Способы создания искусственного иммунитета
Иммунная защита организма является важнейшей составляющей его полноценного функционирования. Она ежедневно борется с внешними и внутренними патологическими факторами, успешно предотвращает развитие новообразований и препятствует началу многих инфекционно-воспалительных процессов. В современной иммунологии принято делить понятие иммунитет на два главных вида: врожденный и приобретенный. Первый формируется при рождении, во время прохождения материнских антител к плоду через плаценту, а также при грудном вскармливании. Второй, в свою очередь, делится на естественный и искусственный. Естественный возникает после перенесенного заболевания, так как после полного выздоровления в крови остаются циркулировать выработанные антитела. Ярким примером служит ветряная оспа, переболев которой, повторное заражение практически невозможно. Формирование искусственного иммунитета связано с проведением некоторых медицинских манипуляций (вакцинация, прививки). Именно об этом виде иммунной защите будет более детально рассказано в данной статье.
Что такое искусственный иммунитет?
Искусственный иммунитет — это иммунная защита, которая формируется под действием искусственной стимуляции. Для его формирования используется введение в организм определенных вакцин или сывороток. Нередко на их создание уходят годы и даже десятилетия. А некоторые в неизменном виде используются с момента их создания (например, антистолбнячная сыворотка, создание которой позволило навсегда прекратить страшную пандемию столбняка). В них присутствуют готовые иммунные частички, которые противостоят конкретного типу антигена. Важно понимать, что созданная защита формирует барьер, который функционирует в течение 2-3 недель. Антитела обладают непродолжительным сроком жизни, но в достаточно короткие сроки создают отличную сопротивляемость всего организма. Их выработка начинается сразу после попадания инфекционного агента внутрь. При этом наблюдается повышение температуры тела, больной человек чувствует слабость, быструю утомляемость и общее недомогание. Как только чужеродный микроорганизм уничтожен, лимфоциты считывают его данные и при повторной встрече начинают выработку антител.
Для формирования пассивного искусственного иммунитета человеку могут сделать инъекцию антисыворотки — суспензии частиц антител из крови гомогенизированных домашних питомцев. Такой же принцип действует после укуса змеи, когда пострадавшему вводят определенное количество яда, выступающего в качестве противоядия.
Подавляющее большинство прививок проводится перед тем, как ребенок идет в детский сад и школу. В период школьного обучения осуществляется ревакцинация, которая необходима для закрепления полученного результата. Смеха иммунизации содержит в себе ряд правил и сроков, регламентирующих правильную вакцинацию населения. Помимо этого, законодательствам страны предусмотрен специальный календарь прививок для детей и подростков. Его несоблюдение влечет за собой привлечение родителей к ответственности. Введение сывороток применяется при высоком риске развития определенной болезни, также на ранних статях её развития для помощи организму на пути к выздоровлению.
Виды искусственного иммунитета
В медицинской практике принято делить искусственный иммунитет на два основных вида:
Активный искусственный иммунитет
Формируется после совершения предотвращающих развитие определенного заболевания прививок. Когда в организм человека вводится вакцина или ослабленный возбудитель конкретной болезни (“живая вакцина”), или токсины — продукты жизнедеятельности патогенетических микроорганизмов (“убитая вакцина”).
Её тип напрямую зависит от медицинских противопоказаний и индивидуальных особенностей каждого человека. Например, ослабленная разновидность противопоказана лицам, страдающим от иммунодефицитных состояний (ВИЧ, онкозаболевания и т.д.), так как ослабленная иммунная защита не сможет полноценно справиться с патогеном. В ответ на поступление вакцины происходит подобие заражения человека. Однако патология протекает в более легкой, бессимптомной форме. Ответной реакцией организма становится активное выделение защитных антител.
Несмотря на то, что активный искусственный иммунитет появляется сразу после введения вакцины, он отличается высокой прочностью и длительность (на долгие годы, иногда даже пожизненно). Если состав вакцинного иммунопрепарат максимально прилежен к натуральному инфекционному возбудителю, то его иммуногенные способности значительно повышаются. Это дает возможность сформировать более прочный поствакцинальный иммунитет. Как правило, “живая” вакцина обеспечивает невосприимчивость на срок от 5 до 6 лет, “убитая” — на 2-3 года, а анатоксин — от 1 до 1,5 лет.
Однако стоит уточнить, что высокая степень очищения вакцины заметно снижает риск развития нежелательных побочных реакций со стороны организма. Наиболее ярким примером активного искусственного иммунитета является прививки от полиомиелита, коклюша и дифтерии. Их открытие помогло практически нейтрализовать случаи заболеваемости этими грозными болезнями.
Пассивный искусственный иммунитет
Формируется после введения в организм сыворотки. Она представляет собой дефибринированную плазму крови, которая уже содержит в себе антитела к конкретному заболеванию. Сыворотка может создавать как из крови людей, которые уже излечились от нужной патологии, так и из крови животных. В последнем случае привходит специальное прививание патологии, что приводит к образованию специфичных антител, которые можно вводить человеку.
Отличительной особенностью пассивного искусственного иммунитета является его быстрое появление. Он возникает практически сразу после поступления внутрь сыворотки, однако введение антитела по своей природе являются чужеродными агентами, поэтому со временем организм начинает подавлять их активность. С этим связано ещё одна характеристика этой разновидности иммунной защиты — нестойкость и непродолжительность. Срок его действия, как правило, составляет от 4 до недель. Самым ярким представителем пассивного искусственного иммунитета является сыворотка против столбняка и бешенства.
Видео по теме:
В современном понимании иммунитет к заразным болезням следует разделять на врожденный (он же наследственный или видовой)иммунитет – любая особь данного вида защищена от паразитов других видов возникшими в ходе эволюции именно данного вида особенностями. Понятие же приобретенного иммунитета касается защиты от тех паразитов, которые способны преодолевать конститутивные защитные барьеры (непроницаемость покровов, воспаление) организмов конкретного вида. Причем такого рода защита возникает уже только в результате контакта с инфекционным началом и у каждой особи данного вида независимо от других, поэтому его и называют индивидуальным. В формировании такого иммунитета основную роль играют индуцибельные защитные факторы и именно здесь наиболее полно проявляют себя особенности специализированной системы организма, называемой иммунной.
Базируясь на данных медицины, микробиологии и иммунологии, люди получили возможность направленно вызывать приобретенный иммунитет к инфекционным заболеваниям, поэтому в настоящее время его принято делить на естественный и искусственный.
Искусственный иммунитет можно вызвать двумя основными путями. Первый предполагает обеспечение контакта с болезнетворным началом, осуществляемого таким образом, чтобы иммунная система получила возможность специфически на него отреагировать, но при этом в организме не развились симптомы заболевания в той степени, которая характерна для возникшей естественным путем болезни. В идеале вакцины – препараты с помощью которых создают искусственный иммунитет – вообще не должны вызывать у вакцинированных каких-либо нежелательных реакций, однако не все из производимых в настоящее время вакцин этому требованию соответствуют.
Современные применяемые в ветеринарии и медицине для профилактики или лечения вакцинные препараты принято условно делить на несколько групп: живые вакцины, содержащие жизнеспособные болезнетворные микроорганизмы, но такие их варианты, которые не способны вызвать заболевание. Из применявшихся в практике вакцинации препаратов известны так называемые гетеро- и гомологичные живые вакцины. Примерами гетерологичных вакцин являются вакцинные препараты на основе возбудителя мышиного туберкулеза. Под гомологичными живыми вакцинами понимают штаммы микроорганизмов, относящиеся к патогенному для человека виду, но имеющие более низкую степень патогенности и вирулентности по сравнению с обычными штаммами. Получить ослабленны) штаммы можно либо путем пассирования через организм маловосприимчивого хозяина, либо путем длительного культивирования на питательных средах без контакта с хозяином. При этом в ходе получения пригодного для вакцинации штамма необходимо так произвести ослабление вирулентности, чтобы не исчезла способность вызывать иммунный ответ. Препараты, содержащие не разрушеные, но лишенные жизнеспособности клетки или вирусные частицы возбудителя, так называемые убитые вакцины. Для их получения стараются применять такие способы умерщвления микроорганизмов (нагревание, обработка определенными химическими веществами), которые бы не разрушали их основные антигены. Такие вакцины считаются более безопасными, поскольку по сравнению с вакцинами первой группы вызвать заболевание даже у лиц с ослабленным иммунным статусом они не способны. Однако и у этих препаратов имеются свои недостатки. Во-первых, возникающий после их введения иммунитет обычно менее продолжителен и является более слабым по выраженности, чем после введения вакцин первой группы. Во-вторых, большинство таких вакцин может давать нежелательные побочные эффекты, особенно у лиц, предрасположенных к аллергическим реакциям. Для предотвращения такого рода нежелательных эффектов, было предложено химически очищать препараты убитых и разрушенных бактериальных клеток или вирусных частиц от необязательных для выработки нужного иммунного ответа компонентов. Это привело к появлению еще двух групп вакцинных препаратов.
при некоторых заболеваниях основное поражение организма-хозяина возникает под действием конкретных вырабатываемых патогеном веществ – токсинов и что для защиты организма от данной болезни достаточно выработки им антител именно против таких токсинов.
Анатоксины – это используемые для вакцинации препараты, содержащие особым образом обработанный очищенный токсин, причем его обработка должна проводиться так, чтобы токсин утратил свои токсические, но обязательно сохранил способность вызывать иммунный ответ.
Ведутся разработки так называемых комплексных вакцин, содержащих антигены различных болезнетворных микроорганизмов. Так называемые ди-, три- и поливакцины уже имеют применение, и проводится постоянная работа по созданию новых подобных препаратов.
Создаваемый с помощью вакцин искусственный иммунитет называют активным, поскольку в организме вакцинируемых в результате развившегося иммунного ответа сохраняются клетки иммунной памяти и при последующих контактах с таким же возбудителем организм отвечает выработкой антител. Такая форма иммунитета, как правило, сохраняется в течение нескольких лет. Вторая же форма искусственного иммунитета создается путем введения в организм уже готовых, выработанных в другом организме антител против конкретного возбудителя. Этот иммунитет сохраняет свою эффективность, как правило, около месяца, поскольку введенные антитела постепенно разрушаются в плазме крови, а собственных антител, способных защитить от данного возбудителя, организм не вырабатывает. Поэтому такой создаваемый с помощью содержащих антитела препаратов искусственный иммунитет называют пассивным.
Естественный иммунитет возникает без вмешательства человека и также представлен двумя формами. Возникающая после перенесенного заболевания невосприимчивость к некоторым болезням, или так называемый постинфекционный иммунитет, имеет в своей основе развитие у болеющего иммунного ответа, приводящего к формированию и длительному сохранению в организме соответствующих клеток иммунной памяти. Данная форма защиты организма именуется естественным активным иммунитетом.
Аналогично естественный пассивный иммунитет может возникать как результат попадания во внутреннюю среду организма антител, продуцируемых другим организмом. Единственной ситуацией, при которой возможно естественное проникновение антител из одного организма в другой, является период внутриутробного развития млекопитающих. Иммуноглобулины класса G способны преодолевать плацентарный барьер и перемещаться в кровь развивающегося плода из материнского организма. Гораздо более удачным и наиболее распространенным в настоящее время вторым названием естественного пассивного иммунитета следует считать термин плацентарный иммунитет.
Формы иммунного ответа организма млекопитающих на чужеродные антигены. Контактные и гуморальные взаимодействия клеток в ходе развития иммунных ответов на тимусзависимые антигены.
Формы иммунного ответа
Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме.
Различают:
1) первичный иммунный ответ (возникает при первой встрече с антигеном);
2) вторичный иммунный ответ (возникает при повторной встрече с антигеном).
Любой иммунный ответ состоит из двух фаз:
1) индуктивной; представление и распознавание антигена. Возникает сложная кооперация клеток с последующей пролиферацией и дифференцировкой;
2) продуктивной; обнаруживаются продукты иммунного ответа.
При первичном иммунном ответе индуктивная фаза может длиться неделю, при вторичном – до 3 дней за счет клеток памяти.
В иммунном ответе антигены, попавшие в организм, взаимодействуют с антигенпредставляющими клетками (макрофагами), которые экспрессируют антигенные детерминанты на поверхности клетки и доставляют информацию об антигене в периферические органы иммунной системы, где происходит стимуляция Т-хелперов.
Далее иммунный ответ возможен в виде по одного из трех вариантов:
1) клеточный иммунный ответ;
2) гуморальный иммунный ответ;
3) иммунологическая толерантность.
Клеточный иммунный ответ – это функция T-лимфоцитов. Происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза лимфокинов, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. В регуляции иммунного ответа участвуют два подтипа T-клеток: T-хелперы усиливают иммунный ответ, T-супрессоры оказывают противоположное влияние.
Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток. Т-хелперы, получившие антигенную информацию, передают ее В-лимфоцитам. В-лимфоциты формируют клон антителопродуцирующих клеток. При этом происходит преобразование B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена.
Образующиеся антитела вступают во взаимодействие с антигеном с образованием комплекса АГ – АТ, который запускает в действие неспецифические механизмы защитной реакции. Эти комплексы активируют систему комплемента. Взаимодействие комплекса АГ – АТ с тучными клетками приводит к дегрануляции и выделению медиаторов воспаления – гистамина и серотонина.
При низкой дозе антигена развивается иммунологическая толерантность. При этом антиген распознается, но в результате этого не происходит ни продукции клеток, ни развития гуморального иммунного ответа.
Иммунный ответ характеризуется:
1) специфичностью (реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном);
2) потенцированием (способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена);
3) иммунологической памятью (способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени).
Если способный вызывать пролиферацию (увеличение численности) В-клеток антиген добавить к клеточной суспензии, состоящей из макрофагов, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, то в результате наблюдается хорошо выраженный пролиферативный ответ со стороны В-клеток. Если суспензия клеток состоит только из Т-и В-лимфоцитов, пролиферативный ответ последних не фиксируется. Если антиген добавляли к суспензии, состоящей только из макрофагов, выдерживали какое-то время, а затем, освободив суспензию от избытка антигена, смешивали ее с Т- и В-лимфоцитами, наблюдается четко выраженная пролиферация В-клеток. Более детальные исследования роли макрофагов в этих процессах не только подтвердили их инициирующую роль, но и позволили описать механизм их участия в формировании иммунного ответа. Полученные таким образом сведения легли в основу ныне общепринятой схемы трёхкооперативного клеточного взаимодействия в ходе развития иммунного ответа на тимусзависимые антигены.
Согласно этой схеме в отвечающем на проникновение антигена организме происходит:
1) восприятие и переработка заключенной в антигене информации клетками макрофагальной системы;
2) передача этой информации клеткам лимфоцитарной системы, а именно Т-лимфоцитам-помощникам(Т-хелперам);
3) активация воспринявших информацию Т-хелперов и их пролиферация;
4) передача информации об антигене третьей группе иммунокомпетентных клеток(либо специализированным макрофагам– так называемый клеточный тип иммунного ответа, реализуемый Т-хелперами подтипа1, либо В-лимфоцитам– тип иммунного ответа, приводящий к продукции специфических по отношению к вызвавшему иммунный ответ антигену антител и реализующийся за счет Т-хелперов подтипа2);
5) активация воспринявших информацию клеток третьей группы и либо уничтожение активированными макрофагами измененных воздействием антигена собственных клеток(иммунный ответ клеточного типа), либо образование активированными В-лимфоцитами множества специфически взаимодействующих с вызвавшим иммунный ответ антигеном антител(иммунный ответ антителопродуцирующего типа).
Рекомендуемые страницы: