Все самое главное об иммунитете

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.

Источник

Педиатр, аллерголог-иммунолог Белла Брагвадзе рассказала, что такое иммунный статус, как иммунитет влияет на беременность и эффективны ли иммуномодуляторы, которые продаются в аптеке.

avatar Белла Брагвадзе

Белла Брагвадзе

Педиатр, аллерголог-иммунолог

Факт №1: иммунные клетки распознают «чужих» на генетическом уровне

Все самое главное об иммунитете

Выражаясь простым языком, иммунитет – способ защиты организма от генетически чужеродного. Иммунные клетки на генетическом уровне распознают «своих» и «чужих». Как только в организм проникают «непрошенные гости» – бактерии, вирусы, паразиты, грибы, чужеродные ткани (трансплантированные органы), он начинает их атаковать. Главная задача иммунитета – защитить от вторжения. Распознавание «свой-чужой» возможно благодаря наличию на каждой клетке рецепторов – именно с них «считывается» информация.

Иммунная система также защищает от онкологии и аутоиммунных патологий. Если клетка нашего организма мутировала, ведет себя агрессивно или просто постарела и не выполняет свою функцию, рецептор у нее либо изменяется, либо исчезает с поверхности. Иммунитет понимает: с ней что-то не так. И поглощает ее (фагоцитоз) или запускает в ней процесс саморазрушения (апоптоз).

Факт №2: недостаток сна снижает иммунитет

Работа иммунной системы напрямую зависит от режима «сон-бодрствование» и питания. Эти два фактора очень важны. Объясняется их значимость просто: для нормального функционирования иммунных клеток (как и любых других) нужен «строительный материал», который поступает вместе с пищей. Их обновление происходит во время сна, а если его недостаточно, «фабрика» дает сбой. Важен именно ночной сон – образование клеток в костном мозге происходит в этот период.

Самое распространенное изменение при неправильной работе иммунной системы – снижение количества клеток, что приводит к более частым и тяжелым инфекционным заболеваниям.

Факт №3: важно знать свой иммунный статус

Все самое главное об иммунитете

Иммунный статус – количественная и качественная оценка основных факторов иммунитета. Данный анализ позволяет: узнать количество клеток иммунной системы (лейкоцитов и лимфоцитов) и их соотношение, оценить фагоцитарную активность лейкоцитов (способность клеток поглощать бактерии) и их способность синтезировать антитела. Оценка иммунного статуса крайне важна для аллергиков, часто и тяжело болеющих людей, страдающих аутоиммунными заболеваниями, пациентов с онкопатологиями, а также при выявлении патологий при беременности.

Назначить и расшифровать анализ может только врач. По его результатам определяется группа патологического состояния: без существенных изменений иммунного статуса, с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты), с повышенной активацией иммунных клеток (аутоиммунные заболевания, аллергия, воспаление).

Анализ на иммунный статус дает возможность диагностировать конкретное заболевание, определить его патогенез и причину, подобрать алгоритм индивидуальной иммунотерапии и проконтролировать ее эффективность.

Факт №4: иммунные клетки могут начать работать «против» нашего организма

Это происходит при аутоиммунных заболеваниях. В таких случаях они выступают против собственных тканей или органов, поражая их также, как и генетически чужеродные объекты. Специалисты пока не научились на 100% управлять иммунными клетками. Частично сделать это можно с помощью вакцинации – сегодня такое направление активно развивается в терапии онкологических заболеваний. Вакцины «тренируют» клетки иммунной системы бороться с опухолями. С помощью факторов роста можно простимулировать увеличение количества тех или иных клеток. Вот на таких уровнях мы пока научились вмешиваться в иммунитет. Но для проведения таких манипуляций должны быть серьезные показания.

Факт №5: некоторые иммуномодуляторы действительно работают

Иммуномодуляторы – препараты, стимулирующие функцию иммунитета. Они действительно существуют. Но те из них, которые работают по-настоящему, требуют серьезных показаний, могут иметь побочные эффекты и противопоказания. Их применяют в стационарах.

Иммуномодуляторы, активно продвигающиеся в нашей стране и отпускающиеся без рецепта, не применяются в Европе и США – серьезной доказательной базы их эффективности нет.

Не могу на 100% утверждать, что они неэффективны. В моей практике есть немало случаев, когда большое количество иммуномодуляторов и комбинация нескольких препаратов приводили к «манифесту» аллергических реакций и развитию аутоиммунных заболеваний. Я их не использую по двум причинам: не доказанная эффективность, риск возникновения осложнений.

Факт №6: вакцинация способствует формированию иммунологической памяти

Все самое главное об иммунитете

Последние несколько лет на тему прививок ведутся ожесточенные споры. Я – сторонник вакцинации. Она формирует иммунологическую память. Этот процесс хорошо изучен с точки зрения доказательной медицины. Я и все члены моей семьи вакцинированы. Мы делаем это каждые 10 лет. Вопрос в том, что проводить вакцинацию нужно с умом, учитывая противопоказания, наличие аллергии и другие индивидуальные особенности.

Факт №7: аллергия – гиперреакция иммунной системы

Существует мнение, что у каждого есть свой аллерген. Я так не считаю. Действительно аллергия – очень распространенное явление. Есть несколько теорий, почему от нее стали страдать гораздо чаще. Суть самой популярной заключается в следующем. Несколько веков назад «процветали» паразитарные инфекции, и иммунная система была направлена на борьбу с ними. Сейчас условия жизни совсем другие: мы хорошо питаемся, живем в чистых помещениях, хорошо обрабатываем пищу.

Наш организм практически не встречается с паразитами, и все силы иммунной системы направляются на борьбу с другими объектами, распознающимися ею, как чужеродные.

В доказательство этой теории приводится статистика: в неразвитых странах с низким уровнем жизни аллергия встречается гораздо реже, чем у жителей Европы.

Факт №8: грудное вскармливание способствует формированию иммунитета

Все самое главное об иммунитете

Этот факт давно доказан и обжалованию не подлежит. Вместе с грудным молоком мама передает малышу антитела – способствует защите ребенка в первые месяцы жизни (его собственная иммунная функция низкая). Кроме того, у грудного молока прекрасный состав – благоприятно влияет на функцию кишечника. Если он «заселен» нормальной микробиотой и хорошо работает, иммунная защита функционирует отлично. Специалисты рекомендуют при возможности кормить ребенка хотя бы до года.

Факт №9: иммунитет напрямую связан с работой ЖКТ

Функция ЖКТ связана с иммунной системой по нескольким причинам. Во-первых, в кишечнике широко представлена лимфоидная ткань, в которой находятся иммунные клетки.

Во-вторых, там много слизистых оболочек – иммунные клетки активно взаимодействуют именно с ними. В-третьих, в кишечнике находится много микроорганизмов как полезных, так и не очень. Баланс флоры оказывает серьезное влияние на иммунитет. Если переваривание в кишечнике происходит неполноценно, это может стать причиной аллергии и других иммунопатологий.

Факт №10: антибиотики могут влиять на иммунитет

Все самое главное об иммунитете

Некоторые виды антибиотиков могут подавлять рост и дифференцировку клеток иммунной системы. В общем анализе крови это проявляется в виде снижения лейкоцитов, лимфоцитов или нейтрофилов. После отмены препарата их количество восстанавливается.

Нельзя использовать антибиотики без строгих показаний – так мы лишаем иммунную систему возможности самостоятельно бороться с инфекцией и формировать иммунологическую память.

Не стоит забывать и о резистентности микроорганизмов – сегодня это серьезная проблема.

Факт №11: понять, что у тебя снижен иммунный статус – просто

Все самое главное об иммунитете

Мы знаем, с чем борется иммунная система, поэтому определить снижение иммунного статуса просто. Частые инфекционные заболевания – главный признак того, что «оборона» дала сбой. И это не просто ОРВИ. При снижении иммунитета, вирусная инфекция часто заканчивается бактериальными осложнениями.

Факт №12: реально работающий способ самостоятельно поднять иммунитет – правильный образ жизни

Хочется пошутить, что реальный способ поднять иммунитет – поехать в отпуск. На самом деле, для этого нужно вести правильный образ жизни. Если человек соблюдает режим и дает иммунной системе восстанавливаться и нормально функционировать, проблем нет. Другое дело, если есть какая-то генетическая «поломка» или иммунопатология. Тут уже без препаратов и помощи специалиста не обойтись.

Факт №13: тяжелый комбинированный иммунодефицит лечится

Все самое главное об иммунитете

Тяжелый комбинированный иммунодефицит – генетическое заболевание, относящееся к первичным иммунодефицитам. Оно характеризуется полной или частичной неспособностью в достаточном количестве образовывать лимфоциты. Когда нет защитных антител, ребенок тяжело болеет инфекционными заболеваниями. Единственный способ лечения, показывающий хорошие результаты, – трансплантация гемопоэтических стволовых клеток.

Факт №14: аутоиммунным заболеваниям чаще всего подвержены женщины

Аутоиммунные заболевания – состояния, когда агрессивные к собственным тканям клетки иммунной системы не были отбракованы костным мозгом или тимусом и поступили в периферическое кровообращение. Они моментально начинают атаковать! «Мишенью» может стать все, что угодно: соединительная ткань, щитовидная железа. Лечатся такие заболевания препаратами-иммуносупрессорами, подавляющими функцию иммунной системы.

Достаточно часто встречающееся явление во время терапии – вирусные инфекции. Увы, но другого лечения пока не придумали.

Некоторым аутоиммунным заболеваниям чаще всего подвержены женщины. Это связано с тем, что женские половые гормоны увеличивают количество антител, в том числе и аутоагрессивных.

Провоцирующие факторы: подростковый период и беременность.

Факт №15: для поддержания иммунитета нужен витамин D

Все самое главное об иммунитете

В последнее время появилось много исследований витамина D – он гормоноподобный и принимает участие во многих процессах, в том числе и в работе иммунной системы, активируя ее. Способствует адекватному иммунному ответу.

Факт №16: есть врожденный и приобретенный иммунитет

Эволюционно врожденный иммунитет был представлен гораздо раньше. Приобретенный появляется позже. У них разные клетки и белковые факторы. Врожденный иммунитет – первая линия защиты. На уровне слизистых в первые часы после попадания инфекции активируются нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, макрофаги, белки острой фазы, теплового шока, работающие здесь и сейчас. У врожденного иммунитета нет памяти.

Приобретенный иммунитет у нас разный – зависит от того, кто с какими инфекциями сталкивались. Это очень разумная система, представленная Т и В-лимфоцитами. Белковый фактор приобретенного иммунитета – антитела. У него, в отличие от врожденного, есть иммунологическая память. Столкнувшись с инфекцией однажды, в следующий раз при попадании ее в организм, иммунный ответ будет реализован в первые сутки, а не через 5-7 дней.

Факт №17: беременность зависит от иммунитета

Все самое главное об иммунитете

Более того, она возможна благодаря иммунитету! Беременность – сложный процесс, во время которого иммунная система играет важную роль. Интересный факт: ребенок – чужеродный объект для организма матери, но иммунные клетки не трогают его, а наоборот – окружают плод защитными антителами. Они не допускают к плоду агрессивные иммунные клетки – Т-киллеры – через плаценту. Параллельно запускается процесс снижения числа агрессивных защитных клеток, чтобы они не смогли «прорвать оборону». Именно поэтому беременность сопровождается легким иммунодефицитом, который длится до 38-40 недели. Дальше антитела начинают разрушаться, агрессивных защитных клеток станет больше, они начнут атаковать плаценту – это начало родов.

Факт №18: перед планированием беременности лучше сделать прививки

Я – сторонник того, что взрослый человек должен вакцинироваться каждые 10 лет.

Стандартный список: вакцинация от столбняка, кори, краснухи, гепатита В, ветряной оспы (для тех, кто не болел).

За три месяца до планируемого зачатия я рекомендую сделать эти прививки. В некоторых ситуациях возможна вакцинация и во время беременности для защиты от ГРИППа, столбняка, бешенства, пневмококка и так далее. Целесообразность использования вакцин определяется лечащим врачом.

Интервью и текст: Наталия Капица

Источник