Врожденный иммунитет у человека
- Что такое это?
- Признаки врожденного иммунитета
- Функции врожденного иммунитета
- Клетки врожденного иммунитета
- Какие заболевания не страшны?
- Аутоиммунные заболевания
- Видео по теме
Природа врождённого иммунитета очень интересная и до конца не изученная. В статье простыми словами расскажем об этом сложном механизме. Так же о природе естественного иммунитета, его принципах. Итак…
Что такое врожденный иммунитет?
По-другому его ещё называют естественный. Такой иммунитет у человека с рождения, и ему не нужен опыт предыдущего столкновения с возбудителем. Его антигены одинаково влияют на все чужеродные организмы. Он формируется очень долго в отличие от приобретённого. Его изменения происходят на уровне эволюции, со свойствами определенного организма. Так же обуславливается видовой невосприимчивостью.
Существуют два типа врожденного иммунитета;
- Гуморальный – к нему относиться: кожные покровы, лимфатическая система, слизистые оболочки, органы защитной системы (селезенка, аппендикс).
- Клеточный – к нему относятся лимфоциты и другие кровяные тельца.
Отличие клеточного от гуморального иммунитета в том, что разные объекты воздействия на него. Клеточный функционирует в клетках организма, предотвращая размножение инородных микроорганизмов. Гуморальный влияет вне клеточного пространства и уже оказывает действия непосредственно на бактерии и вирусы. Однако они очень плотно взаимосвязаны и один без другого существовать не может.
Признаки врожденного иммунитета
- Защищает с самого рождения, когда другая иммунная система ещё не сформирована;
- Работу врожденного иммунитета выполняют множество разных клеток;
- Не предусматривается память к вредоносным организмам;
- Отсутствие иммунной памяти;
- Наличие врожденных, защитных барьеров; кожные покровы, слизистые оболочки, лимфатические узлы;
Функции врожденного иммунитета
Система защиты в организме человека происходит на разных уровнях. Ниже представим механизмы его действия.
Гуморальный иммунитет
Первое – это защита от попадания любых организмом в наше тело. Производиться с помощью кожных покровов и слизистых оболочек. Они защищают наш организм не только от вредоносных бактерий, но выполняют много других функций. При попадании патогена возникает воспаление и сообщение другим защитным функциям организма.
Секреты желёз – препятствуют развитию инородных тел.
Второе – это появление воспаления. Обуславливается процессом борьбы с патогенном. Включаются защитные функции микрофлоры. Появление симптомов: повышенная температура, боль, общее недомогание организма, потеря аппетита и другие симптомы. Сообщение человеку о появление вредоносных бактерий.
Третий – это борьба с патогенном. Выработка антител при врожденном иммунитете. Включение основного звена гуморальной иммунной системы. Такие как секреты желёз, сыворотка крови (реактивный белок), антитела. Основная защита происходит на клеточном уровне.
В процесс защиты так же входит:
- Формирование в-лимфоцитов в костном мозге
- Процесс воздействия антигена на плазматические клетки и клетки памяти (при приобретённом иммунитете).
- Формирование антител для защиты.
Клеточный иммунитет
Первое – это система обнаружения. Способствуют этому т-лимфоциты система комплемента, именно они распознают патоген. После подают сигнал фагоцитам.
Второе – это система фагоцитоза:
- Опсонизация – это процесс по типу фагоцитоза. Поглощение клеток опсонинами – молекулы, которые способны распознавать патогены. Уничтожение происходит при помощи рецепторов
- Хемотаксис – способ борьбы с патогенами при помощи химических реакция. Вещество приводит в движение химический стимул
- Мембранотропный повреждающий комплекс
Третье – это клетки которые за поминают чужеродный элемент. Способствует развитию приобретенного иммунитета.
Клетки врожденного иммунитета
Лейкоциты – по-другому белые кровяные тельца. Основные клетки во врожденном иммунитете. Выполняют большую част функция по защите организма человека.
Лейкоциты делятся на:
- Моноциты и Макрофаги – Так же их можно назвать фагоцитами. Моноциты при выходи из крови в ткань превращаются в макрофаги. Они же впитывают ферменты, перерабатывая их в вещества. Которые в последствии помогают в борьбе с чужеродными клетками. В тканях макрофаги поглощают патогены, а клетки уничтожающие вредоносные организмы называют – фагоцитами.
- Нейтрофилы – клетки похожие на макрофаги, которые относятся к фагоцитам.
- Эозинофилы – относится к фагоцитам, но по функциям не много отличаются от макрофагов и нейтрофилов. Они прикрепляются к патогену, тем самым обездвиживают её. Таким образом помогают другим клеткам.
- Пропердин – отвечает за функцию свёртываемости крови.
- Базофилы – эти клетки наполнены гистамином. Которые участвуют в аллергических реакциях. Когда базофилы сталкиваются с аллергенами, они высвобождают гистамин. Он в свою очередь увеличивают приток крови к поврежденным тканям, вызывая воспаление. Привычную для нас аллергическую реакцию.
- Естественные клетки-киллеры – уничтожают злокачественные или поражённые клетки. Так же способны регулировать функции других фагоцитов.
Так же есть другие клетки, кроме лейкоцитов:
- Тучные клетки – по типу базофилов участвуют в аллергических реакциях.
- Система комплемента – это комплекс более чем из 30 белков. Играют важную роль в фагоцитозе. Помогают макрофагам и нейтрофилам обнаружить чужеродные бактерии. Так же способствуют формированию приобретённого иммунитета.
- Цитокины – стимулируют работу всех лейкоцитов. К ним относятся интерфероны, которые мешают размножению вирусу.
Какие заболевания не страшны при врождённом иммунитете?
Врождённый в процессе жизни не меняется. Имеет видовую предрасположенность. Это значит, что человек определёнными заболеваниями заболеть не сможет. Такой же иммунитет есть у животных, птиц и рептилий.
К таким заболеваниям как чума рогатого скота – человек не восприимчив. Например, птицы не болеют птичьим гриппом. В свою очередь кошки или собаки не восприимчивы к менингиту, кори, другим человеческим заболеваниям.
Так же существует факт, что некоторые люди не болеют ВИЧ и туберкулёзом. Этот вирус способен поразить человека, по-другому инфицировать. Но не вызывать симптомом. Такое происходит из-за генетической мутации. Около 2% европейских людей устойчивы к ВИЧ или имеет замедленный рост этого вируса. Так же многие знают эпидемию чумы в средневековье. Но сейчас мы ей так не болеем. Врождённый иммунитет способен меняться и эволюционировать. Все новые антигены могут передаваться в генах.
Сегодня в мире эпидемия раковых заболеваний. Это заболевание примечательно тем, что возникает почти случайно. Даже у одинаковых близнецов, находящихся в одних и тех же условиях, может быть, что одного близнеца может появиться раковая опухоль. А у второго нет.
Ученые заметили и наследственную предрасположенность. Давно доказано, что образ жизни влияет на развитие раковой опухоли. 70% людей есть доброкачественная опухоль. Но развивается в злокачественную только у 30%. Одна из теорий учёных – это из-за внутреннего иммунитета.
На данный момент до конца свойства защитных систем организма не изучены. Сказать точно почему некоторые люди болеют, а другие нет, точно сказать нельзя.
Аутоиммунные заболевания
Это группа таких заболеваний, которые имеют разные клинические проявления, связанные со сбоем иммунной системы. Иммунные клетки, вместо чужеродных агентов, начинают атаковать ткани различных органов. Учёными до конца не изученная причина подобных заболеваний. Клиническая картина зависит от пораженных органов и систем организма. Лечение производится препаратами, подавляющие иммунитет.
Причины возникновения аутоиммунных заболеваний:
- Наследственная предрасположенность. Генная мутация.
- Способны спровоцировать вирусные и бактериальные инфекции. Когда патоген меняет клетки в организме. И иммунитет собственные клетки воспринимает патогенными.
- Аномальное развитие иммунной системы. Ошибочная работа клеток.
Все факторы, написанные ниже не означают, что вы заболейте аутоиммунным заболеванием. Это показатель склонности к таким заболеваниям. Большинство таких заболеваний протекают хронически. Для некоторых достаточно наладить работу иммунитета.
Пример распространенных заболеваний:
- Сахарный диабет – врождённый диабет 1 типа. Сахарный диабет такое заболевание, при котором поджелудочная железа не способна вырабатывать достаточно инсулина. Диабет невозможно излечить, но можно контролировать за с чёт лечебной диеты. Так же постоянного введения инсулина.
- Аутоиммунный гепатит – заболевание печени с неизвестной этиологией. Клиническая картина, как у хронического гепатита. Один из важных показателей именно этого заболевания – это его раннее появление, в период полового созревания.
- Болезнь Грейвса (диффузный токсический зоб) – по-другому называют Базедова болезнь. Характеризуется избыточной выработкой гормонов щитовидной железы. Клиническая картина – очень обширная и вызывает симптоматику у всех систем организма. От головной боли до нарушения сердечного ритма.
- Ревматоидный артрит – это хроническое заболевание поражающие суставы. Этиология до конца не изучена. При артрите организм вырабатывает антитела против здоровых клеток и тканей собственного организма. Пик заболеваемости в 40-65 лет, чаще встречается у женщин. Характеризуется болью в суставах (из-за разрушения костей и суставов), скованность суставов, общие недомогания.
Видео по теме:
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 мая 2020;
проверки требуют 8 правок.
Иммуните́т (лат. immunitas — освобождение) человека и животных — способность организма поддерживать свою целостность и биологическую индивидуальность путём распознавания и удаления чужеродных веществ и клеток[1] (в том числе болезнетворных бактерий и вирусов). Характеризуется изменением функциональной активности преимущественно иммуноцитов с целью поддержания гомеостаза внутренней среды.
Назначение[править | править код]
Простейшие защитные механизмы, имеющие своей целью распознавание и обезвреживание патогенов, существуют даже у прокариот: например, ряд бактерий обладает ферментными системами, которые препятствуют заражению бактерии вирусом[2]. Одноклеточные эукариотные организмы применяют токсичные пептиды, чтобы предотвратить проникновение бактерий и вирусов в свои клетки[3].
По мере эволюции сложно организованных многоклеточных организмов у них формируется многоуровневая иммунная система, важнейшим звеном которой становятся специализированные клетки, противостоящие вторжению генетически чужеродных объектов[4].
У таких организмов иммунный ответ происходит при столкновении данного организма с самым различным чужеродным в антигенном отношении материалом, включая вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, обладающие иммуногенными свойствами молекулы (прежде всего белки, а также полисахариды и даже некоторые простые вещества, если последние образуют комплексы с белками-носителями — гаптены[5]), трансплантаты или мутационно изменённые собственные клетки организма. Как отмечает В. Г. Галактионов, «иммунитет есть способ защиты организма от всех антигенно чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты — обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни»[6]. Биологическим смыслом такой защиты является обеспечение генетической целостности особей вида на протяжении их индивидуальной жизни, так что иммунитет выступает как фактор стабильности онтогенеза[7].
Характерные признаки иммунной системы[8]:
- способность отличать «своё» от «чужого»;
- формирование памяти после первичного контакта с чужеродным антигенным материалом;
- клональная организация иммунокомпетентных клеток, при которой отдельный клеточный клон способен, как правило, реагировать лишь на одну из множества антигенных детерминант.
Классификации[править | править код]
Иммунная система исторически описывается состоящей из двух частей — системы гуморального иммунитета и системы клеточного иммунитета. В случае гуморального иммунитета защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, а не клеточные элементы. В то время как в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы.
Иммунитет также классифицируют на врождённый и адаптивный.
Врождённый (неспецифический, наследственный[9]) иммунитет обусловлен способностью идентифицировать и обезвреживать разнообразные патогены по наиболее консервативным, общим для них признакам, дальности эволюционного родства, до первой встречи с ними. В 2011 году была вручена Нобелевская премия в области медицины и физиологии за изучение новых механизмов работы врождённого иммунитета (Ральф Стайнман, Жюль Хоффман и Брюс Бётлер)[10].
Осуществляется большей частью клетками миелоидного ряда, не имеет строгой специфичности к антигенам, не имеет клонального ответа, не обладает памятью о первичном контакте с чужеродным агентом.
Адаптивный (устар. приобретённый, специфический) иммунитет имеет способность распознавать и реагировать на индивидуальные антигены, характеризуется клональным ответом, в реакцию вовлекаются лимфоидные клетки, имеется иммунологическая память, возможна аутоагрессия.
Классифицируют на активный и пассивный.
- Приобретённый активный иммунитет возникает после перенесённого заболевания или после введения вакцины.
- Приобретённый пассивный иммунитет развивается при введении в организм готовых антител в виде сыворотки или передаче их новорождённому с молозивом матери или внутриутробным способом.
Другая классификация разделяет иммунитет на естественный и искусственный.
- Естественный иммунитет включает врождённый иммунитет и приобретённый активный (после перенесённого заболевания), а также пассивный иммунитет при передаче антител ребёнку от матери.
- Искусственный иммунитет включает приобретённый активный после прививки (введение вакцины) и приобретённый пассивный (введение сыворотки).
Органы иммунной системы[править | править код]
Выделяют центральные и периферические органы иммунной системы. К центральным органам относят красный костный мозг и тимус, а к периферическим — селезёнку, лимфатические узлы, а также местноассоциированную лимфоидную ткань: бронхассоциированную (БАЛТ), кожноассоциированную (КАЛТ), кишечноассоциированную (КиЛТ, пейеровы бляшки).
Красный костный мозг — центральный орган кроветворения и иммуногенеза. Содержит самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей. Здесь происходит дифференцировка В-лимфоцитов из предшественников. Содержит также Т-лимфоциты.
Тимус — центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга.
Лимфатические узлы — периферические органы иммунной системы. Они располагаются по ходу лимфатических сосудов. В каждом узле выделяют корковое и мозговое вещество. В корковом веществе есть В-зависимые зоны и Т-зависимые зоны. В мозговом есть только Т-зависимые зоны.
Селезёнка — паренхиматозный зональный орган. Является самым крупным органом иммунной системы, кроме того, выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Селезёнка покрыта капсулой из плотной соединительной ткани, которая содержит гладкомышечные клетки, позволяющие ей при необходимости сокращаться. Паренхима представлена двумя функционально различными зонами: белой и красной пульпой. Белая пульпа составляет 20 %, представлена лимфоидной тканью. Здесь имеются В-зависимые и Т-зависимые зоны. И также здесь есть макрофаги. Красная пульпа составляет 80 %. Она выполняет следующие функции:
- Депонирование зрелых форменных элементов крови.
- Контроль состояния и разрушения старых и повреждённых эритроцитов и тромбоцитов.
- Фагоцитоз инородных частиц.
- Обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращение моноцитов в макрофаги.
Иммунокомпетентные клетки[править | править код]
К иммунокомпетентным клеткам относят макрофаги и лимфоциты. Эти клетки совместно участвуют в инициации и развитии всех звеньев адаптивного иммунного ответа (система трёхклеточной кооперации).
Клетки, участвующие в иммунном ответе[править | править код]
T-Лимфоциты[править | править код]
Субпопуляция лимфоцитов, отвечающая главным образом за клеточный иммунный ответ. Включает в себя субпопуляции Т-хелперов (дополнительно разделяются на Th1, Th2, а также выделяют Treg, Th9, Th17, Th22,), цитотоксических Т-лимфоцитов,NKT. Включает в себя эффектор, регуляторы и долгоживущие клетки-памяти. Функции разнообразны: как регуляторы и администраторы иммунного ответа (Т-хелперы), так и киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты).
B-Лимфоциты[править | править код]
Субпопуляция лимфоцитов, синтезирующая антитела и отвечающая за гуморальный иммунный ответ.
Натуральные киллеры[править | править код]
Натуральные киллеры (NK-клетки) — субпопуляция лимфоцитов, обладающая цитотоксичной активностью, то есть они способны: контактировать с клетками-мишенями, секретировать токсичные для них белки, убивать их или отправлять в апоптоз. Натуральные киллеры распознают клетки, поражённые вирусами и опухолевые клетки.
Нейтрофилы[править | править код]
Нейтрофилы — это неделящиеся и короткоживущие клетки. Они составляют 65-70 % от гранулоцитов. Нейтрофилы содержат огромное количество антибиотических белков, которые содержатся в различных гранулах. К этим белкам относятся лизоцим (мурамидаза), липопероксидаза и другие антибиотические белки. Нейтрофилы способны самостоятельно мигрировать к месту нахождения антигена, так как у них есть рецепторы хемотаксиса (двигательная реакция на химическое вещество). Нейтрофилы способны «прилипать» к эндотелию сосудов и далее мигрировать через стенку к месту нахождения антигенов. Далее проходит фагический цикл, и нейтрофилы постепенно заполняются продуктами обмена. Далее они погибают и превращаются в клетки гноя.
Эозинофилы[править | править код]
Эозинофилы составляют 2—5 % от гранулоцитов. Способны фагоцитировать микробы и уничтожать их. Но это не является их главной функцией. Главным объектом эозинофилов являются гельминты. Эозинофилы узнают гельминтов и экзоцитируют в зону контакта вещества — перфорины. Эти белки встраиваются в билипидный слой клеток гельминта. В них образуются поры, внутрь клеток устремляется вода, и гельминт погибает от осмотического шока.
Базофилы[править | править код]
Базофилы составляют 0,5-1 % от гранулоцитов. Существуют две формы базофилов: собственно базофилы, циркулирующие в крови, и тучные клетки, находящиеся в ткани. Тучные клетки располагаются в различных тканях, лёгких, слизистых и вдоль сосудов. Они способны вырабатывать вещества, стимулирующие анафилаксию (расширение сосудов, сокращение гладких мышц, сужение бронхов). При этом происходит взаимодействие с иммуноглобулином Е (IgE). Таким образом они участвуют в аллергических реакциях. В частности, в реакциях немедленного типа.
Моноциты[править | править код]
Моноциты превращаются в макрофаги при переходе из кровеносной системы в ткани, существуют несколько видов макрофагов в зависимости от типа ткани, в которой они находятся, в том числе:
- Некоторые антигенпредставляющие клетки, в первую очередь дендритные клетки, роль которых — поглощение микробов и «представление» их Т-лимфоцитам.
- Клетки Купфера — специализированные макрофаги печени, являющиеся частью ретикулоэндотелиальной системы.
- Альвеолярные макрофаги — специализированные макрофаги лёгких.
- Остеокласты — костные макрофаги, гигантские многоядерные клетки позвоночных животных, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена.
- Микроглия — специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты и разрушающими нервные клетки.
- Кишечные макрофаги и т. д.
Функции их разнообразны и включают в себя фагоцитоз, взаимодействие с адаптивной иммунной системой и инициацию и поддержание иммунного ответа, поддержание и регулирование процесса воспаления, взаимодействие с нейтрофилами и привлечение их в очаг воспаления, выделение цитокинов, регуляция репарации, регуляция процессов свертывания крови и проницаемости капилляров в очаге воспаления, синтез компонентов системы комплемента.
Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врождённого иммунного ответа, который является неспецифичным (в патологии неспецифичный ответ на альтерацию называют воспалением, воспаление является неспецифической фазой последующих специфических иммунных).
Иммунно привилегированные области[править | править код]
В некоторых частях организма млекопитающих и человека появление чужеродных антигенов не вызывает иммунного ответа. К таким областям относятся мозг и глаза, семенники, эмбрион и плацента. Нарушение иммунных привилегий может становиться причиной аутоиммунных заболеваний.
Иммунные заболевания[править | править код]
Аутоиммунные заболевания[править | править код]
При нарушении иммунной толерантности или повреждении тканевых барьеров возможно развитие иммунных реакций на собственные клетки организма. Например, патологическая выработка антител к ацетилхолиновым рецепторам собственных мышечных клеток вызывает развитие миастении[11].
Иммунодефицит[править | править код]
См. также[править | править код]
- Иммунная система
- Врождённый иммунитет
- Приобретенный иммунитет
- Иммунотерапия рака
- Иммунитет растений
- Химера (биология)
Примечания[править | править код]
- ↑ ИММУНИТЕТ • Большая российская энциклопедия — электронная версия. bigenc.ru. Дата обращения 8 апреля 2020.
- ↑ Bickle T. A., Krüger D. H. Biology of DNA restriction // Microbiological Reviews. — 1993. — Vol. 57, no. 7. — P. 434—450. — PMID 8336674.
- ↑ Черешнев В.А. Черешнева М.В. Иммунологические механизмы локального воспаления. Медицинская иммунология 2011 т.13 №6 стр.557-568 РО РААКИ. cyberleninka.ru. Дата обращения 16 мая 2020.
- ↑ Travis J. On the Origin of the Immune System // Science. — 2009. — Vol. 324, no. 5927. — P. 580—582. — doi:10.1126/science.324_580. — PMID 19407173.
- ↑ Genetics of the Immune Response / Ed. by E. Möller and G. Möller. — New York: Plenum Press, 2013. — viii + 316 p. — (Nobel Foundation Symposia, vol. 55). — ISBN 978-1-4684-4469-8. — P. 262.
- ↑ Галактионов В.Г. Проблемы эволюционной иммунологии. cyberleninka.ru. Медицинская иммунология 2004 т.6 №3-5 РО РААКИ. Дата обращения 16 мая 2020.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 8.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 8, 12.
- ↑ Иммунитет // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. II. — ISBN 9965-9746-3-2.
- ↑ Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011 (англ.). www.nobelprize.org.
- ↑ Галактионов, 2005, с. 392.
Литература[править | править код]
- Галактионов В. Г. . Эволюционная иммунология. — М.: Академкнига, 2005. — 408 с. — ISBN 5-94628-103-8.
- Хаитов Р. М. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2006. — 320 с. — ISBN 978-5-9704-1288-6.
- Ярилин А. А. . Иммунология. — М.: ГЕОТАР, 2010. — 737 с. — ISBN 978-5-9704-1319-7.