных в ответе клетках. На клеточном уровне защита формируется под воздействием Т-лимфоцитов. Гуморальные факторы обуславливаются В-лимфоцитами.
Гуморальный иммунитет
Один из видов иммунитета – гуморальный – начинает действие в момент образования антител к внедренным инородным химическим веществам и клеткам микробов. Важные защитные функции осуществляются при работе В-лимфоцитов. Их действие направлено на распознавание чужеродных структур. По завершению этого процесса происходит выработка антител – специфических белковых веществ (иммуноглобулинов).
Основной особенностью иммуноглобулинов является то, что вступать в реакцию они могут только с теми антигенами, которые повлияли на их образование. Поэтому ответ организма наступает в том случае, если наблюдается повторное проникновение раздражителя, к которому уже имеются антитела.
Локализация иммуноглобулинов может быть различной. В зависимости от этого они могут быть:
- сывороточными – формируются в сыворотке крови;
- поверхностными – располагаются на иммунокомпетентных клетках;
- секреторными – находятся в жидкости, выделяемой ЖКТ, слезными и молочными железами.
Клетки гуморального иммунитета имеют некоторые особенности, которые отражаются на их функционировании.
- Иммуноглобулины имеют активные центры, которые необходимы для взаимодействия с антигенами. Чаще всего их более одного.
- Связь антитела с антигеном зависит от структуры веществ, а также от количества активных центров у иммуноглобулина.
- На антиген могут иметь воздействие не одно, а несколько антител.
- Антитела могут появляться непосредственно после контакта с раздражителем, а также возникать спустя некоторое время. В зависимости от этого они классифицированы на виды Ig G, Ig M, Ig A, Ig D и Ig E. Каждый из них обладает уникальной структурой и набором функциональных особенностей.
Гуморальный иммунитет человека формируется вследствие инфицирования, а также после прививки. В этом случае токсические вещества, проникающие в организм, нейтрализуются под воздействием антител. При вирусном поражении происходит блокировка рецепторов клеток антителами. После этого клетки организма поглощают обезвреженные вещества. Если отмечается бактериальное проникновение, то микробы смачиваются с помощью иммуноглобулинов. Это приводит к облегчению процесса уничтожения их макрофагами.
Клеточный иммунитет
Клеточный иммунитет образуется под влиянием иммунокомпетентных клеток. К ним относят Т-лифмоциты и фагоциты. Борьбу с бактериями осуществляет гуморальный иммунитет, в то время как на клеточном уровне происходит поражение вирусов, грибков и опухолей, а также отторжение тканей при трансплантации. Кроме этого замедленные аллергические реакции обусловлены работой клеточного иммунитета.
Теория иммунитета на клеточном уровне разрабатывалась в конце 19 века. В процессе выявления закономерностей работы клеток в области защиты организма были задействованы многие ученые. Однако структурировать знания удалось лишь одному исследователю.
Клеточную теорию иммунитета создал в 1883 году Илья Ильич Мечников. Его деятельность велась в направлении изучения трудов Чарльза Дарвина о процессах пищеварения живых существ на различных стадиях эволюционного развития. Продолжил исследование Мечников, изучая поведение морских блох и личинок морской звезды. Им было выявлено, что при проникновении чужеродного тела в объект, клетки последнего начинают окружать чужаков. Далее начинается их поглощение и рассасывание. При этом устранялись и ненужные организму ткани.
Клеточная теория иммунитета впервые вводит понятие «фагоцит». Термин описывает клетки, которые «поедают» инородные тела. Однако Мечников еще до этого рассматривал аналогичный процесс при изучении внутриклеточного пищеварения соединительных тканей представителей класса беспозвоночных. У высших животных роль фагоцитов выполняют лейкоциты. Дальнейшая работа ученого проводилась в разделении клеток на микрофаги и макрофаги.
Таким образом, исследователю удалось определить фагоцитоз, его роль в иммунитете, которая заключается в выведении патогенных микроорганизмов из различных систем.
Клеточный и гуморальный иммунитет неразрывно связаны друг с другом. Это обусловлено тем, что существуют элементы, которые могут участвовать как в одном, так и в другом процессе.
Защиту на клеточном уровне осуществляют Т-лимфоциты, которые могут быть в виде:
- Т-киллеров, разрушающих внедренные клетки и пораженные в ходе инфицирования клеточные структуры организма;
- Т-хелперов, способствующих выработке цитокинов и интерферонов (превращаются в макрофаги);
т-хелпер
- Т-супрессоров, контролирующих защитную функцию организма, длительность ответа.
Также иммунокомпетентными клетками являются фагоциты (лейкоциты), которые могут быть:
- циркулирующими ( гранулоциты и моноциты в кровеносной системе);
- тканевыми (в соединительных тканях, а также в различных органах).
При внедрении антигена отмечается активация гуморального иммунитета, который дает сигнал к началу фагоцитоза. Процесс проходит несколько стадий развития.
- В ходе хемотаксиса фагоциты стремятся к инородному веществу за счет компонентов комплемента, лейкотриенов.
- На следующем этапе макрофаги приклеиваются к тканям сосудов.
- Когда фагоциты покидают сосуд, начинается процесс опсонизации. В ходе него инородная частица обволакивается антителами с помощью компонентов комплемента. Поэтому фагоцитам становится легче поглотить антиген.
- После прикрепления фагоцита к антигену начинается непосредственно процесс поглощения и активизации метаболизма внутри фагоцита.
- Итогом такого воздействия становится полное разрушение чужеродного вещества.
В случае завершенного процесса происходит излечение больного. При воздействии гонококков, микробактерий туберкулеза, фагоцитоз может быть незавершенным.
Гуморальный иммунитет совместно с клеточным составляют специфическую иммунную защиту, которая позволяет человеку бороться с различными бактериями и вирусами. При их правильной работе наступает выздоровление и укрепление иммунной функции организма.
Иммунная система отвечает за устойчивость человеческого организма к болезнетворным микроорганизмам. Неправильная работа системы приводит к сбоям и нарушениям функционирования внутренней среды, снижая ее невосприимчивость к чужеродным элементам. Эффективная защита обеспечивается специфическим и неспецифическим иммунитетом.
Специфический иммунитет
Специфический иммунитет (приобретенный) — это способность организма обеспечивать защиту внутренней среды посредством выработки антител, содействующих устранению болезнетворных микроорганизмов. Невосприимчивость иммунной системы образуется в результате взаимодействия с элементами после введения вакцины или перенесенного заболевания. Образование защиты происходит в течение всей жизни человека.
Начинает свое действие при первом контакте с чужеродным микроорганизмом. Основным механизмом, обеспечивающим работу системы выступает лимфоцит (подразделяется на Т — лимфоциты и В — лимфоциты), формируются в костном мозге. Иммунная защита отличается эффективностью.
Отличительной особенностью приобретенной иммунной защиты выступает формирование памяти. После первичного контакта с бактериями и вирусами образуются клеточный элементы, которые при последующем столкновении с антителами превращаются в лимфоциты и формируют защитный барьер.
Виды
Виды специфического иммунитета подразделяются на:
Пассивный (врожденный) — формируется посредством введения искусственных микроэлементов от матери ребенку. Продолжительность действия устойчивости небольшая;
Активный (приобретенный) — приобретается после инфекционного заболевания или вакцинации человека. В результате образуются микроэлементы, исключающие возможность повторного заболевания или обеспечивающие протекание болезни в легкой форме. Осуществляет защитные функции внутренней среды человека в течение длительного периода или всю жизнь;
Приобретенный пассивный — образуется в результате ввода сыворотки, созданной на основе антител другого человека или животного. Является эффективным непродолжительное время.
Также специфический иммунитет делится на клеточный и гуморальный, элементы которых играют активную роль в предотвращении распространения инородных частиц.
Клеточный — осуществляет защитные функции посредством Т — лимфоцитов. Задача микроэлементов распознать и предотвратить распространение, посредством дублирования клеток ткани;
Гуморальный — осуществляет защитные функции посредством В — лимфоцитов, которые после распознания частиц производят антитела, попадающие в кровь. Защитный процесс организма осуществляется во внеклеточном пространстве.
Факторы
Иммунная устойчивость внутренней среды человека обеспечивается путем взаимодействия механизмов и факторов защиты. Специфические факторы иммунитета оказывают противодействие только в отношении одной разновидности инородных микроорганизмов.
К защитным факторам относятся:
- Способность создавать антитела;
- Фагоцитоз;
- Формирование иммунной памяти;
- Иммунологическая толерантность.
Неспецифический иммунитет
Неспецифический иммунитет — это механизм защиты внутренней среды человека, полученный по наследству. Отличается способностью отдельного вида противостоять некоторым заболеваниям. При этом обращает на себя внимание, что помимо устойчивости организма к инфекционным заболеваниям передается предрасположенность к болезням (инсульт, онкологические заболевания).
В первые годы жизни неспецифическая устойчивость осуществляет защитные функции. В течение жизни развивается специфический иммунитет, способствующий ликвидации инородных элементов после образования собственных антител и клеточных частиц.
Неспецифическая устойчивость к заболеваниям обеспечивается факторами иммунной системы, среди которых выделяют:
- Кожный покров и слизистые оболочки;
- Антибактериальные вещества в слюнной и слезной жидкостях и крови;
- Устранение опасных микроорганизмов при помощи специальных клеточных элементов (макро и микрофагов);
- Образование веществ, способствующих делению микробов;
- Комплементная система, состоящая из белковых клеток, принимающих участие в устранении антител.
Чем обеспечивается?
Неспецифический клеточный иммунитет обеспечивает защиту человеческого организма посредством лейкоцитов, которые содержатся в крови индивида, и фагоцитоза. Захват и переваривание вирусных и бактериальных частиц осуществляется моноцитами, тромбоцитами, гранулоцитами, лимфоцитами.
Неспецифическая устойчивость формируется за счет активности Т — лимфоцитов, которые обладают антигенной специфичностью.
Отличие специфического иммунитета от неспецифического
Первостепенным отличие специфического иммунитета от неспецифического является характер их формирования. Неспецифическая иммунная устойчивость формируется во внутриутробном состоянии и является врожденной невосприимчивостью человека. Специфическая защищенность образуется в течение жизни вследствие заболевания или ввода искусственных антител.
Также отличием специфической устойчивости от неспецифической выступает механизмы действия. Врожденная защита запускается в первую очередь при проникновении микроэлемента во внутреннюю среду человека. Осуществляется посредством уничтожения инородного тела и инициирования воспалительного процесса, который является универсальным защитным механизмом. Вторым этапом защитной реакции выступает фаза распознания опасной частицы и создание антител, специфичных для конкретного заболевания.
Взаимодействие специфической и неспецифической иммунной системы обеспечивают защищенность внутренней среды индивида.
Автор материала — Самолетова Даная Яковлевна, эндокринолог и терапевт, кандидат медицинских наук. Имеет более 10 лет опыта работы с пациентами. Узнайте здесь, как попасть к ней на прием (город Уфа, РФ) или получить консультацию через Интернет. Не принимайте сильнодействующие лекарства по своей инициативе. Это опасно! Не пытайтесь заменить лечение, назначенное врачом, приемом БАДов.
- 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.