Humoralne czynniki niespecyficznej ochrony środowiska wewnętrznego. Odporność humoralna Nieswoiste czynniki humoralne, które chronią organizm przed drobnoustrojami

Zasadniczo są to substancje o charakterze białkowym, które znajdują się w osoczu krwi:

Schemat nr 2: Niespecyficzne mechanizmy obronne: Humoralne czynniki środowiska wewnętrznego

Biologiczne efekty aktywacji dopełniacza:

1) Skurcz mięśni gładkich (C3a, C5a);

2) wzrost przepuszczalności naczyń (C3a, C4a, C5a);

3) degranulacja bazofili (C3a, C5a);

4) agregacja płytek krwi (C3a, C5a);

5) opsonizacja i fagocytoza (C3b);

6) aktywacja układu kininowego (C2b);

7) MAC, liza;

8) Chemotaksja (C5a)

Aktywacja układu dopełniacza prowadzi do lizy obcych i zainfekowanych wirusami komórek organizmu. *

Obca komórka (po lewej – klasyczny szlak aktywacji dopełniacza) jest znakowana (opsonizowana) przez wiązanie się z immunoglobulinami lub (po prawej – alternatywny szlak aktywacji dopełniacza) specyficzne struktury błony (np. lipopolisacharydy lub antygeny błonowe indukowane przez wirusy) stają się „zauważalne” dla układu dopełniacza . Produkt C3b łączy obie drogi reakcji. Dzieli C5 na C5a i C5b. Składniki C5b - C8 polimeryzują z C9 i tworzą kanalikowy kompleks atakujący błonę (MAC), który przechodzi przez błonę docelowej komórki i prowadzi do penetracji Ca 2+ do wnętrza komórki (przy wysokich stężeniach wewnątrzkomórkowych jest cytotoksyczny!), a także Na + i H2O.

* Aktywacja kaskady reakcji układu dopełniacza obejmuje znacznie więcej etapów niż pokazano na schemacie. W szczególności nie ma różnych czynników hamujących, które pomagałyby kontrolować nadmierną reakcję w układach krzepnięcia i fibrynolizy.

Specyficzne mechanizmy obronne homeostazy komórkowej

Przeprowadzane przez układ odpornościowy organizmu i stanowią podstawę odporności.

Tkanki (w tym przeszczepione)

Białka i ich związki z lipidami, polisacharydy

Układ odpornościowy jest kolekcją.

Do humoralnych czynników niespecyficznej obrony organizmu zalicza się normalne (naturalne) przeciwciała, lizozym, properdynę, beta-lizyny (lizyny), dopełniacz, interferon, inhibitory wirusów w surowicy krwi oraz szereg innych substancji stale obecnych w organizmie.

Przeciwciała (naturalne). We krwi zwierząt i ludzi, którzy nigdy wcześniej nie chorowali i nie byli immunizowani, znajdują się substancje reagujące z wieloma antygenami, ale w niskich mianach, nieprzekraczających rozcieńczeń 1:10 ... 1:40. Substancje te nazwano normalnymi lub naturalnymi przeciwciałami. Uważa się, że są wynikiem naturalnej immunizacji różnymi mikroorganizmami.

L i o c i m. Enzym lizosomalny jest obecny we łzach, ślinie, śluzie nosa, wydzielinie błon śluzowych, surowicy krwi oraz ekstraktach narządów i tkanek, w mleku; dużo lizozymu w białku jaja kurzego. Lizozym jest odporny na ciepło (inaktywowany przez gotowanie), ma zdolność lizowania żywych i zabijanych głównie mikroorganizmów Gram-dodatnich.

Metoda oznaczania lizozymu opiera się na zdolności działania surowicy na kulturę Micrococcus lysodecticus hodowaną na skośnym agarze. Zawiesinę codziennej hodowli przygotowuje się zgodnie ze standardem optycznym (10 IU) w soli fizjologicznej. Surowicę testową rozcieńcza się kolejno solą fizjologiczną 10, 20, 40, 80 razy itd. Do wszystkich probówek dodaje się równą objętość zawiesiny drobnoustrojów. Probówki wytrząsa się i umieszcza w termostacie na 3 godziny w temperaturze 37°C. Uwzględnienie reakcji spowodowanej stopniem klarowania surowicy. Miano lizozymu jest ostatnim rozcieńczeniem, w którym następuje całkowita liza zawiesiny drobnoustrojów.

S ecretor n y i mm u n o gl b l i NA. Stale obecny w treści wydzielin błon śluzowych, gruczołów sutkowych i ślinianek, w przewodzie pokarmowym; Ma silne właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwwirusowe.

Properdin (z łac. pro i perdere – przygotować się na zniszczenie). Opisany w 1954 w postaci polimeru jako czynnik ochrony nieswoistej i cytolizyny. Występuje w normalnej surowicy krwi w ilości do 25 mcg/ml. Jest to białko serwatkowe (beta-globulina) o masie cząsteczkowej

220 000. Properdin bierze udział w niszczeniu komórek drobnoustrojów, neutralizacji wirusów. Properdyna działa jako część układu properdyny: dopełniacza properdyny i dwuwartościowych jonów magnezu. Natywna propertydin odgrywa znaczącą rolę w niespecyficznej aktywacji dopełniacza (alternatywny szlak aktywacji).

L i z oraz n s. Białka surowicy, które mają zdolność lizy (rozpuszczania) niektórych bakterii i krwinek czerwonych. Surowica krwi wielu zwierząt zawiera beta-lizyny, które powodują lizę hodowli prątków siana, a także wielu drobnoustrojów chorobotwórczych.

Laktoferyna. Nieheminowa glikoproteina o działaniu wiążącym żelazo. Wiąże dwa atomy żelaza żelazowego, konkurując z drobnoustrojami, w wyniku czego hamowany jest wzrost drobnoustrojów. Jest syntetyzowany przez leukocyty wielojądrzaste i komórki nabłonka gruczołowego o kształcie winogron. Jest specyficznym składnikiem wydzielania gruczołów - ślinowych, łzowych, mlecznych, oddechowych, pokarmowych i moczowo-płciowych. Laktoferyna jest czynnikiem odporności miejscowej, który chroni powłokę nabłonkową przed drobnoustrojami.

Dopełniacz Wieloskładnikowy układ białek w surowicy krwi i innych płynach ustrojowych, który odgrywa ważną rolę w utrzymaniu homeostazy immunologicznej. Po raz pierwszy został opisany przez Buchnera w 1889 roku pod nazwą „aleksyna” – termolabilny czynnik, w obecności którego drobnoustroje ulegają lizie. Termin „dopełniacz” został wprowadzony przez Erlicha w 1895 r. Dopełniacz nie jest bardzo stabilny. Zauważono, że specyficzne przeciwciała w obecności świeżej surowicy krwi mogą powodować hemolizę erytrocytów lub lizę komórki bakteryjnej, ale jeśli surowica zostanie podgrzana do 56°C przez 30 minut przed reakcją, wówczas liza nie nastąpi. stwierdzić, że hemoliza (liza) następuje po obliczeniu obecności dopełniacza w świeżej surowicy. Największa ilość dopełniacza zawarta jest w surowicy świnki morskiej.

Układ dopełniacza składa się z co najmniej dziewięciu różnych białek surowicy, oznaczonych od C1 do C9. C1 z kolei ma trzy podjednostki - Clq, Clr, Cls. Aktywowana forma dopełniacza jest oznaczona kreską powyżej (c).

Istnieją dwa sposoby aktywacji (samoorganizacji) układu dopełniacza – klasyczny i alternatywny, różniące się mechanizmami wyzwalającymi.

W klasycznym szlaku aktywacji składnik C1 dopełniacza wiąże się z kompleksami immunologicznymi (antygen + przeciwciało), które obejmują kolejno podskładniki (Clq, Clr, Cls), C4, C2 i C3. Kompleks C4, C2 i C3 zapewnia wiązanie aktywowanego składnika C5 dopełniacza na błonie komórkowej, a następnie są one włączane poprzez szereg reakcji C6 i C7, które przyczyniają się do wiązania C8 i C9. W efekcie dochodzi do uszkodzenia ściany komórkowej lub lizy komórki bakteryjnej.

W alternatywnym sposobie aktywacji dopełniacza, aktywatorami są same wirusy, bakterie lub same egzotoksyny. Alternatywny szlak aktywacji nie obejmuje składników C1, C4 i C2. Aktywacja rozpoczyna się od etapu C3, w skład którego wchodzi grupa białek: P (properdyna), B (proaktywator), proaktywator konwertazy C3 oraz inhibitory j i H. W reakcji Propertydin stabilizuje konwertazy C3 i C5, dlatego ten szlak aktywacji jest zwany także układem properdyny. Reakcja rozpoczyna się od dodania czynnika B do C3, w wyniku serii następujących po sobie reakcji, do kompleksu (konwertaza C3) zostaje wstawiona P (properdyna), która działa jak enzym na C3 i C5, a dopełniacz kaskada aktywacji rozpoczyna się od C6, C7, C8 i C9, co powoduje uszkodzenie ściany komórkowej lub lizę komórki.

Układ dopełniacza jest więc skutecznym mechanizmem obronnym organizmu, który uruchamia się w wyniku odpowiedzi immunologicznej lub w wyniku bezpośredniego kontaktu z drobnoustrojami lub toksynami. Zwróćmy uwagę na niektóre funkcje biologiczne aktywowanych składników dopełniacza: biorą udział w regulacji procesu przełączania reakcji immunologicznych z komórkowych na humoralne i odwrotnie; C4 związany z komórką promuje przywiązanie immunologiczne; C3 i C4 wzmacniają fagocytozę; C1 i C4, wiążąc się z powierzchnią wirusa, blokują receptory odpowiedzialne za wprowadzenie wirusa do komórki; C3a i C5a są identyczne z anafilaktoksynami, działają na granulocyty obojętnochłonne, te ostatnie wydzielają enzymy lizosomalne, które niszczą obce antygeny, zapewniają ukierunkowaną migrację makrofagów, powodują skurcz mięśni gładkich i nasilają stan zapalny.

Ustalono, że makrofagi syntetyzują C1, C2, C3, C4 i C5; hepatocyty - C3, Co, C8; komórki miąższu wątroby - C3, C5 i C9.

W teferonie. Oddzielone w 1957 roku. Angielscy wirusolodzy A. Isaacs i I. Linderman. Interferon był pierwotnie uważany za przeciwwirusowy czynnik ochronny. Później okazało się, że jest to grupa substancji białkowych, których funkcją jest zapewnienie genetycznej homeostazy komórki. Bakterie, toksyny bakteryjne, mitogeny itp. działają jako induktory tworzenia interferonu, oprócz wirusów. (3-interferon lub fibroblastyczny, który jest wytwarzany przez fibroblasty potraktowane wirusami lub innymi czynnikami. Oba te interferony są klasyfikowane jako typ I. Interferon immunologiczny lub interferon y jest wytwarzany przez limfocyty i makrofagi aktywowane przez induktory niewirusowe .

Interferon bierze udział w regulacji różnych mechanizmów odpowiedzi immunologicznej: nasila działanie cytotoksyczne uwrażliwionych limfocytów i komórek K, działa antyproliferacyjnie, przeciwnowotworowo itp. Interferon ma specyficzną specyficzność tkankową, tj. jest bardziej aktywny w układzie biologicznym, w którym jest wytwarzany, chroni komórki przed infekcją wirusową tylko wtedy, gdy działa na nie przed kontaktem z wirusem.

Proces interakcji interferonu z wrażliwymi komórkami obejmuje kilka etapów: adsorpcję interferonu na receptorach komórkowych; indukcja stanu przeciwwirusowego; rozwój oporności wirusów (wypełnianie indukowane interferonem RNA i białek); wyraźna odporność na infekcje wirusowe. Dlatego interferon nie oddziałuje bezpośrednio z wirusem, ale zapobiega wnikaniu wirusa i hamuje syntezę białek wirusowych na rybosomach komórkowych podczas replikacji wirusowych kwasów nukleinowych. Interferon ma również właściwości chroniące przed promieniowaniem.

I n g i b i do r y. Niespecyficzne substancje przeciwwirusowe o charakterze białkowym występują w prawidłowej surowicy krwi natywnej, wydzielinach nabłonka błon śluzowych dróg oddechowych i przewodu pokarmowego, w ekstraktach narządów i tkanek. Mają zdolność tłumienia aktywności wirusów we krwi i płynach poza wrażliwą komórką. Inhibitory dzielą się na termolabilne (tracą swoją aktywność, gdy surowica krwi jest podgrzewana do 60 ... 62 ° C przez 1 godzinę) i termostabilne (wytrzymują ogrzewanie do 100 ° C). Inhibitory mają uniwersalne działanie neutralizujące wirusy i przeciw hemaglutynacji wobec wielu wirusów.

Stwierdzono, że inhibitory tkanek, wydzielin i wydalin zwierząt są aktywne przeciwko wielu wirusom: na przykład, wydzielnicze inhibitory dróg oddechowych mają działanie antyhemaglutynujące i neutralizujące wirusy.

Działanie bakteriobójcze surowicy krwi (BAS).Świeża surowica krwi ludzkiej i zwierzęcej ma wyraźne właściwości bakteriostatyczne przeciwko wielu patogenom chorób zakaźnych. Głównymi składnikami hamującymi wzrost i rozwój mikroorganizmów są normalne przeciwciała, lizozym, properdyna, dopełniacz, monokiny, leukiny i inne substancje. Dlatego BAS jest zintegrowanym wyrazem przeciwdrobnoustrojowych właściwości humoralnych niespecyficznych czynników obronnych. BAS zależy od stanu zdrowia zwierząt, warunków ich utrzymania i karmienia: przy złym utrzymaniu i karmieniu aktywność surowicy jest znacznie zmniejszona.

Definicja BAS opiera się na zdolności surowicy krwi do hamowania wzrostu mikroorganizmów, która zależy od poziomu prawidłowych przeciwciał, properdyny, dopełniacza itp. Reakcję ustawia się w temperaturze 37°C z różnymi rozcieńczeniami surowicy , do którego wprowadza się określoną dawkę drobnoustrojów. Rozcieńczenie surowicy pozwala na ustalenie nie tylko jej zdolności do hamowania wzrostu drobnoustrojów, ale także siły działania bakteriobójczego, którą wyraża się w jednostkach.

Mechanizmy ochronne i adaptacyjne. Do niespecyficznych czynników ochronnych należy również stres. Czynniki stresogenne G. Silje nazwał stresorami. Według Silje stres to szczególny, niespecyficzny stan organizmu, który pojawia się w odpowiedzi na działanie różnych szkodliwych czynników środowiskowych (stresorów). Oprócz patogennych mikroorganizmów i ich toksyn stresorami mogą być zimno, głód, ciepło, promieniowanie jonizujące i inne czynniki, które mają zdolność wywoływania reakcji w organizmie. Syndrom adaptacyjny może być ogólny i lokalny. Spowodowane jest to działaniem układu przysadkowo-nadnerczowego związanego z ośrodkiem podwzgórza. Pod wpływem stresora przysadka mózgowa zaczyna intensywnie wydzielać hormon andrenokortykotropowy (ACTH), który pobudza funkcje nadnerczy, powodując w nich zwiększone uwalnianie hormonu przeciwzapalnego, takiego jak kortyzon, który zmniejsza działanie ochronne reakcja zapalna. Jeśli działanie stresora jest zbyt silne lub długotrwałe, wówczas w procesie adaptacji pojawia się choroba.

Wraz z intensyfikacją chowu zwierząt znacznie wzrasta liczba czynników stresowych, na które narażone są zwierzęta. Dlatego jednym z najważniejszych zadań służby weterynaryjnej jest zapobieganie skutkom stresu, które obniżają naturalną odporność organizmu i powodują choroby.

Reaktywność komórkowa

Rozwój procesu zakaźnego i tworzenie odporności są całkowicie zależne od pierwotnej wrażliwości komórek na patogen. Dziedziczna odporność gatunkowa jest przykładem braku wrażliwości komórek jednego gatunku zwierząt na mikroorganizmy chorobotwórcze dla innych. Mechanizm tego zjawiska nie jest dobrze poznany. Wiadomo, że reaktywność komórek zmienia się wraz z wiekiem i pod wpływem różnych czynników (fizycznych, chemicznych, biologicznych).

Oprócz fagocytów we krwi znajdują się rozpuszczalne niespecyficzne substancje, które mają szkodliwy wpływ na mikroorganizmy. Należą do nich dopełniacz, properdyna, β-lizyny, x-lizyny, erytryna, leukiny, plakiny, lizozym itp.

Komplement(z łac. dopełniacz - dodatek) to złożony system białkowych frakcji krwi, który ma zdolność do lizy mikroorganizmów i innych obcych komórek, takich jak krwinki czerwone. Istnieje kilka składników dopełniacza: C 1, C 2, Cs itd. Dopełniacz jest niszczony w temperaturze 55 °C przez 30 min. Ta właściwość nazywa się termolabilność. Jest również niszczony przez potrząsanie, pod wpływem promieni UV itp. Oprócz surowicy krwi dopełniacz znajduje się w różnych płynach ustrojowych i wysiękach zapalnych, ale nie występuje w komorze przedniej oka i płynie mózgowo-rdzeniowym.

właściwy(z łac. correcte - przygotować) - grupa składników normalnej surowicy krwi, która aktywuje dopełniacz w obecności jonów magnezu. Działa podobnie do enzymów i odgrywa ważną rolę w odporności organizmu na infekcje. Spadek poziomu propertydin w surowicy krwi wskazuje na niewystarczającą aktywność procesów immunologicznych.

β-lizyny- termostabilne (odporne na temperaturę) substancje surowicy krwi ludzkiej, które mają działanie przeciwdrobnoustrojowe, głównie przeciwko bakteriom Gram-dodatnim. Zniszczony w temperaturze 63°C i pod działaniem promieni UV.

X-lizyna- termostabilna substancja izolowana z krwi pacjentów z wysoką gorączką. Posiada zdolność do uzupełniania bez udziału bakterii lizujących, głównie Gram-ujemnych. Wytrzymuje nagrzewanie do 70-100°C.

Erytryna izolowane z erytrocytów zwierzęcych. Działa bakteriostatycznie na patogeny błonicy i niektóre inne mikroorganizmy.

Leukins- substancje bakteriobójcze izolowane z leukocytów. Termostabilny, niszczony w temperaturze 75-80 °C. Występują we krwi w bardzo małych ilościach.

Plakins- substancje podobne do leukin wyizolowanych z płytek krwi.

Lizozym Enzym rozkładający błony komórkowe drobnoustrojów. Występuje we łzach, ślinie, płynach krwi. Szybkie gojenie się ran spojówki oka, błony śluzowej jamy ustnej, nosa jest w dużej mierze spowodowane obecnością lizozymu.

Składniki składowe moczu, płynu prostaty, ekstraktów różnych tkanek mają również właściwości bakteriobójcze. Normalna surowica zawiera niewielką ilość interferonu.

SPECYFICZNE CZYNNIKI OCHRONY ORGANIZMU (ODPORNOŚCIOWE)

Wymienione wyżej składniki nie wyczerpują całego arsenału humoralnych czynników ochronnych. Najważniejszymi z nich są specyficzne przeciwciała - immunoglobuliny, które powstają, gdy obce czynniki - antygeny - zostają wprowadzone do organizmu.

Komplement, lizozym, interferon, properdyna, białko C-reaktywne, prawidłowe przeciwciała, bakteriocydyna należą do humoralnych czynników zapewniających odporność organizmu.

Dopełniacz jest złożonym, wielofunkcyjnym układem białek surowicy krwi, który bierze udział w takich reakcjach, jak opsonizacja, stymulacja fagocytozy, cytoliza, neutralizacja wirusów i indukcja odpowiedzi immunologicznej. Istnieje 9 znanych frakcji dopełniacza, oznaczonych C1 - C9, które znajdują się w surowicy krwi w stanie nieaktywnym. Aktywacja dopełniacza zachodzi pod wpływem kompleksu antygen-przeciwciało i zaczyna się od dodania C11 do tego kompleksu. Wymaga to obecności soli Ca i Mq. Działanie bakteriobójcze dopełniacza przejawia się już od najwcześniejszych okresów życia płodowego, jednak w okresie noworodkowym aktywność dopełniacza jest najniższa w porównaniu z innymi okresami wiekowymi.

Lizozym to enzym z grupy glikozydaz. Lizozym został po raz pierwszy opisany przez Flettinga w 1922 r. Jest stale wydzielany i znajduje się we wszystkich narządach i tkankach. W organizmie zwierząt lizozym znajduje się we krwi, płynie łzowym, ślinie, wydzielinie błony śluzowej nosa, soku żołądkowym i dwunastniczym, mleku, płynie owodniowym płodów. Leukocyty są szczególnie bogate w lizozym. Zdolność do lizozymalizacji mikroorganizmów jest niezwykle wysoka. Nie traci tej właściwości nawet w rozcieńczeniu 1: 1 000 000. Początkowo sądzono, że lizozym jest aktywny tylko wobec drobnoustrojów Gram-dodatnich, obecnie ustalono, że działa cytolitycznie w stosunku do bakterii Gram-ujemnych, penetrując przez uszkodzoną przez nią ścianę komórkową bakterie do obiektów hydrolizy.

Properdin (z łac. perdere - niszczyć) jest białkiem surowicy krwi typu globuliny o właściwościach bakteriobójczych. W obecności dopełniacza i jonów magnezu wykazuje działanie bakteriobójcze wobec mikroorganizmów Gram-dodatnich i Gram-ujemnych, a także jest w stanie inaktywować wirusy grypy i opryszczki oraz wykazuje działanie bakteriobójcze wobec wielu mikroorganizmów chorobotwórczych i oportunistycznych. Poziom Propertydin we krwi zwierząt odzwierciedla stan ich odporności, wrażliwości na choroby zakaźne. Spadek jej zawartości stwierdzono u napromienianych zwierząt z gruźlicą, z infekcją paciorkowcową.

Białko C-reaktywne - podobnie jak immunoglobuliny, ma zdolność inicjowania reakcji wytrącania, aglutynacji, fagocytozy, wiązania dopełniacza. Ponadto białko C-reaktywne zwiększa ruchliwość leukocytów, co daje powód do mówienia o jego udziale w tworzeniu niespecyficznej odporności organizmu.

Białko C-reaktywne znajduje się w surowicy krwi podczas ostrych procesów zapalnych i może służyć jako wskaźnik aktywności tych procesów. Białko to nie jest wykrywane w prawidłowej surowicy krwi. Nie przechodzi przez łożysko.

Normalne przeciwciała są prawie zawsze obecne w surowicy krwi i są stale zaangażowane w niespecyficzną ochronę. Powstają w organizmie jako normalny składnik surowicy w wyniku kontaktu zwierzęcia z bardzo dużą liczbą różnych mikroorganizmów środowiskowych lub niektórych białek pokarmowych.

Bactericidin jest enzymem, który w przeciwieństwie do lizozymu działa na substancje wewnątrzkomórkowe.

Na ścieżce ewolucji człowiek styka się z ogromną liczbą zagrażających mu czynników chorobotwórczych. Aby się im przeciwstawić, wykształciły się dwa rodzaje reakcji obronnych: 1) odporność naturalna lub nieswoista, 2) specyficzne czynniki ochronne lub odporność (z łac.

Immunitas – wolny od wszystkiego).

Oporność niespecyficzna wynika z różnych czynników. Najważniejsze z nich to: 1) bariery fizjologiczne, 2) czynniki komórkowe, 3) stan zapalny, 4) czynniki humoralne.

Bariery fizjologiczne. Można podzielić na bariery zewnętrzne i wewnętrzne.

bariery zewnętrzne. Nienaruszona skóra jest nieprzepuszczalna dla zdecydowanej większości czynników zakaźnych. Ciągłe złuszczanie górnych warstw nabłonka, wydzieliny gruczołów łojowych i potowych przyczyniają się do usuwania mikroorganizmów z powierzchni skóry. Kiedy integralność skóry zostaje naruszona, na przykład w przypadku oparzeń, głównym problemem staje się infekcja. Oprócz tego, że skóra stanowi barierę mechaniczną dla bakterii, zawiera szereg substancji bakteriobójczych (kwasy mlekowy i tłuszczowe, lizozym, enzymy wydzielane przez pot i gruczoły łojowe). Dlatego mikroorganizmy, które nie są częścią normalnej mikroflory skóry, szybko znikają z jej powierzchni.

Błony śluzowe stanowią również mechaniczną barierę dla bakterii, ale są bardziej przepuszczalne. Wiele drobnoustrojów chorobotwórczych może przenikać nawet przez nienaruszone błony śluzowe.

Śluz wydzielany przez ściany narządów wewnętrznych działa jak bariera ochronna, która zapobiega „przywieraniu” bakterii do komórek nabłonka. Drobnoustroje i inne ciała obce wychwycone przez śluz są usuwane mechanicznie - w wyniku ruchu rzęsek nabłonka, przy kaszlu i kichaniu.

Do innych mechanicznych czynników wpływających na ochronę powierzchni nabłonka należy efekt wypłukiwania łez, śliny i moczu. Wiele płynów wydzielanych przez organizm zawiera składniki bakteriobójcze (kwas solny w soku żołądkowym, laktoperoksydaza w mleku matki, lizozym w płynie łzowym, ślinie, śluzie nosowym itp.).

Funkcje ochronne skóry i błon śluzowych nie ograniczają się do mechanizmów niespecyficznych. Na powierzchni błon śluzowych, w wydzielinach skóry, gruczołów sutkowych i innych, znajdują się wydzielnicze immunoglobuliny, które mają właściwości bakteriobójcze i aktywują miejscowe komórki fagocytujące. Skóra i błony śluzowe biorą aktywny udział w swoistych antygenowo reakcjach odporności nabytej. Są uważane za niezależne składniki układu odpornościowego.

Jedną z najważniejszych barier fizjologicznych jest prawidłowa mikroflora organizmu człowieka, która hamuje wzrost i rozmnażanie wielu potencjalnie chorobotwórczych mikroorganizmów.

bariery wewnętrzne. Bariery wewnętrzne obejmują system naczyń limfatycznych i węzłów chłonnych. Drobnoustroje i inne ciała obce, które wniknęły do ​​tkanek, są fagocytowane na miejscu lub dostarczane przez fagocyty do węzłów chłonnych lub innych formacji limfatycznych, gdzie rozwija się proces zapalny mający na celu zniszczenie patogenu. Jeśli reakcja miejscowa jest niewystarczająca, proces rozciąga się na kolejne regionalne formacje limfoidalne, które stanowią nową barierę dla penetracji patogenu.

Istnieją funkcjonalne bariery histohematyczne, które zapobiegają przenikaniu patogenów z krwi do mózgu, układu rozrodczego i oczu.

Błona każdej komórki służy również jako bariera dla przenikania do niej obcych cząstek i cząsteczek.

Czynniki komórkowe. Wśród komórkowych czynników ochrony nieswoistej najważniejsza jest fagocytoza - wchłanianie i trawienie obcych cząstek, m.in. i mikroorganizmów. Fagocytoza jest przeprowadzana przez dwie populacje komórek:

I. mikrofagi (neutrofile polimorfojądrowe, bazofile, eozynofile), 2. makrofagi (monocyty krwi, wolne i utrwalone makrofagi śledziony, węzły chłonne, jamy surowicze, wątrobowe komórki Kupffera, histiocyty).

W odniesieniu do mikroorganizmów fagocytoza może być zakończona, gdy komórki bakteryjne zostaną całkowicie strawione przez fagocyty, lub niekompletna, co jest typowe dla chorób takich jak zapalenie opon mózgowych, rzeżączka, gruźlica, kandydoza itp. W tym przypadku patogeny pozostają żywe wewnątrz fagocytów przez długi czas, a czasem się w nich rozmnażają.

W organizmie istnieje populacja komórek podobnych do limfocytów, które wykazują naturalną cytotoksyczność w stosunku do komórek „docelowych”. Nazywa się ich naturalnymi zabójcami (NK).

Morfologicznie NK są dużymi ziarnistymi limfocytami, nie wykazują aktywności fagocytującej. Wśród ludzkich limfocytów krwi zawartość EC wynosi 2 - 12%.

Zapalenie. Gdy mikroorganizm zostanie wprowadzony do tkanki, dochodzi do procesu zapalnego. Powstałe uszkodzenie komórek tkanki prowadzi do uwolnienia histaminy, która zwiększa przepuszczalność ściany naczynia. Wzrasta migracja makrofagów, pojawia się obrzęk. W ognisku zapalnym temperatura wzrasta, rozwija się kwasica. Wszystko to stwarza niekorzystne warunki dla bakterii i wirusów.

Humoralne czynniki ochronne. Jak sama nazwa wskazuje, humoralne czynniki ochronne znajdują się w płynach ustrojowych (surowicy krwi, mleku matki, łzach, ślinie). Należą do nich: dopełniacz, lizozym, beta-lizyny, białka ostrej fazy, interferony itp.

Dopełniacz jest złożonym kompleksem białek surowicy krwi (9 frakcji), które podobnie jak białka układu krzepnięcia krwi tworzą kaskadowe układy interakcji.

Układ dopełniacza pełni kilka funkcji biologicznych: wzmaga fagocytozę, powoduje lizę bakterii i tak dalej.

Lizozym (muramidaza) jest enzymem rozszczepiającym wiązania glikozydowe w cząsteczce peptydoglikanu, która jest częścią ściany komórkowej bakterii. Zawartość peptydoglikanu w bakteriach Gram-dodatnich jest wyższa niż w Gram-ujemnych, dlatego lizozym jest bardziej skuteczny przeciwko bakteriom Gram-dodatnim. Lizozym występuje u ludzi w płynie łzowym, ślinie, plwocinie, śluzie nosowym itp.

Beta-lizyny znajdują się w surowicy krwi ludzi i wielu gatunków zwierząt, a ich pochodzenie jest związane z płytkami krwi. Działają szkodliwie przede wszystkim na bakterie Gram-dodatnie, w szczególności na antrakoidy.

Białka ostrej fazy to nazwa zwyczajowa niektórych białek osocza. Ich zawartość dramatycznie wzrasta w odpowiedzi na infekcję lub uszkodzenie tkanek. Białka te obejmują: białko C-reaktywne, amyloid surowicy A, amyloid P surowicy, alfa1-antytrypsyna, alfa2-makroglobulina, fibrynogen itp.

Kolejną grupą białek ostrej fazy są białka wiążące żelazo – haptoglobina, hemopeksyna, transferyna – a tym samym uniemożliwiające namnażanie się mikroorganizmów potrzebujących tego pierwiastka.

Podczas infekcji mikrobiologiczne produkty przemiany materii (takie jak endotoksyny) stymulują produkcję interleukiny-1, która jest endogennym pirogenem. Dodatkowo interleukina-1 działa na wątrobę, zwiększając wydzielanie białka C-reaktywnego do tego stopnia, że ​​jego stężenie w osoczu krwi może wzrosnąć 1000-krotnie. Ważną właściwością białka C-reaktywnego jest zdolność wiązania się przy udziale wapnia z niektórymi mikroorganizmami, co aktywuje układ dopełniacza i sprzyja fagocytozie.

Interferony (IF) to niskocząsteczkowe białka wytwarzane przez komórki w odpowiedzi na penetrację wirusów. Następnie odkryto ich właściwości immunoregulacyjne. Istnieją trzy rodzaje IF: alfa, beta, należące do pierwszej klasy i interferon gamma, należący do drugiej klasy.

Alfa-interferon, produkowany przez leukocyty, ma działanie przeciwwirusowe, przeciwnowotworowe i antyproliferacyjne. Beta-IF, wydzielany przez fibroblasty, ma głównie działanie przeciwnowotworowe i przeciwwirusowe. Gamma-IF, produkt limfocytów T pomocniczych i CD8+, nazywany jest limfocytarnym lub immunologicznym. Ma działanie immunomodulujące i słabe przeciwwirusowe.

Działanie przeciwwirusowe IF wynika ze zdolności do aktywowania w komórkach syntezy inhibitorów i enzymów blokujących replikację wirusowego DNA i RNA, co prowadzi do zahamowania reprodukcji wirusa. Mechanizm działania antyproliferacyjnego i przeciwnowotworowego jest podobny. Gamma-IF to wielofunkcyjna limfokina immunomodulująca, która wpływa na wzrost, różnicowanie i aktywność komórek różnych typów. Interferony hamują reprodukcję wirusów. Obecnie ustalono, że interferony mają również działanie przeciwbakteryjne.

Zatem humoralne czynniki nieswoistej ochrony są dość zróżnicowane. W organizmie działają one łącznie, zapewniając działanie bakteriobójcze i hamujące różne drobnoustroje i wirusy.

Wszystkie te czynniki ochronne są niespecyficzne, ponieważ nie ma specyficznej odpowiedzi na penetrację patogennych mikroorganizmów.

Specyficzne lub immunologiczne czynniki ochronne to złożony zestaw reakcji, które utrzymują stałość wewnętrznego środowiska organizmu.

Zgodnie ze współczesnymi koncepcjami odporność można zdefiniować jako „sposób ochrony organizmu przed żywymi ciałami i substancjami, które noszą ślady genetycznie obcych informacji” (RV Petrov).

Pojęcie „żywych ciał i substancji noszących ślady informacji genetycznie obcej” lub antygenów może obejmować białka, polisacharydy, ich kompleksy z lipidami oraz wysokopolimerowe preparaty kwasów nukleinowych. Wszystkie żywe istoty składają się z tych substancji, a więc komórki zwierzęce, elementy tkanek i narządów, płyny biologiczne (krew, surowica krwi), mikroorganizmy (bakterie, pierwotniaki, grzyby, wirusy), egzo- i endotoksyny bakterii, robaki, komórki rakowe i itp.

Funkcję immunologiczną pełni wyspecjalizowany układ komórek tkanek i narządów. To ten sam niezależny układ, co na przykład układ pokarmowy czy sercowo-naczyniowy. Układ odpornościowy jest zbiorem wszystkich narządów i komórek limfatycznych organizmu.

Układ odpornościowy składa się z narządów centralnych i obwodowych. Narządy centralne obejmują grasicę (grasicę lub grasicę), woreczek Fabrycjusza u ptaków, szpik kostny i prawdopodobnie kępki Peyera.

Obwodowe narządy limfatyczne obejmują węzły chłonne, śledzionę, wyrostek robaczkowy, migdałki i krew.

Centralną postacią układu odpornościowego jest limfocyt, zwany także komórką immunokompetentną.

Układ odpornościowy człowieka składa się z dwóch współpracujących ze sobą części: układu T i układu B. Układ T przeprowadza odpowiedź immunologiczną typu komórkowego z akumulacją uczulonych limfocytów. System B odpowiada za produkcję przeciwciał, tj. za humorystyczną odpowiedź. U ssaków i ludzi nie znaleziono żadnego narządu, który byłby funkcjonalnym analogiem worka Fabrycjusza u ptaków.

Przyjmuje się, że rolę tę pełni zespół kępek Peyera jelita cienkiego. Jeśli założenie, że kępki Peyera są analogiczne do worka Fabriciusa, nie zostanie potwierdzone, to te formacje limfoidalne trzeba będzie przypisać obwodowym narządom limfatycznym.

Możliwe, że u ssaków w ogóle nie ma odpowiednika worka Fabrycjusza, a rolę tę pełni szpik kostny, który dostarcza komórki macierzyste dla wszystkich linii krwiotwórczych. Komórki macierzyste opuszczają szpik kostny do krwioobiegu, wchodzą do grasicy i innych narządów limfatycznych, gdzie ulegają różnicowaniu.

Komórki układu odpornościowego (immunocyty) można podzielić na trzy grupy:

1) Komórki immunokompetentne zdolne do specyficznej odpowiedzi na działanie obcych antygenów. Tę właściwość posiadają wyłącznie limfocyty, które początkowo posiadają receptory dla dowolnego antygenu.

2) Komórki prezentujące antygen (APC) są zdolne do różnicowania antygenów własnych i obcych oraz prezentowania tych ostatnich komórkom immunokompetentnym.

3) Komórki o niespecyficznej ochronie antygenowej, które mają zdolność odróżniania własnych antygenów od obcych (głównie mikroorganizmów) i niszczenia obcych antygenów za pomocą fagocytozy lub efektów cytotoksycznych.

1. Komórki immunokompetentne

Limfocyty. Prekursorem limfocytów, podobnie jak innych komórek układu odpornościowego, jest pluripotencjalna komórka macierzysta szpiku kostnego. Podczas różnicowania komórek macierzystych powstają dwie główne grupy limfocytów: limfocyty T i limfocyty B.

Morfologicznie limfocyt jest sferyczną komórką z dużym jądrem i wąską warstwą zasadochłonnej cytoplazmy. W procesie różnicowania powstają duże, średnie i małe limfocyty. W limfie i krwi obwodowej przeważają najbardziej dojrzałe małe limfocyty zdolne do ruchów ameboidalnych. Stale krążą w krwiobiegu, gromadzą się w tkankach limfatycznych, gdzie biorą udział w reakcjach immunologicznych.

Limfocyty T i B nie są różnicowane za pomocą mikroskopii świetlnej, ale wyraźnie różnią się od siebie strukturą powierzchniową i aktywnością funkcjonalną. Limfocyty B realizują humoralną odpowiedź immunologiczną, limfocyty T – komórkową, a także uczestniczą w regulacji obu form odpowiedzi immunologicznej.

Limfocyty T dojrzewają i różnicują się w grasicy. Stanowią około 80% wszystkich limfocytów krwi, węzłów chłonnych, znajdują się we wszystkich tkankach organizmu.

Wszystkie limfocyty T mają antygeny powierzchniowe CD2 i CD3. Cząsteczki adhezyjne CD2 powodują kontakt limfocytów T z innymi komórkami. Cząsteczki CD3 są częścią receptorów limfocytów dla antygenów. Na powierzchni każdego limfocytu T znajduje się kilkaset takich cząsteczek.

Dojrzewające w grasicy limfocyty T różnicują się w dwie populacje, których markerami są antygeny powierzchniowe CD4 i CD8.

CD4 stanowią ponad połowę wszystkich limfocytów krwi, mają zdolność pobudzania innych komórek układu odpornościowego (stąd ich nazwa – T-helpers – z ang. help – help).

Funkcje immunologiczne limfocytów CD4+ rozpoczynają się od prezentacji antygenu przez komórki prezentujące antygen (APC). Receptory komórek CD4+ odbierają antygen tylko wtedy, gdy własny antygen komórki (antygen głównego kompleksu zgodności tkankowej drugiej klasy) znajduje się jednocześnie na powierzchni APC. To „podwójne rozpoznanie” stanowi dodatkową gwarancję przed wystąpieniem procesu autoimmunologicznego.

Tx po ekspozycji na antygen dzielą się na dwie subpopulacje: Tx1 i Tx2.

Th1 są głównie zaangażowane w komórkowe odpowiedzi immunologiczne i stany zapalne. Th2 przyczyniają się do powstawania odporności humoralnej. Podczas proliferacji Th1 i Th2 niektóre z nich przekształcają się w komórki pamięci immunologicznej.

Limfocyty CD8+ są głównym rodzajem komórek o działaniu cytotoksycznym. Stanowią 22-24% wszystkich limfocytów krwi; ich stosunek do komórek CD4+ wynosi 1:1,9 – 1:2,4. Receptory rozpoznające antygen limfocytów CD8+ odbierają antygen z komórki prezentującej w połączeniu z antygenem MHC klasy I. Antygeny MHC drugiej klasy są obecne tylko na APC, a antygeny pierwszej klasy na prawie wszystkich komórkach, limfocyty CD8+ mogą wchodzić w interakcje z dowolnymi komórkami organizmu. Ponieważ główną funkcją komórek CD8+ jest cytotoksyczność, odgrywają one wiodącą rolę w odporności przeciwwirusowej, przeciwnowotworowej i transplantacyjnej.

Limfocyty CD8+ mogą pełnić rolę komórek supresorowych, ale ostatnio odkryto, że wiele rodzajów komórek może tłumić aktywność komórek układu odpornościowego, dlatego komórki CD8+ nie są już nazywane supresorami.

Działanie cytotoksyczne limfocytu CD8+ rozpoczyna się w momencie nawiązania kontaktu z komórką „docelową” i wniknięcia białek cytolizyny (perforyn) do błony komórkowej. W efekcie w błonie „docelowej” komórki pojawiają się dziury o średnicy 5–16 nm, przez które przenikają enzymy (granzymy). Granzymy i inne enzymy limfocytów zadają śmiertelny cios komórce „docelowej”, co prowadzi do śmierci komórki w wyniku gwałtownego wzrostu wewnątrzkomórkowego poziomu Ca2+, aktywacji endonukleaz i zniszczenia DNA komórki. Limfocyt zachowuje wtedy zdolność do atakowania innych komórek „docelowych”.

Natural killers (NKs) są zbliżone pochodzeniem i czynnością do limfocytów cytotoksycznych, ale nie dostają się do grasicy i nie podlegają różnicowaniu i selekcji, nie biorą udziału w swoistych reakcjach odporności nabytej.

Limfocyty B stanowią 10-15% limfocytów krwi, 20-25% komórek węzłów chłonnych. Zapewniają tworzenie przeciwciał i biorą udział w prezentacji antygenu limfocytom T.