Срещу какви болести човек има вроден имунитет? Характеристики на клетките на наследствената имунна защита

Въведение

Развитието на имунологията се случи неравномерно и практическите постижения бяха значително пред теоретичните.

Дълго време имунитетът се считаше за защита само от инфекциозни агенти, а имунологията беше клон на инфекциозната патология. Най-важните открития, направени през втората половина на ХХ век, позволиха да се разшири обхватът на „старата класическа имунология“, която се разглеждаше само от гледна точка на имунитета към инфекциозни заболявания.

Те включват: откриването на имунологичната толерантност, главния комплекс за хистосъвместимост и неговите функции, дешифрирането на молекулярно-генетичните механизми на трансплантационния имунитет и широк спектър от рецептори за разпознаване на антигени на В- и Т-лимфоцити и имуноглобулини, производството на моноклонални антитела, създаване на теория за клонова селекция и др. Установено е , което е функция имунна системае защита от всяка чужда генетична информация, която може да бъде представена не само от инфекциозни агенти, но и от мутационно променени собствени клетки, както и продукти от чужди гени.

Тази функция е насочена към поддържане на фенотипна хомеостаза по време на индивидуалния живот на организма. Успехите, постигнати в изучаването на механизмите на лимфоидния апарат на адаптивния имунитет, изместиха изследването на факторите на вродения имунитет на заден план. Едва в края на двадесети век бяха открити рецептори за вродени имунни клетки, което обяснява как те разпознават чужди обекти и развиват имунен отговор.

Този механизъм е основен и е постоянно в активно състояние и при необходимост активира лимфоидната система на адаптивния, по-специфичен имунитет.

Целта на тази работа беше да се запознаем с нови литературни източници за факторите и механизмите на вродения имунитет, за да добием представа за неговата роля и значение в цялостния имунен отговор.

Фактори на вродения имунитет

Терминът „имунитет“ произлиза от латинската дума „ummunitas“, което означава освобождаване от всякакви задължения. Този термин навлиза в медицината през втората половина на 20 век - начален периодактивно разработване на методи за ваксиниране за защита на хората от инфекциозни заболявания.

Имунитетът е начин за защита на тялото от всички антигенно чужди вещества от екзогенен и ендогенен характер: биологичният смисъл е да се осигури генетичната цялост на индивидите, видовете по време на техния индивидуален живот.

Защитата от чужд антиген [AG], навлизащ в тялото отвън, се проявява чрез определени реакции, които са или относително „неспецифични“ по природа по отношение на антигена, който ги е причинил, или са строго специфични. „Неспецифичните“ защитни механизми са филогенетично по-ранни и могат да се разглеждат като предшественици на специфични реакции. Това се потвърждава от факта, че има и преходни форми.

Имунитетът се разделя на вроден и придобит. Вроденият имунитет се отнася до системата на вече съществуващия защитни факториорганизъм, както е наследствено определен. Ако има нужда от защита на тялото, например при попадане инфекциозен агент, на първо място в битката влизат факторите на вродения имунитет.

Тези фактори започват да се синтезират още в първите часове. Вроденият имунитет също има относителна специфичност в разпознаването на „чужди“, способността да организира възпаление и способността да „включва“ адаптивни имунни фактори в имунния отговор.

Какви фактори и системи са включени в „арсенала“ на вродения имунитет?

Това са преди всичко механични бариери и физиологични фактори, които предотвратяват проникването на инфекциозни агенти в тялото. Те включват непокътната кожа, различни секрети, които покриват епителните клетки и предотвратяват контакта между различни патогени и тялото. Факторите на естествена резистентност включват слюнка, сълзи, урина, храчки и други телесни течности, които помагат за елиминирането на микробите. Тук епителните клетки и вълните на епителните клетки на дихателните пътища се ексфолират от повърхността на кожата.

Естествените фактори на устойчивост включват следното: физиологични функции, като кихане, повръщане, диария, които също допринасят за елиминирането на патогенните агенти от тялото. Това трябва да включва и физиологични фактори като телесна температура, концентрация на кислород и хормонален баланс. Този последен фактор има голямо значениеза имунен отговор. Например, увеличаването на производството на кортикостероиди потиска възпалителните процеси и намалява устойчивостта на организма към инфекции.

След това можем да различим химични и биохимични реакции, които потискат инфекцията в тялото. Фактори на „неспецифична“ защита с такъв ефект включват отпадъчни продукти от мастните жлези, съдържащи антимикробни фактори под формата мастни киселини; ензимът лизозим, който се намира в различни секрети на тялото и има способността да унищожава грам-положителните бактерии; ниска киселинност на някои физиологични секрети, които предотвратяват колонизирането на тялото от различни микроорганизми.

имунитет клетка вродена плазма

Фактори на вродения имунитет

Хуморална клетъчна

Бактерицидни вещества; Микрофаги (неутрофили);

пропердин; лизозим; макрофаги (моноцити);

система на комплемента; дендритни клетки;

катионни протеини; СРБ; нормални убийци.

пептиди с ниска плътност;

цитокини; интерлевкини.

Фиг.1.1. Фактори на вродения имунитет: хуморален и клетъчен.

Защитна реакция или имунитет е реакцията на организма към външни опасности и дразнители. Много фактори в човешкото тяло допринасят за неговата защита срещу различни патогени. Какво е вроден имунитет, как протича защитата на организма и какъв е нейният механизъм?

Вроден и придобит имунитет

Самото понятие имунитет се свързва с еволюционно придобитата способност на организма да предотвратява навлизането на чужди агенти в него. Механизмът за борба с тях е различен, тъй като видовете и формите на имунитет се различават по своето разнообразие и характеристики. Според своя произход и образуване защитният механизъм може да бъде:

• вродени (неспецифични, естествени, наследствени) - защитни фактори в човешкото тяло, които са се формирали еволюционно и помагат в борбата с чужди агенти от самото начало на живота; Този вид защита определя и видово-специфичния имунитет на хората към заболявания, характерни за животните и растенията;
• придобити - защитни фактори, които се формират по време на живота, могат да бъдат естествени и изкуствени. Естествената защита се формира след излагане, в резултат на което тялото е в състояние да придобие антитела срещу този опасен агент. Изкуствената защита включва въвеждането в тялото на готови антитела (пасивни) или отслабена форма на вируса (активни).

Свойства на вродения имунитет

Жизненоважно свойство на вродения имунитет е постоянното присъствие на естествени антитела в тялото, които осигуряват първичния отговор на инвазията патогенни организми. Важен имотЕстественият отговор е системата на комплиментите, която е комплекс от протеини в кръвта, които осигуряват разпознаване и първична защита срещу чужди агенти. Тази системаизпълнява следните функции:

• опсонизацията е процес на прикрепване на елементи от комплекса към увредена клетка;
• хемотаксис - набор от сигнали чрез химическа реакция, което привлича други имунни агенти;
• мембранотропен комплекс за увреждане - протеини на комплемента, които разрушават защитната мембрана на опсонизирани агенти.

Основното свойство на естествения отговор е първичната защита, благодарение на която тялото може да получи информация за нови за него чужди клетки, в резултат на което се създава вече придобит отговор, който при следващи срещи с подобни патогени, ще бъдат готови за пълна борба, без участието на други защитни фактори (възпаление, фагоцитоза и др.).

Формиране на вроден имунитет

Неспецифична защитаВсеки човек го има, той е генетично фиксиран и може да бъде наследен от родителите. Специфична особеност на хората е, че те не са податливи на редица заболявания, характерни за други видове. За формиране на вроден имунитет важна роляиграе вътрематочно развитие и кърмене след раждането. Майката предава важни антитела на бебето си, които полагат основата за първото му дете защитни сили. Нарушаването на образуването на естествена защита може да доведе до състояние на имунна недостатъчност поради:

• излагане на радиация;
• химически агенти;
• патогени по време на развитието на плода.

Фактори на вродения имунитет

Какво е вроден имунитет и какъв е неговият механизъм на действие? Набор от общи фактори на вродения имунитет са предназначени да създадат определена линия на защита на тялото срещу чужди агенти. Тази линия се състои от няколко защитни бариери, които тялото изгражда по пътя на патогенните микроорганизми:

1. Кожният епител и лигавиците са основните бариери, които имат резистентност към колонизация. Поради проникването на патогена се развива възпалителна реакция.
2. Лимфните възли– важна защитна система, която се бори с патогена, преди да навлезе в кръвоносната система.
3. Кръв – когато инфекция навлезе в кръвта, се развива системен възпалителен отговор, който включва използването на специални профилирани елементикръв. Ако микробите не умрат в кръвта, инфекцията се разпространява във вътрешните органи.

Вродени имунни клетки

В зависимост от защитните механизми има хуморален и клетъчен отговор. Съвкупността от хуморални и клетъчни факторисъздаване на единна система за защита. Хуморалната защита е реакцията на тялото в течната среда, извънклетъчното пространство. Хуморалните фактори на вродения имунитет се разделят на:

• специфични - имуноглобулини, които се произвеждат от В-лимфоцити;
• неспецифични - жлезни секрети, кръвен серум, лизозим, т.е. течности със антибактериални свойства. Хуморалните фактори включват системата на комплиментите.

Фагоцитозата е процес на поемане на чужди агенти и се осъществява чрез клетъчна активност. Клетките, които участват в реакцията на организма, се делят на:

• Т-лимфоцитите са дългоживеещи клетки, които се делят на лимфоцити с различни функции (естествени убийци, регулатори и др.);
• В лимфоцити – произвеждат антитела;
• неутрофили - съдържат антибиотични протеини, имат рецептори за хемотаксис и следователно мигрират към мястото на възпалението;
• еозинофили - участват във фагоцитозата и са отговорни за неутрализирането на хелминти;
• базофили – отговорни за алергична реакцияв отговор на стимули;
• моноцитите са специални клетки, които се превръщат в различни видовемакрофаги ( костна тъкан, бели дробове, черен дроб и др.), имат много функции, вкл. фагоцитоза, активиране на комплимента, регулиране на възпалителния процес.

Стимулатори на вродени имунни клетки

Последните изследвания на СЗО показват, че в почти половината от световното население важните имунни клетки – естествените клетки убийци – са в недостиг. Поради това хората са по-често податливи на инфекциозни, онкологични заболявания. Има обаче специални вещества, които стимулират активността на клетките убийци, те включват:

• имуномодулатори;
• адаптогени (общо укрепващи вещества);
• протеини на трансферен фактор (ТР).

Туберкулозата е най-ефективна; стимулатори на вродени имунни клетки от този тип са открити в коластрата и яйчен жълтък. Тези стимуланти се използват широко в медицината; те са изолирани от естествени източници, така че протеините на трансферния фактор вече са свободно достъпни под формата медицински изделия. Механизмът им на действие е насочен към възстановяване на увредата в ДНК системата, установяване на имунни процеси на човешкия вид.

Видео: вроден имунитет

Добър ден Нека продължим разговора за уникалността на нашето тяло.Неговата способност за биологични процеси и механизми е в състояние надеждно да се защити от патогенни бактерии.А двете основни подсистеми, вроденият и придобитият имунитет, в своята симбиоза са способни да откриват вредните токсини, микроби и мъртви клетки и успешно да ги отстраняват, стерилизирайки тялото ни.

Представете си огромен сложен комплекс, способен на самообучение, саморегулиране и самовъзпроизвеждане. Това е нашата защитна система. От самото начало на живота си тя ни служи постоянно, без да прекъсва работата си. Осигуряване на индивидуална биологична програма, която има за задача да отхвърли всичко чуждо, под всякаква форма на агресия и концентрация.

Ако говорим за вроден имунитет на ниво еволюция, той е доста древен и се фокусира върху човешката физиология, фактори и бариери навън. Ето как нашата кожа и секреторни функции под формата на слюнка, урина и други течни секрети реагират на вирусни атаки.

Този списък може да включва кашлица, кихане, повръщане, диария, треска и хормонални нива. Тези прояви не са нищо повече от реакцията на тялото ни към „непознати“. Имунните клетки, които все още не разбират и не разпознават чуждостта на нашествието, започват активно да реагират и унищожават всеки, който е посегнал на тяхната „родна територия“. Клетките първи влизат в битката и започват да унищожават различни токсини, гъбички, отровни вещества и вируси.

Всяка инфекция се разглежда като недвусмислено и едностранчиво зло. Но си струва да се каже, че това е инфекциозна лезия, която може да има благоприятен ефект върху имунната система, колкото и странно да звучи.

Именно в такива моменти всички защитни сили на тялото са напълно мобилизирани и започва разпознаването на агресора. Това служи като вид обучение и с течение на времето тялото е в състояние незабавно да разпознае произхода на по-опасните патогенни микроби и пръчици.

Вроденият имунитет е неспецифична защитна система, при първата реакция под формата на възпаление се появяват симптоми под формата на подуване и зачервяване. Това показва незабавен приток на кръв към засегнатата област и започва участието на кръвни клетки в процеса, протичащ в тъканите.

Да не говорим за сложни вътрешни реакции, в които участват левкоцитите. Достатъчно е да се каже, че зачервяването от ухапване от насекомо или изгаряне е само доказателство за работата на вродения защитен фон.

Фактори на две подсистеми

Факторите на вродения и придобития имунитет са много взаимосвързани. Те имат общи едноклетъчни организми, които в кръвта са представени от бели тела (левкоцити). Фагоцитите са въплъщение на вродената защита. Това включва еозинофили, мастоцити и естествени клетки убийци.

Клетките на вродения имунитет, наречени дендритни, са призовани да влязат в контакт с околната среда отвън; те се намират в кожата, носната кухина, белите дробове, както и в стомаха и червата. Те имат много процеси, но не трябва да се бъркат с нервите.

Този тип клетки са връзка между вродените и придобитите начини на борба. Те действат чрез Т-клетъчен антиген, който е основният тип придобит имунитет.

Много млади и неопитни майки се тревожат за ранни заболяваниядеца, по-специално варицела. Възможно ли е да се защити детето от заразна болест, и какви гаранции може да има за това?

Само новородените могат да имат вроден имунитет срещу варицела. За да не се провокира болестта в бъдеще, е необходимо да се поддържа крехкото тяло с кърмене.

Запасът от имунитет, който бебето е получило от майката при раждането, е недостатъчен. С продължително и постоянно кърмене, детето получава необходимо количествоантитела, което означава, че може да бъде по-защитено от вируса.

Специалистите твърдят, че дори да се създадат благоприятни условия за детето, вродената защита може да бъде само временна.

Възрастните страдат от варицела много по-трудно и картината на заболяването е много неприятна. Ако човек не е имал това заболяване в детство, той има всички основания да се страхува от заразяване с болест като херпес зостер. Това са обриви по кожата в междуребрието, придружени от висока температура.

Придобит имунитет

Това е тип, появил се в резултат на еволюционното развитие. Придобитият имунитет, създаден по време на живота, е по-ефективен и има памет, която е в състояние да идентифицира чужд микроб по уникалността на неговите антигени.

Клетъчните рецептори разпознават патогени от придобития тип защита на клетъчно ниво, до клетките, в тъканни структурии кръвна плазма. Основните за този вид защита са В – клетките и Т – клетките. Те се раждат в "производства" на стволови клетки костен мозък, тимус, и са в основата на защитните свойства.

Прехвърлянето на имунитет от майка на нейното дете е пример за придобит пасивен имунитет. Това се случва по време на бременност, както и по време на кърмене. В утробата това се случва през третия месец от бременността през плацентата. Въпреки че новороденото не е в състояние да синтезира свои собствени антитела, това се поддържа от майчиното наследство.

Интересното е, че придобитият пасивен имунитет може да се предава от човек на човек чрез прехвърляне на активирани Т-лимфоцити. Това е доста рядко явление, тъй като хората трябва да имат хистосъвместимост, тоест съвпадение. Но такива донори се намират изключително рядко. Това може да стане само чрез трансплантация на стволови клетки от костен мозък.

Активен имунитет може да се появи след ваксинация или в случай на минало заболяване. Ако функциите на вродения имунитет успешно се справят с болестта, придобитият спокойно чака в крилата. Обикновено командата за атака е топлина, слабост.

Не забравяйте, че по време на настинка, когато живакът на термометъра замръзне на 37,5, ние, като правило, изчакваме и даваме време на тялото да се справи самостоятелно с болестта. Но веднага щом живачният стълб се покачи по-високо, трябва да се вземат мерки. Може да се използва подпомагане на имунната система народни средстваили топла напитка с лимон.

Ако правите сравнение между тези типове подсистеми, то трябва да е изпълнено с ясно съдържание. Тази таблица ясно показва разликите.

Сравнителна характеристика на вроден и адаптивен имунитет

Вроден имунитет

• Реакция на неспецифични свойства.
• Максимална и моментална реакция при сблъсък.
• Клетъчните и хуморалните връзки работят.
• Няма имунологична памет.
• Всички биологични видове го имат.

Придобит имунитет

• Реакцията има специфично свойство и е свързана с определен антиген.
• Има латентен период между инфекциозната атака и отговора.
• Наличието на хуморални и клетъчни връзки.
• Има памет за определени видовеантигени.
• Само няколко същества го имат.

Само с пълен комплект, имащ вродени и придобити начини за борба с инфекциозните вируси, човек може да се справи с всяка болест. За да направите това, трябва да запомните най-важното - да обичате себе си и уникалното си тяло, да водите активен и здравословен начин на живот и да имате положителна жизнена позиция!

9.1. Въведение в имунологията9.1.1. Основни етапи в развитието на имунологията

Всеки човек на планетата (с изключение на еднояйчните близнаци) има уникални генетично обусловени характеристики на биополимерите, от които е изградено тялото му. Но тялото му живее и се развива в пряк контакт с представители на живата и неживата природа и различни биоорганични молекули от естествен или изкуствен произход, които имат биологична активност. Веднъж попаднали в човешкото тяло, отпадъчни продукти и тъкани на други хора, животни, растения, микроби, както и чужди молекули могат да се намесят и да нарушат биологични процесипредставляващи заплаха за живота на индивида. Отличителна чертана тези агенти е генетична чуждост. Често такива продукти се образуват в човешкото тяло в резултат на синтетичната активност на обитаващата ни микрофлора, клетъчни мутации и различни модификации на макромолекулите, от които сме изградени.

За да се предпази от нежелана и разрушителна намеса, еволюцията създаде специална система за противодействие сред представителите на живата природа, чийто кумулативен ефект беше обозначен като имунитет(от лат. имунитас- освобождаване от нещо, неприкосновеност). Този термин е бил използван още през Средновековието, за да обозначи например освобождаване от плащане на данъци, а по-късно - неприкосновеността на дипломатическата мисия. Значението на този термин точно съответства на биологичните задачи, които еволюцията е определила по отношение на имунитета.

Основните са признаването на генетичната разлика между интервенционистите и собствените структури и елиминирането на влиянието му върху биологичните процеси, протичащи в тялото, с помощта на набор от специални реакции и механизми. Крайната цел на дейността на системата имунна защитаса запазване на хомеостазата, структурна и функционална цялост и генетична индивидуалност както на отделен организъм, така и на вида като цяло, както и разработване на средства за предотвратяване на подобни интервенции в бъдеще.

Следователно имунитетът е начин за защита на тялото от генетично чужди вещества, екзогенни и ендогенен произход, насочени към поддържане и запазване на хомеостазата, структурната и функционална цялост на тялото и генетичната индивидуалност на всеки организъм и вид като цяло.

Имунитетът като общобиологично и общомедицинско явление, неговите анатомични структури и механизми на функциониране в организма се изучават от специална наука - имунология. Тази наука възниква преди повече от 100 години. С напредването на човешкото познание се промениха възгледите за имунитета, неговата роля в организма и механизмите на имунните реакции, разшири се обхватът на практическото използване на постиженията на имунологията и в съответствие с това се промени самото определение на имунологията като наука . Имунологията често се тълкува като наука, която изучава специфичния имунитет към патогени на инфекциозни заболявания и разработва методи за защита срещу тях. Това е едностранчив поглед, който не дава цялостно, цялостно научно разбиране, основано на същността и механизмите на имунитета и неговата роля в живота на организма. На модерен етапРазвитие на учението за имунитета, имунологията може да се определи като общобиологична и общомедицинска наука, която изучава методите и механизмите за защита на организма от генетично чужди субстанции от екзогенен и ендогенен произход с цел поддържане на хомеостазата, структурната и функционална цялост на тялото и генетичната индивидуалност на индивида и вида като цяло. Това определение подчертава, че имунологията като наука е единна независимо от обекта на изследване: хора, животни или растения. Разбира се, анатомичната и физиологична основа, набор от механизми и реакции, както и методи за защита срещу антигени в животински представители

и растителният свят ще варира, но основната същност на имунитета няма да се промени. В имунологията има три области: медицинска имунология (хомоимунология), зооимунология и фитоимунология, които изучават имунитета съответно при човека, животните и растенията, като във всяка от тях - общ и специфичен. Един от най-важните му раздели е медицинската имунология. Днес медицинската имунология решава такива важни проблеми като диагностика, профилактика и лечение на инфекциозни заболявания (имунопрофилактика или ваксинология), алергични състояния (алергология), злокачествени тумори(имуноонкология), заболявания, в механизма на които играят роля имунопатологичните процеси (имунопатология), имунни взаимоотношения между майката и плода на всички етапи на репродукцията (имунология на репродукцията), изучава имунните механизми и има практически принос за решаването на проблема на трансплантация на органи и тъкани (трансплантационна имунология); Може също така да се разграничи имунохематологията, която изучава връзката между донор и реципиент по време на кръвопреливане, имунофармакология, която изучава ефекта върху имунните процеси лекарствени вещества. IN последните годинибяха разграничени клиничната и екологичната имунология. Клиничната имунология изучава и разработва проблемите на диагностиката и лечението на заболявания, възникващи в резултат на вродени (първични) и придобити (вторични) имунодефицити, а екологичната имунология е влиянието на различни фактори на околната среда (климатогеографски, социални, професионални и др.) върху имунна система.

Хронологично, имунологията като наука вече е преминала през два големи периода (Улянкина Т.И., 1994): периодът на протоимунологията (от древен периоддо 80-те години на XIX век), свързани със спонтанни, емпирично познаниезащитни реакции на организма и периодът на зараждане на експерименталната и теоретична имунология (от 80-те години на 19 век до второто десетилетие на 20 век). През втория период завършва формирането на класическата имунология, която има предимно естеството на инфекциозната имунология. От средата на 20 век имунологията навлиза в третия, молекулярно-генетичен, период, който продължава и до днес. Този период се характеризира с бързо развитие на молекулярната и клетъчна имунология и имуногенетика.

Предотвратяването на едра шарка чрез ваксиниране на хората с кравешка шарка е предложено преди повече от 200 години английски лекарЕ. Дженър, обаче, това наблюдение е чисто емпирично. Следователно френският химик Л. Пастьор, който откри принципа на ваксинацията, и руският зоолог И. И. с право се считат за основатели на научната имунология. Мечников е автор на учението за фагоцитозата и немския биохимик П. Ерлих, който формулира хипотезата за антителата. През 1888 г., за изключителните заслуги на Л. Пастьор към човечеството, с публични дарения е създаден Институтът по имунология (сега Институт Пастьор), който е школа, около която са групирани имунолози от много страни. Руските учени активно участваха във формирането и развитието на имунологията. Повече от 25 години I.I. Мечников беше зам.-директор по науката в института Пастьор, т.е. беше негов най-близък помощник и съмишленик. Много изключителни руски учени са работили в института Пастьор: М. Безредка, Н.Ф. Гамалея, Л.А. Тарасович, Г.Н. Габричевски, И.Г. Савченко, С.В. Коршун, Д.К. Заболотни, В.А. Барыкин, Н.Я. и Ф.Я. Чистовичи и много други. Тези учени продължиха да развиват традициите на Пастьор и Мечников в имунологията и по същество създадоха руската школа на имунолозите.

Руски учени са направили много изключителни открития в областта на имунологията: I.I. Мечников полага основите на учението за фагоцитозата, В.К. Vysokovich е един от първите, които формулират ролята на ретикулоендотелната система в имунитета, G.N. Габричевски описва феномена на хемотаксиса на левкоцитите, F.Ya. Чистович стои в началото на откриването на тъканни антигени, М. Райски установява феномена на реваксинацията, т.е. имунологична памет, М. Сахаров - един от основателите на учението за анафилаксията, акад. Ел Ей Зилбер стои в началото на учението за туморните антигени, академик. P.F. Здродовски обоснова физиологичното направление в имунологията, академик. Р.В. Петров има значителен принос за развитието на неинфекциозната имунология.

Руските учени с право са лидери в разработването на фундаментални и приложни проблеми на ваксинологията и имунопрофилактиката като цяло. Имената на създателите на ваксини срещу туларемия (B.Y. Elbert и N.A. Gaisky) са добре известни у нас и в чужбина. антракс(N.N. Ginzburg), полиомиелит-

лита (М. П. Чумаков, А. А. Смородинцев), морбили, паротит, грип (А. А. Смородинцев), Ку-треска и тиф (П. Ф. Здродовски), полианатоксини срещу инфекции на рани и ботулизъм (А. А. Воробьов, Г. В. Выгодчиков, П. Н. Бургасов) и др. учени взеха активно участие в разработването на ваксини и др имунобиологични препарати, стратегии и тактики на имунопрофилактика, глобално елиминиране и намаляване на инфекциозните заболявания. По-специално, по тяхна инициатива и с тяхна помощ едрата шарка е унищожена от земното кълбо (В. М. Жданов, О. Г. Анджапаридзе), успешно е унищожен детският паралич (М. П. Чумаков, С. Г. Дроздов).

За сравнително кратък исторически период имунологията постигна значителни резултати в намаляването и елиминирането на човешките заболявания, запазването и поддържането на здравето на хората на нашата планета.

9.1.2. Видове имунитет

Способността за разпознаване на чужди структури и защита на собственото тяло от нашественици се формира доста рано. Нисшите организми, по-специално безгръбначните (гъби, червеи, червеи), вече имат елементарни системи за защита срещу всякакви чужди вещества. Човешкото тяло, както всички топлокръвни животни, вече има сложна система за противодействие на генетично чужди агенти. Въпреки това, анатомичната структура, физиологичните функции и реакции, които осигуряват такава защита при определени животински видове, при хората и низши организмив съответствие с нивото на еволюционно развитие се различават значително.

По този начин фагоцитозата и алогенното инхибиране, като една от ранните филогенетични защитни реакции, са присъщи на всички многоклетъчни организми; диференцирани клетки, подобни на левкоцити, които изпълняват функции клетъчен имунитет, се появяват вече в кишечнополовите и мекотелите; в cyclostomes (lamreys) се появяват зачатъци на тимуса, Т-лимфоцити, имуноглобулини и се отбелязва имунната памет; рибите вече имат лимфоидни органи, типични за висшите животни - тимус и далак, плазмени клетки и антитела от клас М; птиците имат централен орган на имунитета под формата на бурсата на Фабрициус, те имат способността да реагират под формата на незабавна свръхчувствителност

нов тип. И накрая, при бозайниците имунната система достига най-голяма степен високо ниворазвитие: формират се Т-, В- и А-системи имунни клетки, възниква тяхното кооперативно взаимодействие, появява се способността да се синтезират имуноглобулини от различни класове и форми на имунен отговор.

В зависимост от нивото на еволюционно развитие, характеристиките и сложността на формираната имунна система и способността на последната да реагира с определени реакции на антигени, в имунологията е обичайно да се разграничават отделни видове имунитет.

Така беше въведена концепцията за вроден и придобит имунитет (фиг. 9.1). Вроденият или видов имунитет, известен също като наследствен, генетичен, конституционален, е генетично фиксиран, наследствен имунитет на индивиди от даден вид към всеки чужд агент, развит в процеса на филогенезата. Пример за това е човешкият имунитет към определени патогени, включително тези, които са особено опасни за селскостопанските животни (чума говеда, нюкасълска болест, която засяга птици, шарка по конете и др.), човешка нечувствителност към бактериофаги, които заразяват бактериалните клетки. Видовият имунитет може да се обясни от различни позиции: неспособността на чужд агент да се придържа към клетките и целевите молекули, които определят инициирането на патологичния процес и активирането на имунната система, бързото му унищожаване от ензимите на макроорганизма и липсата на условия за колонизация на макроорганизма.

Видовият имунитет може да бъде абсолютенИ роднина.Например нечувствителен към тетаничен токсинжабите реагират на прилагането му, като повишават телесната си температура. Лабораторните животни, които са нечувствителни към всеки чужд агент, реагират на него на фона на въвеждането на имуносупресори или отстраняването на централния орган на имунитета - тимуса.

Придобитият имунитет е имунитет към чужд агент в чувствителен към него организъм на човек или животно, придобит в процеса на индивидуално развитие, т.е. развитие на всеки индивид поотделно. Нейната основа е потенциалът за имунна защита, който се реализира само при необходимост и при определени условия. Придобитият имунитет, или по-скоро неговият краен резултат, не се наследява сам по себе си (за разлика, разбира се, от потентността), той е индивидуален опит през целия живот.

Ориз. 9.1.Класификация на видовете имунитет

Разграничете естественоИ изкуственипридобит имунитет. Пример за естествен придобит имунитет при хората е имунитетът към инфекция, който възниква след анамнеза за заразна болест(т.нар. постинфекциозен имунитет), например след скарлатина. Изкуствено придобитият имунитет се създава умишлено, за да създаде имунитет в организма

на специфичен агент чрез въвеждане на специални имунобиологични препарати, например ваксини, имунни серуми, имунокомпетентни клетки (виж Глава 14).

Придобитият имунитет може да бъде активенИ пасивен. Активен имунитетпоради прякото участие на имунната система в процеса на нейното формиране (например постваксинален, постинфекциозен имунитет). Пасивен имунитетсе образува чрез въвеждане на готови имунореагенти в тялото, които могат да осигурят необходимата защита. Тези лекарства включват антитела (имуноглобулинови препарати и имунни серуми) и лимфоцити. Пасивният имунитет се формира в плода в ембрионалния период поради проникването на майчините антитела през плацентата и по време на кърмене - когато детето абсорбира антитела, съдържащи се в млякото.

Тъй като клетките на имунната система и хуморалните фактори участват във формирането на имунитета, обичайно е да се диференцира активният имунитет в зависимост от това кой компонент на имунните реакции играе водеща роля в образуването на защита срещу антигена. В това отношение има разграничение хуморален, клетъченимунитет. Пример за клетъчен имунитет е трансплантационният имунитет, когато водеща роля в имунитета играят цитотоксичните Т-лимфоцити убийци. Имунитетът при токсинемични инфекции (дифтерия) и интоксикации (тетанус, ботулизъм) се дължи главно на антитела (антитоксини).

В зависимост от посоката на имунитета, т.е. характер на чуждия агент, емит антитоксично, антивирусно, противогъбично, антибактериално, антипротозойно, трансплантационно, противотуморнои други видове имунитет.

Имунитетът може да се поддържа или поддържа или в отсъствието, или само в присъствието на чужд агент в тялото. В първия случай такъв агент играе ролята на провокиращ фактор и се нарича имунитет стерилен,във втория - нестерилни.Пример за стерилен имунитет е постваксиналният имунитет с въвеждането на убити ваксини, а нестерилният имунитет е имунитетът при туберкулоза, който се поддържа от постоянното присъствие на Mycobacterium tuberculosis в организма.

Имунитетът може да бъде систементези. генерализиран, разпространяващ се в цялото тяло и местен,при което

Наблюдава се по-изразена резистентност на отделни органи и тъкани. Като правило, като се вземат предвид характеристиките анатомична структураи организация на функционирането, концепцията „ локален имунитет" се използва за обозначаване на резистентност на лигавиците (затова понякога се нарича мукозен) и кожата. Това разделение също е условно, тъй като в процеса на развитие на имунитета тези видове имунитет могат да се трансформират един в друг.

9.2. Вроден имунитет

Вродена(вид, генетичен, конституционален, естествен, неспецифичен) имунитет- това е резистентност към инфекциозни агенти (или антигени), разработена в процеса на филогенеза, наследена и присъща на всички индивиди от един и същи вид.

Основната характеристика на биологичните фактори и механизми, които осигуряват такава резистентност, е наличието в тялото на готови (предварително формирани) ефектори, които са в състояние да осигурят унищожаването на патогена бързо, без дълги подготвителни реакции. Те представляват първата защитна линия на тялото срещу външна микробна или антигенна агресия.

9.2.1. Фактори на вродения имунитет

Ако разгледаме траекторията на патогенен микроб в динамиката на инфекциозния процес, лесно е да забележим, че тялото изгражда различни защитни линии по този път (Таблица 9.1). На първо място, това е покривният епител на кожата и лигавиците, който има устойчивост на колонизация. Ако патогенът е въоръжен с подходящи инвазивни фактори, тогава той прониква в субепителната тъкан, където се развива остра възпалителна реакция, ограничаваща патогена на входната врата. Следващата станция по пътя на патогена са регионалните лимфни възли, където той се транспортира с лимфа през дрениращите лимфни съдове съединителната тъкан. Лимфните съдове и възли реагират на проникването чрез развитие на лимфангит и лимфаденит. След като преодолеят тази бариера, микробите проникват в кръвта през еферентните лимфни съдове - в отговор може да се развие системен възпалителен отговор.

ветеринарен лекар. Ако микробът не умре в кръвта, тогава той се разпространява хематогенно във вътрешните органи - развиват се генерализирани форми на инфекция.

Таблица 9.1.Фактори и механизми на антиинфекциозния имунитет (принципът на ешалониране на антимикробната защита според Mayansky A.N., 2003)

Факторите на вродения имунитет включват:

Кожа и лигавици;

Клетъчни фактори: неутрофили, макрофаги, дендритни клетки, еозинофили, базофили, естествени клетки убийци;

Хуморални фактори: система на комплемента, разтворими рецептори за повърхностните структури на микроорганизмите (структури на модела), антимикробни пептиди, интерферони.

Кожа и лигавици.Тънкият слой от епителни клетки, покриващ повърхността на кожата и лигавиците, е бариера, която е практически непроницаема за микроорганизмите. Той разделя стерилните тъкани на тялото от микробния външен свят.

Кожапокрити с многослоен плосък епител, в който се разграничават два слоя: рогов и базален.

Кератиноцитите на роговия слой са мъртви клетки, които са устойчиви на агресивни химични съединения. На повърхността им няма рецептори за адхезивни молекули на микроорганизми, поради което те имат значителна устойчивост на колонизация и са най-надеждната бариера за повечето бактерии, гъбички, вируси и протозои. Изключение е S. aureus, Pr. акне, I. pestis,и те най-вероятно проникват или през микропукнатини, или с помощта на кръвосмучещи насекоми, или през устата на потните и мастните жлези. Най-уязвими са устата на мастните и потните жлези, космените фоликули в кожата, тъй като тук слоят кератинизиран епител изтънява. В защитата на тези зони важна роля играят продуктите на потните и мастните жлези, съдържащи млечни и мастни киселини, ензими и антибактериални пептиди, които имат антимикробен ефект. Именно в устата на кожните придатъци се намира дълбоката резидентна микрофлора, която образува микроколонии и произвежда защитни фактори (виж Глава 4).

В допълнение към кератиноцитите, епидермисът съдържа още два вида клетки - клетки на Лангерханс и клетки на Грийнщайн (обработени епидермоцити, съставляващи 1-3% от кариоцитите на базалния слой). Клетките на Лангерханс и Грийнщайн имат миелоиден произход и принадлежат към дендритните клетки. Предполага се, че тези клетки са противоположни по функция. Лангерхансовите клетки участват в представянето на антигена и предизвикват имунен отговор, а клетките на Грийнщайн произвеждат цитокини, които потискат имунния отговор.

имунни реакции в кожата. Типичните кератиноцити и дендритни клетки на епидермиса, заедно с лимфоидните структури на дермата, участват активно в реакциите на придобития имунитет (виж по-долу).

Здравата кожа има висока способност за самопочистване. Това е лесно да се докаже, ако нанесете върху повърхността й бактерии, нетипични за кожата - след известно време такива микроби изчезват. На този принцип се основават методите за оценка на бактерицидната функция на кожата.

Лигавици.Повечето инфекции започват не от кожата, а от лигавиците. Това се дължи, на първо място, на по-голяма площтехните повърхности (лигавици около 400 m 2, кожа около 2 m 2), второ, с по-слаба защита.

Лигавиците нямат многослойност плосък епител. На повърхността им има само един слой епителни клетки. В червата това са еднослоен колонен епител, бокаловидни секреторни клетки и М-клетки (мембранни епителни клетки), разположени в слоя от епителни клетки, покриващи лимфоидни натрупвания. М клетките са най-уязвими към проникването на много патогенни микроорганизми поради редица особености: наличието на специфични рецептори за някои микроорганизми (салмонела, шигела, патогенна ешерихия и др.), които не се намират в съседни ентероцити; изтънен лигавичен слой; способността за ендоцитоза и пипоцитоза, което осигурява улеснен транспорт на антигени и микроорганизми от чревната тръба в свързаната с лигавицата лимфоидна тъкан (виж Глава 12); липсата на мощен лизозомален апарат, характерен за макрофагите и неутрофилите, поради което бактериите и вирусите се движат в субепителното пространство без разрушаване.

М клетките принадлежат към еволюционно формирана система за улеснен транспорт на антигени до имунокомпетентни клетки, а бактериите и вирусите използват този път за своята транслокация през епителната бариера.

Епителните клетки, подобни на чревните М-клетки, свързани с лимфоидната тъкан, присъстват в лигавиците на бронхоалвеоларното дърво, назофаринкса и репродуктивната система.

Резистентност към колонизация на покривния епител.Всякакви инфекциозен процесзапочва с адхезия на патогена към

повърхността на чувствителните епителни клетки (с изключение на микроорганизмите, предавани чрез ухапвания от насекоми или вертикално, т.е. от майката на плода). Едва след като се утвърдят, микробите придобиват способността да се размножават входна портаи образуват колония. Токсините и ензимите за патогенност се натрупват в колонията в количества, необходими за преодоляване на епителната бариера. Този процес се нарича колонизация. Колонизационната резистентност се разбира като устойчивост на епитела на кожата и лигавиците към колонизация от чужди микроорганизми. Устойчивостта на колонизацията на лигавиците се осигурява от муцин, секретиран от гоблетни клетки и образуващ сложен биофилм на повърхността. В този биослой са вградени всички защитни средства: резидентна микрофлора, бактерицидни вещества (лизозим, лактоферин, токсични метаболити на кислород, азот и др.), секреторни имуноглобулини, фагоцити.

Ролята на нормалната микрофлора(вижте глава 4.3). Най-важният механизъм за участие на резидентната микрофлора в колонизационната резистентност е способността им да произвеждат бактериоцини (подобни на антибиотици вещества), късоверижни мастни киселини, млечна киселина, сероводород и водороден пероксид. Лакто-, бифидобактериите и бактероидите имат тези свойства.

Благодарение на ензимната активност анаеробни бактерииВ червата се извършва деконюгиране на жлъчни киселини с образуването на дезоксихолева киселина, която е токсична за патогенни и опортюнистични бактерии.

Муцинзаедно с полизахаридите, произведени от резидентни бактерии (по-специално лактобацили), той образува подчертан гликоналикс (биофилм) върху повърхността на лигавиците, който ефективно скринира местата на адхезия и ги прави недостъпни за случайни бактерии. Бокаловидни клетки образуват смес от сиало- и сулфомицини, чието съотношение варира в различните биотони. Уникалността на състава на микрофлората в различни екологични ниши в до голяма степенопределя се от количеството и качеството на муцина.

Фагоцитни клетки и техните дегранулационни продукти.Макрофагите и неутрофилите мигрират в мукозния биослой на повърхността на епитела. Заедно с фагоцитозата тези клетки отделят биоцид

външни продукти, съдържащи се в техните лизозоми (лизозим, пероксидаза, лактоферин, дефанзини, токсични кислородни и азотни метаболити), които повишават антимикробните свойства на секретите.

Химични и механични фактори.В устойчивостта на покривния епител на лигавиците важна роля играят секретите, които имат изразени биоцидни и антиадхезивни свойства: сълзи, слюнка, стомашен сок, ензими и жлъчни киселини на тънките черва, цервикален и вагинален секрет репродуктивна системаЖени.

Благодарение на целенасочените движения - перисталтиката на гладката мускулатура на червата, ресничките на ресничестия епител в дихателните пътища, урината в пикочна система- получените секрети, заедно със съдържащите се в тях микроорганизми се придвижват по посока на изхода и се извеждат навън.

Резистентността на колонизацията на лигавиците се повишава от секреторни имуноглобулини А, синтезирани от асоциирана с лигавицата лимфоидна тъкан.

Покривният епител на лигавичния тракт непрекъснато се регенерира поради стволови клетки, разположени в дебелината на лигавиците. В червата тази функция се изпълнява от клетки на криптите, в които заедно със стволовите клетки се намират клетки на Панет - специални клетки, които синтезират антибактериални протеини (лизозим, катионни пептиди). Тези протеини защитават не само стволовите клетки, но и покривните епителни клетки. При възпаление на стената на лигавицата производството на тези протеини се увеличава.

Колонизационната устойчивост на покривния епител се осигурява от целия набор от защитни механизми на вродения и придобит (секреторни имуноглобулини) имунитет и е в основата на устойчивостта на организма към повечето микроорганизми, които живеят в външна среда. Липсата на специфични рецептори за определени микроорганизми върху епителните клетки изглежда е основният механизъм на генетична резистентност на животни от един вид към микроби, които са патогенни за животни от друг вид.

9.2.2. Клетъчни фактори

Неутрофили и макрофаги.Способността за ендоцитоза (абсорбцията на частици с образуването на вътреклетъчна вакуола) е

произведени от всички еукариотни клетки. Така много вещества проникват в клетките патогенни микроорганизми. Въпреки това, в повечето заразени клетки няма механизми (или те са слаби), които да гарантират унищожаването на патогена. В процеса на еволюция в тялото на многоклетъчните организми са се образували специализирани клетки с мощни вътреклетъчни системи за убиване, чиято основна „професия“ е фагоцитозата (от гръцки. фагос- Поглъщам, цитос- клетка) - абсорбция на частици с диаметър най-малко 0,1 микрона (за разлика от пиноцитозата - абсорбция на частици с по-малък диаметър и макромолекули) и унищожаване на уловените микроби. Полиморфонуклеарните левкоцити (главно неутрофили) и мононуклеарните фагоцити (тези клетки понякога се наричат ​​професионални фагоцити) имат тези свойства.

За първи път идеята за защитна роляподвижни клетки (микро- и макрофаги) е формулиран през 1883 г. от I.I. Мечников, удостоен с Нобелова награда през 1909 г. за създаването на клетъчно-хуморалната теория на имунитета (съвместно с П. Ерлих).

Неутрофилите и мононуклеарните фагоцити имат общ миелоиден произход от хемопоетичните стволови клетки. Тези клетки обаче се различават по редица свойства.

Неутрофилите са най-многобройната и подвижна популация от фагоцити, чието съзряване започва и завършва в костния мозък. Около 70% от всички неутрофили се съхраняват като резерв в депата на костния мозък, откъдето под въздействието на подходящи стимули (провъзпалителни цитокини, продукти микробен произход, C5a компонент на комплемента, колонии-стимулиращи фактори, кортикостероиди, катехоламини) могат спешно да се придвижат през кръвта до мястото на тъканна деструкция и да участват в развитието на остър възпалителен отговор. Неутрофилите са „екипът за бързо реагиране“ в системата за антимикробна защита.

Неутрофилите са краткотрайни клетки, продължителността на живота им е около 15 дни. От костния мозък те навлизат в кръвта като зрели клетки, които са загубили способността си да се диференцират и размножават. От кръвта неутрофилите се придвижват до тъканите, където или умират, или излизат на повърхността на лигавиците, където завършват жизнения си цикъл.

Мононуклеарните фагоцити са представени от промоноцити на костния мозък, кръвни моноцити и тъканни макрофаги. Моноцитите, за разлика от неутрофилите, са незрели клетки, които при навлизане кръвен потоки по-нататък в тъканта, узряват в тъканни макрофаги (плеврални и перитонеални, клетки на Купфер на черния дроб, алвеоларни, интердигитални клетки на лимфните възли, костен мозък, остеокласти, микроглиоцити, мезангиални клетки на бъбреците, клетки на Сертоли на тестисите, Лангерханс и клетките на Грийнщайн на кожата). Продължителността на живота на мононуклеарните фагоцити е от 40 до 60 дни. Макрофагите не са много бързи клетки, но са разпръснати във всички тъкани и за разлика от неутрофилите не се нуждаят от такава спешна мобилизация. Ако продължим аналогията с неутрофилите, тогава макрофагите във вродената имунна система са „специални сили“.

Важна характеристика на неутрофилите и макрофагите е наличието в тяхната цитоплазма на голям брой лизозоми - гранули с размер 200-500 nm, съдържащи различни ензими, бактерицидни и биологично активни продукти (лизозим, миелопероксидаза, дефензини, бактерициден протеин, лактоферин, протеинази, катепсини, колагеназа и др.). d.). Благодарение на такива разнообразни „оръжия“, фагоцитите имат мощен разрушителен и регулаторен потенциал.

Неутрофилите и макрофагите са чувствителни към всякакви промени в хомеостазата. За тази цел те са снабдени с богат арсенал от рецептори, разположени на тяхната цитоплазмена мембрана (фиг. 9.2):

Рецептори за чуждо разпознаване - Toll-like рецептори (Toll-подобен рецептор- TLR),открит за първи път от A. Poltorak през 1998 г. в плодовата мушица и впоследствие открит в неутрофили, макрофаги и дендритни клетки. Значението на откриването на Toll-подобни рецептори е сравнимо с по-ранното откриване на рецептори за разпознаване на антигени в лимфоцитите. Toll-подобните рецептори разпознават не антигени, чието разнообразие в природата е изключително голямо (около 10 18 варианта), а по-груби повтарящи се молекулярни въглехидрати и липидни модели - структури на шаблони (от англ. модел- модел), които не са в клетките на тялото гостоприемник, но присъстват в протозои, гъбички, бактерии, вируси. Репертоарът от такива модели е малък и възлиза на около 20

Ориз. 9.2.Функционални структури на макрофага (диаграма): AG - антиген; DT - антигенна детерминанта; FS - фагозома; LS - лизозома; LF - лизозомни ензими; PL - фаголизозома; PAG - обработен антиген; G-II - клас II антиген на хистосъвместимост (MHC II); Fc - рецептор за Fc фрагмента на имуноглобулиновата молекула; C1, C3a, C5a - рецептори за компоненти на комплемента; γ-IFN - рецептор за γ-MFN; С - секреция на компоненти на комплемента; PR - секреция на пероксидни радикали; ILD-1 - секреция; TNF - секреция на тумор некрозисфактор; SF - секреция на ензими

рианти. Пътна такса-подобните рецептори са семейство мембранни гликопротеини; известни са 11 вида такива рецептори, способни да разпознават цялата палитра модел-структура на микроорганизмите (липополизахариди, глико-, липопротеини-

dys, нуклеинови киселини, протеини на топлинен шок и др.). Взаимодействието на Toll-подобни рецептори с подходящи лиганди задейства транскрипцията на гени за провъзпалителни цитокини и костимулиращи молекули, които са необходими за миграцията, клетъчната адхезия, фагоцитозата и представянето на антигени на лимфоцитите;

Манозо-фукозни рецептори, които разпознават въглехидратните компоненти на повърхностните структури на микроорганизмите;

Рецептори за боклук (рецептор за почистване)- за свързване на фосфолипидните мембрани и компонентите на собствените разрушени клетки. Участват във фагоцитозата на увредени и умиращи клетки;

Рецептори за C3b и C4b компоненти на комплемента;

Рецептори за Fc фрагменти на IgG. Тези рецептори, подобно на рецепторите за компонентите на комплемента, играят важна роля в свързването на имунните комплекси и фагоцитозата на бактерии, маркирани с имуноглобулини и комплемент (опсонизиращ ефект);

Рецептори за цитокини, хемокини, хормони, левкотриени, простагландини и др. ви позволяват да взаимодействате с лимфоцитите и да реагирате на всякакви промени във вътрешната среда на тялото.

Основната функция на неутрофилите и макрофагите е фагоцитозата. Фагоцитозата е процесът на абсорбция на частици или големи макромолекулни комплекси от клетката. Състои се от няколко последователни етапа:

Активиране и хемотаксис - целенасоченото движение на клетка към обекта на фагоцитоза към нарастваща концентрация на хемоатрактанти, ролята на които се играе от хемокини, компоненти на комплемента и микробни клетки, продукти от разграждането на телесните тъкани;

Адхезия (прикрепване) на частици към повърхността на фагоцита. Toll-подобните рецептори играят важна роля в адхезията, както и рецепторите за Fc фрагмента на имуноглобулина и C3b компонента на комплемента (тази фагоцитоза се нарича имунна). Компонентите на имуноглобулините M, G, C3b-, C4b-комплемент подобряват адхезията (те са опсонини) и служат като мост между микробната клетка и фагоцита;

Абсорбция на частици, тяхното потапяне в цитоплазмата и образуване на вакуола (фагозома);

Вътреклетъчно умъртвяване (умъртвяване) и смилане. След абсорбцията частиците на фагозомата се сливат с лизозомите - образува се фаголизозома, в която бактериите умират под въздействието на бактерицидните продукти на гранулите (независима от кислород бактерицидна система). В същото време консумацията на кислород и глюкоза в клетката се увеличава - развива се така наречената респираторна (окислителна) експлозия, която води до образуването на токсични метаболити на кислород и азот (H 2 O 2, супероксиден анион O 2, хипохлорна киселина, пироксинитрит), които са силно бактерицидни (кислород-зависима бактерицидна система). Не всички микроорганизми са чувствителни към бактерицидните системи на фагоцитите. Гонококите, стрептококите, микобактериите и други оцеляват след контакт с фагоцити; такава фагоцитоза се нарича непълна.

Фагоцитите, в допълнение към фагоцитоза (ендоцитоза), могат да извършват своите цитотоксични реакции чрез екзоцитоза - освобождаване на техните гранули навън (дегранулация) - по този начин фагоцитите извършват извънклетъчно убиване. Неутрофилите, за разлика от макрофагите, са способни да образуват извънклетъчни бактерицидни капани - по време на процеса на активиране клетката изхвърля ДНК нишки, в които се намират гранули с бактерицидни ензими. Поради лепкавостта на ДНК, бактериите се придържат към капаните и се убиват от ензима.

Неутрофилите и макрофагите са най-важният компонент на вродения имунитет, но тяхната роля в защитата срещу различни микроби е различна. Неутрофилите са ефективни срещу инфекции, причинени от извънклетъчни патогени (пиогенни коки, ентеробактерии и др.), Които предизвикват развитието на остър възпалителен отговор. Сътрудничеството неутрофил-комплемент-антитяло е ефективно при такива инфекции. Макрофагите предпазват от вътреклетъчни патогени (микобактерии, рикетсии, хламидии и др.), предизвикващи развитиехронично грануломатозно възпаление, където кооперирането между макрофаги и Т лимфоцити играе основна роля.

В допълнение към участието в антимикробната защита, фагоцитите участват в отстраняването на умиращи, стари клетки и техните разпадни продукти, неорганични частици (въглища, минерален прах и др.) От тялото. Фагоцитите (особено макрофагите) са антиген-подготвящи

съставни части, те имат секреторна функция, синтезират и отделят широк обхватбиологично активни съединения: цитокини (интерлевкини-1, 6, 8, 12, тумор некрозисфактор), простагландини, левкотриени, интерферони α и γ. Благодарение на тези медиатори, фагоцитите активно участват в поддържането на хомеостазата, в процесите на възпаление, в адаптивния имунен отговор и регенерацията.

Еозинофилипринадлежат към полиморфонуклеарните левкоцити. Те се различават от неутрофилите по това, че имат слаба фагоцитна активност. Еозинофилите поглъщат някои бактерии, но тяхното вътреклетъчно убиване е по-малко ефективно от това на неутрофилите.

Естествени убийци.Естествените клетки убийци са големи клетки, подобни на лимфоцити, които възникват от лимфоидни прекурсори. Те се намират в кръвта и тъканите, особено в черния дроб, лигавицата на женската полова система и далака. Естествените клетки убийци, подобно на фагоцитите, съдържат лизозоми, но нямат фагоцитна активност.

Естествените клетки убийци разпознават и елиминират целевите клетки, които имат променени или липсващи маркери, характерни за здрави клетки. Известно е, че това се случва предимно с клетки, които са мутирали или заразени от вирус. Ето защо естествените клетки убийци играят важна роля в антитуморното наблюдение, унищожаването на клетки, заразени с вируси. Естествените клетки убийци упражняват своя цитотоксичен ефект с помощта на специален протеин, перфорин, който, подобно на мембранно-атакуващия комплементен комплекс, образува пори в мембраните на целевите клетки.

9.2.3. Хуморални фактори

Система на комплемента.Системата на комплемента е многокомпонентна многоензимна самосглобяваща се система от серумни протеини, които обикновено са в неактивно състояние. При поява в вътрешна средамикробните продукти задействат процес, наречен активиране на комплемента. Активирането става като каскадна реакция, когато всеки предишен компонент на системата активира следващия. По време на самосглобяването на системата се образуват активни продукти на разпадане на протеини, които изпълняват три важни функции: причиняват перфорация на мембраната и клетъчен лизис, осигуряват опсонизация на микроорганизмите за тяхната по-нататъшна фагоцитоза и инициират развитието на съдови възпалителни реакции.

Комплементът, наречен "алексин", е описан през 1899 г. от френския микробиолог J. Bordet и след това наречен комплемент от немския микробиолог P. Ehrlich (допълнение- добавяне) като допълнителен фактор към антителата, които причиняват клетъчен лизис.

Системата на комплемента включва 9 основни протеини (означени като С1, С2-С9), както и подкомпоненти - продуктите на разпадането на тези протеини (Clg, C3b, C3a и др.), инхибитори.

Ключовото събитие за системата на комплемента е нейното активиране. Може да се случи по три начина: класически, лектин и алтернативен (фиг. 9.3).

Класическият начин.При класическия път активиращият фактор са комплексите антиген-антитяло. В този случай Fc фрагментът и IgG на имунните комплекси се активират от субкомпонента Cr, Cr се разцепва до образуване на Cls, който хидролизира C4, който се разцепва на C4a (анафилотоксин) и C4b. C4b активира C2, който от своя страна активира компонента C3 (ключов компонент на системата). Компонентът C3 се разцепва на анафилотоксин C3a и опсонин C3b. Активирането на компонента C5 на комплемента също е придружено от образуването на два активни протеинови фрагмента: C5a - анафилотоксин, хемоатрактант за неутрофилите и C5b - активиращ компонента C6. В резултат на това се образува комплекс C5, b, 7, 8, 9, който се нарича мембранна атака. Крайната фаза на активирането на комплемента е образуването на трансмембранна пора в клетката и освобождаването на нейното съдържание навън. В резултат на това клетката набъбва и лизира.

Ориз. 9.3.Пътища на активиране на комплемента: класически (а); алтернатива (b); лектин (c); C1-C9 - компоненти на комплемента; AG - антиген; АТ - антитяло; ViD - протеини; P - пропердин; MBP - маноза свързващ протеин

Лектинов път.В много отношения е подобен на класическия. Единствената разлика е, че в пътя на лектина, един от протеините остра фаза- маноза-свързващият лектин взаимодейства с манозата на повърхността на микробните клетки (прототипът на комплекса антиген-антитяло) и този комплекс активира С4 и С2.

Алтернативен начин.Протича без участието на антитела и заобикаля първите 3 компонента С1-С4-С2. Алтернативният път се инициира от компоненти на клетъчната стена на грам-отрицателни бактерии (липополизахариди, пептидогликани), вируси, които се свързват последователно с протеини Р (пропердин), В и D. Тези комплекси директно превръщат С3 компонента.

Сложна каскадна реакция на комплемента възниква само в присъствието на Ca и Mg йони.

Биологични ефекти на продуктите за активиране на комплемента:

Независимо от пътя, активирането на комплемента завършва с образуването на мембранния атакуващ комплекс (C5, b, 7, 8, 9) и клетъчен лизис (бактерии, еритроцити и други клетки);

Получените C3a, C4a и C5a компоненти са анафилотоксини, те се свързват с рецепторите на кръвните и тъканните базофили, предизвиквайки тяхната дегранулация - освобождаване на хистамин, серотонин и други вазоактивни медиатори (медиатори на възпалителния отговор). В допълнение, C5a е хемоатрактант за фагоцитите; той привлича тези клетки към мястото на възпалението;

C3b, C4b са опсонини, повишават адхезията на имунните комплекси към мембраните на макрофагите, неутрофилите, еритроцитите и по този начин засилват фагоцитозата.

Разтворими рецептори за патогени.Това са кръвни протеини, които директно се свързват с различни консервативни, повтарящи се въглехидратни или липидни структури на микробната клетка ( модел-структури). Тези протеини имат опсонични свойства, някои от тях активират комплемента.

Основната част от разтворимите рецептори са острофазови протеини. Концентрацията на тези протеини в кръвта бързо се повишава в отговор на развитието на възпаление поради инфекция или увреждане на тъканите. Протеините в острата фаза включват:

С-реактивен протеин (съставлява по-голямата част от протеините на острата фаза), който е получил името си поради способността си

се свързват с фосфорилхолина (С-полизахарид) на пневмококите. Образуването на комплекса CRP-фосфорилхолин насърчава бактериалната фагоцитоза, тъй като комплексът се свързва с Clg и активира класическия път на комплемента. Протеинът се синтезира в черния дроб и концентрацията му нараства бързо в отговор на интерлевкин-b;

Серумният амилоид Р е подобен по структура и функция на С-реактивния протеин;

Маноза-свързващият лектин активира комплемента чрез пътя на лектина и е един от представителите на суроватъчните събирателни протеини, които разпознават въглехидратните остатъци и действат като опсонини. Синтезира се в черния дроб;

Белодробните сърфактантни протеини също принадлежат към семейството на колектин. Те имат опсонични свойства, особено срещу едноклетъчни гъбички Pneumocystis carinii;

Друга група острофазови протеини се състои от желязосвързващи протеини - трансферин, хаптоглобин, хемопексин. Такива протеини предотвратяват пролиферацията на бактерии, които изискват този елемент.

Антимикробни пептиди.Един такъв пептид е лизозимът. Лизозимът е муромидазен ензим с молекулно тегло 14 000-16 000, който предизвиква хидролизата на муреин (пептидогликан) на бактериалната клетъчна стена и техния лизис. Открит през 1909 г. от P.L. Лащенков, изолиран през 1922 г. от А. Флеминг.

Лизозимът се намира във всички биологични течности: кръвен серум, слюнка, сълзи, мляко. Произвежда се от неутрофили и макрофаги (съдържат се в техните гранули). Лизозимът има по-голям ефект върху грам-положителните бактерии, основата на клетъчната стена на които е пептидогликан. Клетъчните стени на грам-отрицателните бактерии също могат да бъдат увредени от лизозима, ако преди това са били изложени на мембранно атакуващия комплекс на системата на комплемента.

Дефензините и кателицидините са пептиди с антимикробна активност. Те се образуват от клетките на много еукариоти и съдържат 13-18 аминокиселинни остатъка. Към днешна дата са известни около 500 такива пептида. При бозайниците бактерицидните пептиди принадлежат към семействата дефензин и кателицидин. Гранулите на човешките макрофаги и неутрофили съдържат α-дефензини. Те също се синтезират епителни клеткичерва, бели дробове, пикочен мехур.

Семейство интерферони.Интерферонът (IFN) е открит през 1957 г. от A. Isaacs и J. Lindeman, докато изучават намесата на вируси (от лат. интер- между, ferens- превозвач). Интерференцията е явление, при което тъкани, заразени с един вирус, стават резистентни към инфекция от друг вирус. Установено е, че такава резистентност е свързана с производството на специален протеин от заразените клетки, който е наречен интерферон.

В момента интерфероните са добре проучени. Те са семейство гликопротеини с молекулно тегло от 15 000 до 70 000. В зависимост от източника на производство тези протеини се разделят на интерферони тип I и тип II.

Тип I включва IFN α и β, които се произвеждат заразен с вирусклетки: IFN-α - левкоцити, IFN-β - фибробласти. През последните години са описани три нови интерферона: IFN-τ/ε (трофобластен IFN), IFN-λ и IFN-K. IFN-α и β участват в антивирусната защита.

Механизмът на действие на IFN-α и β не е свързан с директен ефект върху вирусите. Причинява се от активирането в клетката на редица гени, които блокират възпроизвеждането на вируса. Ключовата връзка е индуцирането на синтеза на протеин киназа R, която нарушава транслацията на вирусна иРНК и задейства апоптоза на заразени клетки чрез Bc1-2 и каспаза-зависими реакции. Друг механизъм е активирането на латентна РНК ендонуклеаза, която причинява разрушаване на вирусната нуклеинова киселина.

Тип II включва интерферон γ. Произвежда се от Т-лимфоцити и естествени клетки убийци след антигенна стимулация.

Интерферонът постоянно се синтезира от клетките, концентрацията му в кръвта обикновено се променя малко. Въпреки това, производството на IF се увеличава, когато клетките са заразени с вируси или чрез действието на неговите индуктори - интерфероногени (вирусна РНК, ДНК, сложни полимери).

Понастоящем интерфероните (както левкоцитни, така и рекомбинантни) и интерфероногените се използват широко в клиничната практика за профилактика и лечение на остри вирусни инфекции (грип), както и терапевтична целпри хронични вирусни инфекции (хепатит В, С, херпес, множествена склероза и др.). Тъй като интерфероните имат не само антивирусна, но и противотуморна активност, те се използват и за лечение на рак.

9.2.4. Характеристики на вроден и придобит имунитет

Понастоящем факторите на вродения имунитет обикновено не се наричат ​​неспецифични. Бариерните механизми на вродения и придобития имунитет се различават само по точността на настройка на „чужд“. Фагоцитите и разтворимите вродени имунни рецептори разпознават „модели“, а лимфоцитите разпознават детайлите на такава картина. Вроденият имунитет е еволюционно по-древен метод на защита, присъщ на почти всички живи същества от многоклетъчни организми, растения до бозайници поради скоростта на реакция при нахлуването на чужд агент; той формира основата на устойчивостта към инфекция и защитава организма от повечето патогенни микроби. Само онези патогени, с които факторите на вродения имунитет не могат да се справят, включват лимфоцитен имунитет.

Разделянето на антимикробните защитни механизми на вродени и придобити или предимунни и имунни (според R.M. Khaitov, 200b) е условно, тъй като ако разгледаме имунния процес във времето, тогава и двете са връзки в една и съща верига: първо, фагоцитите и разтворими рецептори за модел- микробни структури, без такова редактиране е невъзможно последващото развитие на лимфоцитен отговор, след което лимфоцитите отново привличат фагоцити като ефекторни клетки за унищожаване на патогени.

В същото време разделянето на имунитета на вроден и придобит е препоръчително за по-добро разбиране на това сложно явление (Таблица 9.2). Механизмите на вродената устойчивост осигуряват бърза защита, след което тялото изгражда по-силна, слоеста защита.

Таблица 9.2.Характеристики на вроден и придобит имунитет

Край на масата. 9.2

Задачи за самоподготовка (самоконтрол)

49 796

Има много критерии, по които може да се класифицира имунитетът.
В зависимост от естеството и начина на възникване, механизми на развитие, разпространение, активност, обект имунна реакция, продължителността на поддържане на имунната памет, реагиращите системи, вида на инфекциозния агент се разграничават:

А. Вроден и придобит имунитет

1. Вроден имунитет (специфични, неспецифични, конституционални) е система от защитни фактори, които съществуват от раждането, определени от присъщите анатомични и физиологични характеристики този види фиксирани по наследство. Съществува първоначално от раждането дори преди първото влизане в тялото на определен антиген. Например, хората са имунизирани срещу кучешка чума, а кучето никога няма да се разболее от холера или морбили. Вроденият имунитет също включва бариери, които предотвратяват навлизането на вредни вещества. Това са бариери, които първи срещат агресията (кашлица, слуз, стомашна киселина, кожа). Той няма строга специфичност за антигени и няма спомен за първоначален контакт с чужд агент.
2. Придобити имунитетсе формира по време на живота на индивида и не се предава по наследство. Образува се след първата среща с антиген. Това задейства имунни механизми, които запомнят този антиген и образуват специфични антитела. Следователно, когато същият антиген се срещне отново, имунният отговор става по-бърз и по-ефективен. Така се формира придобитият имунитет. Това се отнася за морбили, чума, варицела, заушка и др., от които човек не боледува два пъти.

Вроден имунитет		Придобит имунитет
Генетично предопределено и не се променя през целия живот		Формира се през целия живот чрез промяна на набор от гени
Предава се от поколение на поколение		Не се предава по наследство
Формирани и фиксирани за всеки конкретен вид в процеса на еволюция		Формира се строго индивидуално за всеки човек
Резистентността към определени антигени е видово специфична		Резистентността към определени антигени е индивидуална
Разпознават се строго определени антигени		Всякакви антигени се разпознават
Винаги започва да действа в момента на въвеждане на антигена		При първоначален контакт се включва приблизително от 5-тия ден
Антигенът се отстранява от тялото сам		Отстраняването на антигена изисква помощта на вродения имунитет
Не се формира имунна памет		Формира се имунна памет

Ако в семейството има предразположеност към определени имуно-обусловени заболявания (тумори, алергии), тогава дефектите във вродения имунитет се предават по наследство.

Има противоинфекциозен и неинфекциозен имунитет.

1. Антиинфекциозен- имунен отговор към антигени на микроорганизми и техните токсини.
   • Антибактериално
   • Антивирусно
   • противогъбични
   • Антихелминтно средство
   • Антипротозойни
2. Неинфекциозен имунитет- насочени към неинфекциозни биологични антигени. В зависимост от естеството на тези антигени се разграничават:
   • Автоимунитетът е реакцията на имунната система към нейните собствени антигени (протеини, липопротеини, гликопротеини). Основава се на нарушение на разпознаването на „собствените“ тъкани, те се възприемат като „чужди“ и се унищожават.
   • Антитуморният имунитет е реакцията на имунната система към антигените на туморните клетки.
   • Трансплантационен имунитет – възниква при кръвопреливане и трансплантация донорски органии тъкани.
   • Антитоксичен имунитет.
   • Репродуктивен имунитет "майка-плод". Изразява се в реакцията на имунната система на майката към антигените на плода, тъй като има разлики в гените, получени от бащата.

F. Стерилен и нестерилен антиинфекциозен имунитет

1. Стерилен– патогенът се отстранява от тялото и се запазва имунитетът, т.е. специфични лимфоцити и съответните антитела се запазват (например при вирусни инфекции). Поддържа се имунологична памет.
2. Нестерилни— за поддържане на имунитета е необходимо наличието на съответния антиген — патоген — в организма (например при хелминтози). Имунологична паметНе се поддържа.

Ж. Хуморален, клетъчен имунен отговор, имунологична толерантност

В зависимост от вида на имунния отговор има:

1. Хуморален имунен отговор– участват антитела, произведени от В-лимфоцити и неклетъчни структурни фактори, съдържащи се в биологичните течности човешкото тяло(тъканна течност, кръвен серум, слюнка, сълзи, урина и др.).
2. Клетъчен имунен отговор– участват макрофаги, Т- лимфоцити, които разрушават таргетните клетки, носещи съответните антигени.
3. Имунологична толерантносте вид имунологична толерантност към антиген. Разпознава се, но не се формират ефективни механизми, способни да го премахнат.

З. Преходен, краткотраен, дълготраен, доживотен имунитет

Според периода на поддържане на имунната памет се разграничават:

1. Преходен– бързо се губят след отстраняване на антигена.
2. Краткосрочен– поддържа се от 3-4 седмици до няколко месеца.
3. Дългосрочен- Поддържа се от няколко години до няколко десетилетия.
4. живот- поддържани през целия живот (морбили, варицела, рубеола, паротит).

В първите 2 случая патогенът обикновено не представлява сериозна опасност.
Следните 2 вида имунитет се формират, когато опасни патогеникоето може да причини тежки нарушенияв организма.

I. Първичен и вторичен имунен отговор

1. Първичен- имунни процеси, възникващи при първа среща с антиген. Тя е максимална към 7-8-ия ден, продължава около 2 седмици и след това намалява.
2. Втори- имунни процеси, възникващи при многократна среща с антиген. Развива се много по-бързо и интензивно.