Виды иммунитета общая характеристика
Иммунитет представляет собой систему биологических механизмов, направленных на сохранение постоянства внутренней среды организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все генетически чужое, независимо от того проникает ли оно извне (микроб) или возникает в нем (мутировавшая клетка).
В инфекционной патологии иммунитет – это невосприимчивость макроорганизма к патогенным микробам и токсическим продуктам их жизнедеятельности.
На поверхности кожи и всех слизистых взрослого человека одномоментно находится 1014 – 1015 различных микробов нормальной и условно-патогенной флоры. Время от времени к ним присоединяются субинфицирующие дозы различных патогенов. Не допустить их проникновение во внутреннюю среду макроорганизма призвана эволюционно сформировавшаяся система клеточных и гуморальных факторов резистентности. Это первая линия защиты организма от микробов, представляющая собой совокупность преиммунных биологических реакций (см. раздел «Факторы резистентности»).
При дефектах и несостоятельности факторов резистентности в естественных условиях возникает инфекционный процесс, в ходе которого формируется вторая линия защиты организма – приобретенный иммунитет.
Приобретенным иммунитетом называют совокупность специфических факторов, которая формируется в процессе индивидуального развития организма и направлена против повторного контакта с тем же микробом или его продуктами. При этом наследственно полученные (факторы резистентности) и индивидуально приобретенные организмом защитные механизмы (факторы иммунитета) действуют сочетано.
Приобретенный иммунитет подразделяют на варианты:
Приобретенный естественный активный и приобретенный искусственный активный являются активно приобретенными формами иммунитета и создаются самим организмом человека. Приобретенный естественный активный иммунитет возникает после перенесенного заболевания, скрытой инфекции или многократного бытового инфицирования без возникновения заболевания. Часто его называют постинфекционным и в зависимости от полноты очищения организма от возбудителя подразделяют на стерильный и нестерильный.
Приобретенный искусственный активный иммунитет создается вакцинацией человека, т.е. искусственным введением в его организм веществ антигенной природы. Такую форму иммунитета называют поствакцинальной.
Продолжительность активно приобретенных форм иммунитета значительна. Приобретенный естественный активный может сохраняться годами, десятилетиями и даже в течение всей жизни (брюшной тиф, дифтерия, корь). Максимальная продолжительность приобретенного искусственного активного иммунитета – 10 лет, чаще 1-2 года.
Пассивно приобретенный иммунитет возникает естественно, когда антитела матери передаются с кровью плоду (I1, I2, I3, I4) и с молоком при грудном вскармливании (IgA секреторный). Такой иммунитет (плацентарный, материнский) обеспечивает невосприимчивость новорожденного на протяжении 6-7 месяцев к возбудителям некоторых инфекционных заболеваний (корь, дифтерия, скарлатина).
Приобретенный искусственный пассивный иммунитет создается введением выработанных другим организмом (животным – гетерологичных, человеком – гомологичных) специфических антител. Продолжительность невосприимчивости 2-3 недели.
Ни одна из форм приобретенного иммунитета не передается потомству. Его напряженность – относительная и, в большинстве случаев, он утрачивается в различные сроки.
Приобретенный противоинфекционный иммунитет объединяет два звена иммунного ответа макроорганизма: гуморальное и клеточное. Напряженность гуморального звена зависит от класса и уровня циркулирующих специфических антител, а клеточного – от функциональной активности макрофагов и различных субпопуляций Т-лимфоцитов. Как правило, в механизмах развития защиты против возбудителей инфекционных заболеваний принимают участие оба звена с преобладанием того или другого в разные фазы инфекционного заболевания.
В зависимости от объекта действия приобретенный противоинфекционный иммунитет подразделяют на антитоксический, антибактериальный, противовирусный, иммунитет к грибкам, простейшим. Однако деление это достаточно условное и имеет в настоящее время лишь дидактическое значение.
Наряду с приобретенным иммунитетом существует видовой иммунитет, представляющий собой генетически опосредованную невосприимчивость некоторых видов животных (и человека) к возбудителям болезней, поражающих другие виды. Так, люди не восприимчивы к вирусу чумы собак, чумы рогатого скота (клетки человека не имеют рецепторов к вирусу). Животные невосприимчивы к некоторым вирусам (ветряной оспы, гепатита А, гепатита В, кори), некоторым бактериям (гонококки, возбудители сифилиса). Крысы и мыши устойчивы к дифтерийному токсину, а кошки и собаки – к столбнячному.
Видовой иммунитет, как правило, обусловлен отсутствием на клетках рецепторов к патогену (вирус, токсины) или мембранных субстратов, соответствующих ферментам проникновения микроба (гонококк).
Существуют и внутривидовые (расовые, этнические) различия в восприимчивости к инфекционным болезням. У жителей некоторых районов Африки обнаружен ген, вызывающий в организме его носителей синтез аномального гемоглобина, так называемого серповидноклеточного гемоглобина, или гемоглобина S (Hb-S). Эритроциты, содержащие такой гемоглобин, принимают форму серпа. Люди, гетерозиготные по данному гену, устойчивы к малярии, вызываемой Plasmodium falciparum.
Негры более восприимчивы к возбудителю туберкулеза, чем белые.
Иммунология — наука, изучающая иммунитет и использование иммунологических понятий и методов в других областях науки и практики.
Иммунитетом (Jmmunitas — свобода от чего-либо) называют совокупность свойств и механизмов, обеспечивающих постоянство состава организма и его защиту от инфекционных и других чужеродных для него агентов. Конкретно это сводится к контролю за развитием и действием в организме микроорганизмов и иммунологическому надзору за гомеостазом (постоянством состава) собственных клеток и тканей, включая процессы формообразования, регенерации, а также своевременного удаления отживших, поврежденных, мутантных и опухолевых клеток.
Иммунологические функции осуществляются на двух уровнях.
Первый — филогенетически более древний уровень — составляют неспециализированные защитные механизмы, действующие против любого чужеродного фактора. Эти механизмы действуют постоянно и обеспечивают состояние, получившее название «врожденный, естественный, иммунитет, или неспецифическая резистентность».
Механизмы неспецифической резистентности функционируют в организме постоянно, обуславливая в случаях массивного микробного или иного дестабилизирующего воздействия воспалительную реакцию, одинаковую при разных возбудителях. Развитие воспалительной реакции способствует возникновению специфического иммунного ответа, который можно рассматривать как развитие второй, более эффективной линии обороны против возбудителя инфекционного процесса.
Второй уровень иммунологических функций составляют механизмы, определяющие способность организма к избирательному (специфическому) ответу на конкретные чужеродные структуры, именуемые антигенами. Эта способность формируется в каждом организме в ответ на воздействие конкретного антигенного вещества. Данная группа функций получила название приобретенного, или специфического, иммунитета.
Естественный иммунитет обуславливает постоянный уровень резистентности организма к любому чужеродному субстрату, но вследствие однотипного неспециализированного ответа на разные потенциально-опасные для организма агенты менее эффективен, чем приобретенный иммунитет. Развитие специализированной реакции обеспечивает локальное высокоэффективное воздействие на объект, интенсивность которого на пике реакции на несколько порядков выше, чем в начале процесса. Врожденный и приобретенный иммунитет реализуются действием клеток и гуморальных факторов, что привело к формулировке терминов — клеточный и гуморальный иммунитет.
Особенностью приобретенного иммунитета является развитие иммунологической памяти — способности к быстрому и сильному ответу на повторное воздействие антигена. В соответствии с этим реакция организма на первое воздействие антигена получила название «первичный ответ», а реакция на повторное воздействие антигена — «вторичный ответ». После перенесения инфекционного заболевания формируется состояние, именуемое постинфекционным иммунитетом, которое состоит в высокой устойчивости к возможности повторного развития того же заболевания. Аналогом постинфекционного иммунитета является поствакцинальный иммунитет, развивающийся после проведения прививок (вакцинации). При некоторых заболеваниях (туберкулез, сифилис) устойчивость к повторному заражению сохраняется на протяжении того времени, пока в организме присутствует возбудитель болезни. Такой иммунитет называют инфекционным, или нестерильным. Формирование приобретенного имунитета — процесс активной перестройки иммунной системы, приводящий к образованию гуморального либо клеточного иммунитета — антител и клеток, способных эффективно взаимодействовать с антигенами, вызвавшими развитие иммунной реакции. В этих случаях возникший иммунитет называют активным.
Антитела и клетки иммунного организма способны вызвать состояние иммунитета в другом организме, если будут перенесены искусственно или попадут естественным путем. Такой иммунитет получил название пассивный. Пассивный иммунитет возникает после введения профилактических или лечебных сывороток либо выделенных из них иммуноглобулинов. Пассивный иммунитет формируется у новорожденного ребенка за счет поступления материнских антител через плаценту при беременности (плацентарный иммунитет), либо с молозивом и молоком при кормлении ребенка. Иммунитет, воспринятый от матери, может быть назван материнским иммунитетом. Для создания пассивного иммунитета используют пересадку лимфоцитов иммунного организма или клеток самого пациента, активированных антигеном или цитокинами вне организма. Такой иммунитет получил название адаптивного (воспринятого). Иммунитет может формироваться против микроорганизмов, их токсинов, вирусов, антигенов опухолей. В этих случаях иммунитет называют антимикробным, антитоксическим, антивирусным, противоопухолевым соответственно. При трансплантации несовместимых тканей возникает трансплантационный иммунитет (реакция отторжения трансплантата).
Трансплантированные клетки иммунной системы (например, клетки костного мозга) могут вызвать у реципиента реакцию «трансплантат против хозяина». Иммунные реакции могут при определенных условиях возникать и против собственных антигенов организма. Эти реакции называют аутоиммунными. Поступление в организм антигена через дыхательные пути, пищеварительный тракт и другие участки слизистых поверхностей и кожи нередко обуславливает развитие выраженной локальной иммунной реакции. В таких случаях речь идет о местном иммунитете. Поступление антигена в одни участки слизистых поверхностей обуславливает развитие секреторного иммунитета, связанного с образованием секреторных иммуноглобулинов класса А, защищающих все слизистые поверхности. Вместе с тем ни один орган и никакая ткань не обладают изолированной от организма самостоятельной иммунной системой, и местный иммунитет рассматривается как локальное проявление общей иммунной защиты организма.
Также в разделе: Механизмы врожденного иммунитета (неспецифическая резистентность):
В настоящее время доказано, что залог здоровья и жизнедеятельности человека в большей степени зависит от состояния иммунитета. При этом не каждому известно, что представляет собой представленное понятие, какие функции выполняет и на какие виды делится. Ознакомиться с полезной информацией по данной теме поможет настоящая статья.
Что такое иммунитет?
Иммунитет представляет собой способность человеческого организма оказывать защитные функции, предотвращая размножение бактерий и вирусов. Особенность иммунной системы заключается в поддержании постоянства внутренней среды.
Основные функции:
- Устранение негативного воздействия возбудителей заболеваний — химических веществ, вирусов, бактерий;
- Замещение нефункционирующих, отработавших клеток.
За формирование защитной реакции внутренней среды отвечают механизмы иммунной системы. Правильность осуществления охранительных функций определяет состояние здоровья индивида.
Механизмы иммунитета и их классификация:
Выделяют специфические и неспецифические механизмы. Воздействие специфических механизмов направлено на обеспечение защиты индивида против определенного антигена. Неспецифические механизмы оказывают противодействие любым возбудителям заболеваний. Кроме того, они отвечают за начальную защиту и жизнеспособность организма.
Помимо перечисленных типов выделяют следующие механизмы:
- Гуморальный — действие данного механизма направлено на предотвращение попадания в кровь или другие жидкости организма антигенов;
- Клеточный — комплексная разновидность защиты, которая воздействует на болезнетворные бактерии посредством лимфоцитов, макрофагов и прочих иммунных клеток (клетки кожи, слизистая). Необходимо отметить, что деятельность клеточного типа осуществляется без антител.
Основная классификация
В настоящее время выделяют основные виды иммунитета:
- Существующая классификация подразделяет иммунитет на: естественный или искусственный;
- В зависимости от месторасположения выделяют: Общий — осуществляет общую защиту внутренней среды; Локальный — деятельность которого направлена на местные защитные реакции;
- В зависимости от происхождения: врожденный или приобретенный;
- По направлению действия выделяют: инфекционный или неинфекционный;
- Также иммунная система подразделяется на: гуморальную, клеточную, фагоцитарную.
Естественные
В настоящее время у человека выделяют виды иммунитета: естественные и искусственные.
Естественный тип представляет собой приобретенную по наследству восприимчивость к определенным чужеродным бактериям и клеткам, которые оказывают негативное воздействие на внутреннюю среду человеческого тела.
Отмеченные разновидности иммунной системы являются основными и каждый из них подразделяется на иные типы.
Что касается естественного вида, он классифицируется на врожденный и приобретенный.
Приобретенные виды
Приобретенный иммунитет представляет собой специфическую невосприимчивость человеческого организма. Ее формирование происходит в период индивидуального развития человека. При попадании во внутреннюю среду человеческого организма данный тип способствует противодействию болезнетворным телам. Это обеспечивает протекание болезни в легкой форме.
Приобретенный делится на следующие виды иммунитета:
- Естественный (активный и пассивный);
- Искусственный (активный и пассивный).
Естественный активный — вырабатывается после перенесенного заболевания (антимикробный и антитоксический).
Естественный пассивный — вырабатывается посредством введения готовых иммуноглобулинов.
Искусственный приобретенный — данная разновидность иммунной системы появляется после вмешательства со стороны человека.
- Искусственный активный — формируется после вакцинации;
- Искусственный пассивный — проявляется после введения сыворотки.
Отличие активного вида иммунной системы от пассивного заключается в самостоятельной выработке антител для поддержания жизнеспособности индивида.
Врожденный
Какой вид иммунитета передается по наследству? Врожденная восприимчивость индивида к заболеваниям передается по наследству. Он представляет собой генетический признак индивида, способствующий противодействию некоторым разновидностям заболеваний с рождения. Деятельность данного вида иммунной системы осуществляется на нескольких уровнях — клеточном и гуморальном.
Врожденная восприимчивость к заболеваниям имеет способность снижаться при воздействии на организм негативных факторов — стресс, неправильное питание, тяжелое заболевание. Если генетический вид находится в ослабленном состоянии, в процесс вступает приобретенная защита человека, которая поддерживает благоприятное развитие индивида.
Какой вид иммунитета возникает в результате введения в организм сыворотки?
Ослабленная иммунная система способствует развитию заболеваний, подрывающих внутреннюю среду человека. При необходимости препятствовать прогрессированию заболеваний в организм вводятся искусственные антитела, содержащиеся в сыворотке. После вакцинации вырабатывается искусственный пассивный иммунитет. Данная разновидность используется для лечения инфекционных болезней и сохраняется непродолжительное время в организме.
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: 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.