Гуморальні чинники неспецифічного захисту внутрішнього середовища. Гуморальний імунітет Неспецифічні гуморальні фактори захисту організму від бактерій
В основному це речовини білкової природи, що знаходяться в плазмі крові:
Схема №2: Неспецифічні механізми захисту: Гуморальні фактори внутрішнього середовища
Біологічні ефекти активації комплементу:
1) Скорочення гладкої мускулатури (С3а, С5а);
2) збільшення проникності судин (С3а, С4а, С5а);
3) дегрануляція базофілів (С3а, С5а);
4) агрегація тромбоцитів (С3а, С5а);
5) опсонізація та фагоцитоз (С3b);
6) активація кінінової системи (С2b);
7) МАК, лізис;
8) Хемотаксис (С5а)
Активація системи комплементу веде до лізису чужорідних та інфікованих вірусом власних клітин організму. *
Чужорідна клітина (ліворуч – класичний шлях активації комплементу) мітиться (опсонізується) внаслідок зв'язування з імуноглобулінами або (праворуч – альтернативний шлях активації комплементу) особливі структури мембрани (наприклад, ліпополісахариди або антигени мембрани, індуковані вірусами) робляться «помітними» для системи комплементу. Продукт С3b поєднує обидва шляхи реакції. Він розщеплює С5 на С5а та С5b. Компоненти С5b - С8 полімеризуються з С9 і утворюють трубкоподібний мембраноатакующий комплекс (МАК), що проходить крізь мембрану клітини-мішені і що призводить до проникнення всередину клітини Са 2+ (при високих внутрішньоклітинних концентраціях цитотоксічне!), а також Na + і Н 2 Про.
* Активація каскаду реакцій системи комплементу включає набагато більше етапів, ніж наводиться у схемі. Зокрема, відсутні різні інгібуючі фактори, які допомагають контролювати надмірну реакцію у системі згортання та фібринолітичної системи.
Специфічні механізми захисту клітинного гомеостазису
Здійснюються імунною системою організму та є основою імунітету.
Тканини (у тому числі пересаджені)· Білки та їх сполуки з ліпідами, полісахаридами
Імунна система- Це сукупність.
Гуморальні фактори неспецифічного захисту організму включають нормальні (природні) антитіла, лізоцим, пропердин, бета-лізини (лізини), комплемент, інтерферон, інгібітори вірусів у сироватці крові і ряд інших речовин, що постійно присутні в організмі.
Антитіла (природні). У крові тварин і людини, які раніше ніколи не хворіли та не піддавалися імунізації, виявляють речовини, що вступають у реакцію з багатьма антигенами, але у низьких титрах, що не перевищують розведення 1:10…1:40. Ці речовини були названі нормальними чи природними антитілами. Вважають, що вони виникають у результаті природної імунізації різними мікроорганізмами.
Л і з о ц і м. Лізосомальний фермент присутній у сльозах, слині, носовому слизу, секреті слизових оболонок, сироватці крові та екстрактах органів і тканин, у молоці; багато лізоциму в білку курячих яєць. Лізоцим стійкий до нагрівання (інактивується при кип'ятінні), має властивість лізувати живі та вбиті в основному грампозитивні мікроорганізми.
Метод визначення лізоциму заснований на здатності сироватки діяти на культуру мікрококкус лізодектикус, вирощену на косому агарі. Завис добової культури готують за оптичним стандартом (10 ОД) на фізіологічному розчині. Досліджувану сироватку послідовно розводять фізіологічним розчином 10, 20, 40, 80 разів і т. д. У всі пробірки додають рівний об'єм суспензії мікробів. Пробірки струшують і ставлять термостат на 3 год при 37 °С. Облік реакції проводять за ступенем просвітлення сироватки. Титр лізоциму – це останнє розведення, в якому відбувається повний лізис мікробної суспензії.
Секретний і ммуноглобілін А. Постійно присутній у вмісті секретів слизових оболонок, молочних і слинних залоз, в кишковому тракті; має виражені протимікробні та противірусні властивості.
П р о п е р д і н (від лат. pro і perdere - підготувати до руйнування). Описаний у 1954 р. у вигляді полімеру як фактор неспецифічного захисту та цитолізину. Присутня у нормальній сироватці крові у кількості до 25 мкг/мл. Це сироватковий білок (бета-глобулін) із молекулярною масою
220 000. Пропердін бере участь у руйнуванні мікробної клітини, нейтралізації вірусів. Пропердин діє у складі пропердинової системи: пропердин комплемент та двовалентні іони магнію. Нативний пропердин відіграє значну роль у неспецифічній активації комплементу (альтернативний шлях активації).
Лизини. Білки сироватки крові, що мають здатність лізувати (розчиняти) деякі бактерії та еритроцити. У сироватці крові багатьох тварин присутні бета-лізини, що викликають лізис культури сінної палички, а також багатьох патогенних мікробів.
Лактоферін. Негеміновий глікопротеїд, що має залізозв'язувальну активність. Зв'язує два атоми тривалентного заліза, конкуруючи з мікробами, у результаті зростання мікробів пригнічується. Синтезується поліморфноядерними лейкоцитами та гроздевидними клітинами залозистого епітелію. Є специфічним компонентом секрету залоз - слинних, слізних, молочних, дихального, травного та сечостатевого трактів. Лактоферрин – фактор місцевого імунітету, що захищає від мікробів епітеліальні покриви.
КОМПЛЕМЕНТ. Багатокомпонентна система білків сироватки крові та інших рідин організму, які відіграють важливу роль у підтримці імунного гомеостазу. Вперше його описав Бухнер у 1889 р. під назвою "Алексин" - термолабільний фактор, у присутності якого відбувається лізис мікробів. Термін «комплемент» запровадив Ерліх 1895 р. Комплемент дуже стійкий. Було помічено, що специфічні антитіла у присутності свіжої сироватки крові здатні викликати гемоліз еритроцитів або лізис бактеріальної клітини, але якщо сироватку перед постановкою реакції прогрівати при 56°С протягом 30 хв, то лізис не станеться. Виявилося, що гемоліз (лізис) відбувається за Найбільша кількість комплементу міститься в сироватці морської свинки.
Система комплементу складається не менш як з дев'яти різних білків сироватки крові, що позначаються від С1 до С9. С1 своєю чергою має три субодиниці - Clq, Clr, Cls. Активована форма комплементу позначається рисою зверху (с).
Існує два шляхи активації (самозбірки) системи комплементу - класичний та альтернативний, що відрізняються пусковими механізмами.
При класичному шляху активації відбувається зв'язування компонента комплементу С1 з імунними комплексами (антиген + антитіло), куди включаються послідовно субкомпоненти (Clq, Clr, Cls), С4, С2 і СЗ. Комплекс С4, С2 та СЗ забезпечує фіксацію на клітинній мембрані активованого С5 компонента комплементу, а потім включаються через ряд реакцій С6 та С7, які сприяють фіксації С8 та С9. Внаслідок цього відбувається пошкодження клітинної стінки або лізис бактеріальної клітини.
При а л ь е р н а т і в н му шляху активації комплементу активаторами служать безпосередньо самі віруси, бактерії або екзотоксини. В альтернативному шляху активації не беруть участь компоненти С1, С4 та С2. Активація починається зі стадії СЗ, куди включається група білків: Р (пропердин), (проактиватор), конвертаза проактиватора СЗ та інгібітори j і Н. Пропердин в реакції стабілізує конвертази СЗ і С5, тому цей шлях активації називають також системою пропердину. Реакція починається з приєднання фактора до СЗ, в результаті ряду послідовних реакцій в комплекс (конвертаза СЗ) вбудовується Р (пропердин), який впливає як фермент на СЗ і С5,"і починається каскад активації комплементу з С6, С7, С8 і С9, що призводить до пошкодження клітинної стінки чи лізису клітини.
Таким чином, система комплементу служить ефективним механізмом захисту організму, яка активується в результаті імунних реакцій або безпосередньо контакту з мікробами або токсинами. Зазначимо деякі біологічні функції активованих компонентів комплементу: беруть участь у регуляції процесу перемикання імунологічних реакцій з клітинних на гуморальні та навпаки; С4, пов'язаний із клітиною, сприяє імунному прикріпленню; СЗ та С4 посилюють фагоцитоз; С1 та С4, зв'язуючись з поверхнею вірусу, блокують рецептори, відповідальні за впровадження вірусу в клітину; СЗ і С5а ідентичні анафілактоксинам, вони впливають на нейтрофільні гранулоцити, останні виділяють лізосомні ферменти, що руйнують чужорідні антигени, забезпечують спрямовану міграцію макрофагів, викликають скорочення гладких м'язів, посилюють запалення.
Встановлено, що макрофаги синтезують С1, С2, СЗ, С4 та С5; гепатоцити - СЗ, З, С8; клітини паренхіми печінки - СЗ, С5 та С9.
Інтерферон. Виділено 1957г. англійськими вірусологами А. Айзексом та І. Ліндерманом. Інтерферон спочатку розглядався як фактор противірусного захисту. Надалі з'ясувалося, що це група білкових речовин, функція яких полягає у забезпеченні генетичного гомеостазу клітини. В якості індукторів утворення інтерферону, крім вірусів, виступають бактерії, бактеріальні токсини, міто-гени та ін. агентами; (3-інтерферон, або фібробластний, який продукують фібробласти, оброблені вірусами або іншими агентами. Обидва ці інтерферони віднесені до типу I. Імунний інтерферон, або у-інтерферон, продукують лімфоцити та макрофаги, активовані невірусними індукторами.
Інтерферон бере участь у регуляції різних механізмів імунної відповіді: посилює цитотоксичну дію сенсибілізованих лімфоцитів і К-клітин, виявляє анти-проліферативну та протипухлинну дію та ін. захищає клітини від вірусної інфекції лише тому випадку, якщо впливає ними до контакту з вірусом.
Процес взаємодії інтерферону з чутливими клітинами включає кілька етапів: адсорбція інтерферону на клітинних рецепторах; індукція антивірусного стану; розвиток вірусної резистентності (наповнення інтерфероніндукованих РНК та білків); виражена резистентність до вірусного інфікування Отже, інтерферон не вступає у пряму взаємодію з вірусом, а перешкоджає проникненню вірусу та інгібує синтез вірусних білків на клітинних рибосомах у період реплікації вірусних нуклеїнових кислот. В інтерферону також встановлені радіаційно-захисні властивості.
Інгібітори. Неспецифічні противірусні речовини білкової природи, присутні в нормальній сироватці крові, секретах епітелію слизових оболонок дихального і травного трактів, в екстрактах органів і тканин. Мають здатність пригнічувати активність вірусів у крові та рідинах поза чутливою клітиною. Інгібітори поділяють на термолабільні (втрачають свою активність при прогріванні сироватки крові до 6О...62°С протягом 1 год) і термостабільні (витримують нагрівання до 100 °С). Інгібітори мають універсальну віруснейтралізуючу та антигемагглютинуючу активність щодо багатьох вірусів.
Інгібітори тканин, секретів та екскретів тварин виявилися активними щодо багатьох вірусів: наприклад, секреторні інгібітори респіраторного тракту мають антигемагглютинуючу та віруснейтралізуючу активність.
Бактерицидна активність сироватки крові (БАС).Свіжа сироватка крові людини і тварин має виражені бактеріостатичні властивості щодо ряду збудників інфекційних хвороб. Основні компоненти, що пригнічують зростання та розвиток мікроорганізмів, - це нормальні антитіла, лізоцим, пропердин, комплемент, монокіни, лейкіни та інші речовини. Тому БАС є інтегрованим виразом протимікробних властивостей гуморальних факторів неспецифічного захисту. БАС залежить від стану здоров'я тварин, умов їх утримання та годування: при поганому утриманні та годівлі активність сироватки значно знижується.
Визначення БАС засноване на здатності сироватки крові пригнічувати зростання мікроорганізмів, що залежить від рівня нормальних антитіл, пропердина, комплементу та ін Реакцію ставлять при температурі 37 ° С з різними розведеннями сироватки, які вносять певну дозу мікробів. Розведення сироватки дозволяє встановити не тільки її здатність пригнічувати зростання мікробів, а й силу бактерицидної дії, що виражається в одиницях.
Захисно-адаптаційні механізми. До неспецифічних факторів захисту належить стрес. Чинники, що викликають стрес, були названі Г. Сільє стресорами. По Силє стрес - особливий неспецифічний стан організму, що виникає у відповідь на дію різних факторів, що ушкоджують довкілля (стресорів). Крім патогенних мікроорганізмів та їх токсинів як стресори можуть виступати холод, голод, тепло, іонізуюче випромінювання та інші агенти, що мають здатність викликати реакції реакції організму. Адаптаційний синдром може бути загальним та місцевим. Він обумовлюється дією гіпофізарно-адренокортикальної системи, пов'язаної з гіпоталамічним центром. Під впливом стресора щпофіз починає посилено виділяти андренокортикотропний гормон (АКТГ), що стимулює функції надниркових залоз, викликаючи у них посилене виділення протизапального гормону типу кортизону, що знижує захисно-запальну реакцію. Якщо дія стресора занадто сильна або тривала, то в процесі адаптації виникає хвороба.
При інтенсифікації тваринництва кількість стресових факторів, вплив яких піддаються тварини, значно зростає. Тому профілактика стресових впливів, що знижують природну резистентність організму та зумовлюють захворювання, є одним із найважливіших завдань ветеринарної служби.
Клітинна реактивність
Розвиток інфекційного процесу формування імунітету повністю залежить від первинної чутливості клітин до збудника. Спадковий видовий імунітет - приклад відсутності чутливості клітин одного виду тварин до мікроорганізмів, патогенних інших. Механізм цього явища вивчений недостатньо. Відомо, що реактивність клітин змінюється з віком та під впливом різних факторів (фізичних, хімічних, біологічних).
Крім фагоцитів, у крові знаходяться розчинні неспецифічні речовини, що згубно діють на мікроорганізми. До них відносяться комплемент, пропердин, β-лізини, х-лізини, еритрін, лейкіни, плакіни, лізоцим та ін.
Комплемент(від лат. complementum - доповнення) є складною системою білкових фракцій крові, що володіє здатністю лізувати мікроорганізми та інші чужорідні клітини, наприклад еритроцити. Розрізняють кілька компонентів комплементу: C 1 , З 2 , Зз і т. д. Комплемент руйнується за температури 55 °С протягом 30 хв. Ця властивість називається термолабільністю. Він руйнується також при струшуванні, під впливом УФ-променів і т. п. Крім сироватки крові, комплемент виявлений у різних рідинах організму та в запальному ексудаті, але відсутній у передній камері ока та спинномозкової рідини.
Пропердін(від лат. properde – підготовляти) – група компонентів нормальної сироватки крові, що активує комплемент у присутності іонів магнію. Він подібний до ферментів і відіграє важливу роль у стійкості організму до інфекції. Зниження рівня пропердину у сироватці крові свідчить про недостатню активність імунних процесів.
β-лізини- термостабільні (стійкі до дії температури) речовини сироватки крові людини, які мають антимікробну дію, в основному по відношенню до грампозитивних бактерій. Руйнуються при 63 ° С і під дією УФ-променів.
Х-лізин- термостабільна речовина, виділена з крові хворих із високою температурою. Має здатність без участі комплементу лізувати бактерії, головним чином грамнегативні. Витримує нагрівання до 70–100 °С.
Ерітрінвиділений із еритроцитів тварин. Чинить бактеріостатичну дію на збудників дифтерії та деякі інші мікроорганізми.
Лейкіни- Бактерицидні речовини, виділені з лейкоцитів. Термостабільні, руйнуються при 75-80 °С. Виявляються у крові у дуже невеликих кількостях.
Плакини- подібні до лейкінів речовини, виділені з тромбоцитів.
Лізоцим-фермент, що руйнує оболонку мікробних клітин Він міститься у сльозах, слині, рідинах крові. Швидке загоєння ран кон'юнктиви ока, слизових оболонок ротової порожнини, носа пояснюється значною мірою наявністю лізоциму.
Бактерицидні властивості мають також складові компоненти сечі, простатична рідина, екстракти різних тканин. У нормальній сироватці міститься в невеликій кількості інтерферон.
СПЕЦИФІЧНІ ФАКТОРИ ЗАХИСТУ ОРГАНІЗМУ (ІМУНІТЕТ)
Наведені вище компоненти не вичерпують всього арсеналу факторів гуморального захисту. Головними серед них є специфічні антитіла – імуноглобуліни, що утворюються при введенні в організм чужорідних агентів – антигенів.
До гуморальних факторів, що забезпечують резистентність організму, належать комплімент, лізоцим, інтерферон, пропердин, С-реактивний білок, нормальні антитіла, бактерицидин.
Комплемент – складна багатофункціональна система білків сироватки крові, яка бере участь у таких реакціях як опсонізація, стимуляція фагоцитозу, цитоліз, нейтралізація вірусів, індукція імунної відповіді. Відомо 9 фракцій комплементу, що позначаються 1 - 9 , що знаходяться в сироватці крові в неактивному стані. Активізація комплементу відбувається під дією комплексу антиген-антитіла і починається з приєднання до цього комплексу 1 1 . Для цього потрібна присутність солей Са і Мq. Бактерицидна активність комплементу проявляється з ранніх етапів життя плода, проте, у період новонародженості активність комплементу найнижча проти іншими віковими періодами.
Лізоцим - являє собою фермент із групи глікозидаз. Вперше лізоцим описаний Флетінгом 1922 року. Він секретується постійно, виявляється у всіх органах та тканинах. В організмі тварин лізоцим знаходиться в крові, слізній рідині, слині, секреті слизових оболонок носа, у шлунковому та дуоденальному соку, молоці, амніотичній рідині плодів. Особливо багаті на лізоцим лейкоцити. Здатність лізоциму лізувати мікроорганізми надзвичайно велика. Він не втрачає цієї властивості навіть у розведенні 1: 1 000 000. Спочатку вважалося, що лізоцим активний лише щодо грампозитивних мікроорганізмів, проте в даний час встановлено, що щодо грамнегативних бактерій він діє спільно з комплементом цитолітично, проникаючи через пошкоджену ним бактерій до об'єктів гідролізу
Пропердин (від лат. perdere - руйнувати) білок сироватки крові глобулінового типу, що має бактерицидні властивості. У присутності компліменту та іонів магнію виявляє бактерицидну дію щодо грампозитивних та грамнегативних мікроорганізмів, а також здатний інактивувати віруси грипу, герпесу, виявляє бактерицидність по відношенню до багатьох патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів. Рівень пропердину в крові тварин відображає стан їхньої резистентності, чутливість до інфекційних захворювань. Виявлено зниження його вмісту у опромінених тварин, хворих на туберкульоз, при стрептококовій інфекції.
С-реактивний білок – подібно до імуноглобулінів, має здатність ініціювати реакції преципітації, аглютинації, фагоцитозу, зв'язування комплементу. Крім того, С-реактивний білок підвищує рухливість лейкоцитів, що дає підставу говорити про його участь у формуванні неспецефічної стійкості організму.
С-реактивний білок знаходять у сироватці крові при гострих запальних процесах, і може служити показниками активності цих процесів. У сироватці крові цей білок не визначається. Він не проходить через плаценту.
Нормальні антитіла присутні у сироватці крові практично завжди і беруть постійну участь у неспецифічному захисті. Утворюються в організмі як нормальний компонент сироватки в результаті контакту тварини з дуже великою кількістю різних мікроорганізмів навколишнього середовища чи деяких білків раціону.
Бактерицидин є ферментом, який на відміну від лізоциму діє на внутрішньоклітинні субстанції.
По всьому шляху еволюції людина контактує з величезною кількістю загрозливих йому хвороботворних агентів. Щоб протистояти їм, сформувалося два типи захисних реакцій: 1) природна чи неспецифічна резистентність, 2) специфічні чинники захисту чи імунітет (від лат.
Immunitas - вільний від чогось).
Неспецифічна резистентність обумовлена різними чинниками. Найбільш важливими з них є: 1) фізіологічні бар'єри; 2) клітинні фактори; 3) запалення; 4) гуморальні фактори.
фізіологічні бар'єри. Можуть бути поділені на зовнішні та внутрішні бар'єри.
Зовнішні бар'єри. Неушкоджена шкіра непроникна переважної більшості інфекційних агентів. Постійне злущування верхніх шарів епітелію, секрети сальних та потових залоз сприяють видаленню мікроорганізмів з поверхні шкіри. При порушенні цілісності шкірного покриву, наприклад при опіках, інфекція стає головною проблемою. Крім того, що шкіра служить механічною перешкодою для бактерій, вона містить ряд бактерицидних речовин (молочна та жирні кислоти, лізоцим, ферменти, що виділяються потовими та сальними залозами). Тому мікроорганізми, які не входять до складу нормальної мікрофлори шкіри, швидко зникають із її поверхні.
Слизові оболонки є також механічним бар'єром для бактерій, але вони більш проникні. Багато патогенних мікроорганізмів можуть проникати навіть через непошкоджені слизові оболонки.
Слиз, що виділяється стінками внутрішніх органів, діє як захисний бар'єр, що перешкоджає "прикріпленню" бактерій до клітин епітелію. Мікроби та інші чужорідні частинки, захоплені слизом, видаляються механічним шляхом - за рахунок руху вій епітелію, з кашлем та чханням.
До інших механічних факторів, що сприяють захисту поверхні епітелію, можна віднести вимивальну дію сліз, слини, сечі. У багатьох рідинах, що секретуються організмом, містяться бактерицидні компоненти (соляна кислота у шлунковому соку, лактопероксидаза у грудному молоці, лізоцим у слізній рідині, слині, носовому слизу тощо).
Захисні функції шкіри та слизових оболонок не обмежуються неспецифічними механізмами. На поверхні слизових, у секретах шкірних, молочних та інших залоз присутні секреторні імуноглобуліни, що мають бактерицидні властивості та активують місцеві фагоцитуючі клітини. Шкіра та слизові беруть активну участь в антиген-специфічних реакціях набутого імунітету. Їх відносять до самостійних компонентів імунної системи.
Один з найважливіших фізіологічних бар'єрів - нормальна мікрофлора тіла людини, що пригнічує зростання та розмноження багатьох потенційно патогенних мікроорганізмів.
внутрішні бар'єри. До внутрішніх бар'єрів відноситься система лімфатичних судин та лімфатичних вузлів. Мікроорганізми та інші чужорідні частинки, що проникли в тканини, фагоцитуються на місці або доставляються фагоцитами до лімфатичних вузлів або інших лімфатичних утворень, де розвивається запальний процес, спрямований на знищення збудника. Якщо місцева реакція виявляється недостатньою, процес поширюється на наступні регіонарні лімфоїдні утворення, які є новим бар'єром для проникнення збудника.
Існують функціональні гістогематичні бар'єри, що перешкоджають проникненню збудників із крові в головний мозок, репродуктивну систему, око.
Мембрана кожної клітини також є бар'єром для проникнення в неї чужорідних частинок і молекул.
Клітинні чинники. Серед клітинних факторів неспецифічного захисту найважливішим є фагоцитоз – поглинання та перетравлення сторонніх частинок, у т.ч. та мікроорганізмів. Фагоцитоз здійснюють дві популяції клітин:
I. мікрофаги (поліморфноядерні нейтрофіли, базофіли, еозинофіли); 2. макрофаги (моноцити крові, вільні та фіксовані макрофаги селезінки, лімфатичних вузлів, серозних порожнин, купферівські клітини печінки, гістіоцити).
По відношенню до мікроорганізмів фагоцитоз може бути завершеним, коли бактеріальні клітини повністю перетравлюються фагоцитом, або незавершеним, характерним для таких захворювань, як менінгіт, гонорея, туберкульоз, кандидоз та ін. У цьому випадку збудники протягом тривалого часу зберігають життєздатність усередині фагоцитів, а іноді й розмножуються у них.
В організмі існує популяція лімфоцитоподібних клітин, що мають природну цитотоксичність по відношенню до клітин-мішеней. Вони одержали назву природних кілерів (ЕК).
Морфологічно ЕК являють собою великі грануловмісні лімфоцити, вони не мають фагоцитарної активності. Серед лімфоцитів крові людини вміст ЕК становить 2 – 12%.
Запалення. При впровадженні мікроорганізму тканини виникає запальний процес. Пошкодження клітин тканини, що при цьому відбувається, веде до звільнення гістаміну, що збільшує проникність судинної стінки. Посилюється міграція макрофагів, виникає набряк. У запальному осередку підвищується температура, розвивається ацидоз. Все це створює несприятливі умови для бактерій та вірусів.
Гуморальні захисні чинники Як показує сама назва, гуморальні фактори захисту містяться в рідинах організму (сироватка крові, грудне молоко, сльози, слина). До них належать: комплемент, лізоцим, бета-лізини, білки гострої фази, інтерферони тощо.
Комплемент - складний комплекс білків сироватки крові (9 фракцій), які, так само як і білки системи згортання крові, формують каскадні системи взаємодії.
Система комплементу має кілька біологічних функцій: посилює фагоцитоз, викликає лізис бактерій і т.д.
Лізоцим (мурамідаза) - фермент, що розщеплює глікозидні зв'язки в молекулі пептидоглікану, що входить до складу клітинної стінки бактерій. Зміст пептидоглікану у грампозитивних бактерій вищий, ніж у грамнегативних, тому лізоцим більш ефективний щодо Грампозитивних бактерій. Лізоцим виявляється у людини в слізній рідині, слині, мокротинні, носовому слизу і т.д.
Беталізини знайдені в сироватці крові людини і багатьох видів тварин, їх походження пов'язане з тромбоцитами. Вони згубно діють насамперед на грампозитивні бактерії, зокрема антракоїд.
Білки гострої фази – загальна назва деяких білків плазми крові. Їх вміст різко збільшується у відповідь на інфекцію чи пошкодження тканин. До цих білків відносяться: С-реактивний білок, сироватковий амілоїд А, сироватковий амілоїд Р, альфа1-антитрипсин, альфа 2-макроглобулін, фібриноген та ін.
Іншу групу білків гострої фази становлять білки, що зв'язують залізо - гаптоглобін, гемопексин, трансферрин - і тим самим перешкоджають розмноженню мікроорганізмів, що потребують цього елемента.
У процесі інфекції продукти життєдіяльності мікробів (наприклад ендотоксини) стимулюють вироблення інтерлейкіну-1, який є ендогенним пірогеном. Крім того, інтерлейкін-1 діє на печінку, посилюючи секрецію С-реактивного білка настільки, що його концентрація в плазмі може збільшуватися в 1000 разів. Важлива властивість С-реактивного білка – здатність зв'язуватися за участю кальцію з деякими мікроорганізмами, що активує систему комплементу та сприяє фагоцитозу.
Інтерферони (ІФ) – низькомолекулярні білки, що виробляються клітинами у відповідь на проникнення вірусів. Потім було виявлено їх імунорегулюючі властивості. Існує три різновиди ІФ: альфа, бета, що відносяться до першого класу, та гамма-інтерферон, що належить до другого класу.
Альфа-інтерферон, що продукується лейкоцитами, має противірусну, протипухлинну та антипроліферативну дію. Бета-ІФ, що виділяється фібробластами, має переважно протипухлинну, а також противірусну дію. Гамма-ІФ - препарат Т-хелперів і CD8 + Т-лімфоцитів - називається лімфоцитарним або імунним. Він має імуномодулюючу і слабку противірусну дію.
Противірусний ефект ІФ обумовлений здатністю активувати у клітинах синтез інгібіторів та ферментів, що блокують реплікацію вірусної ДНК та РНК, що призводить до придушення репродукції вірусу. Аналогічний механізм антипроліферативної та протипухлинної дії. Гамма-ІФ – поліфункціональний імуномодулюючий лімфокін, що впливає на ріст, диференціювання та активність клітин різних типів. Інтерферони пригнічують репродукцію вірусів. В даний час встановлено, що інтерферони мають і антибактеріальну активність.
Отже, гуморальні чинники неспецифічного захисту досить різноманітні. В організмі вони діють поєднання, надаючи бактерицидну та інгібуючу дію на різні мікроби та віруси.
Усі зазначені захисні чинники є неспецифічними, оскільки немає специфічного реагування на проникнення патогенних мікроорганізмів.
Специфічні або імунні фактори захисту є складним комплексом реакцій, що підтримують сталість внутрішнього середовища організму.
Згідно з сучасними уявленнями, імунітет можна визначити "як спосіб захисту організму від живих тіл та речовин, що несуть на собі ознаки генетично чужорідної інформації" (Р.В. Петров).
У поняття "живих тіл і речовин, що несуть на собі ознаки генетично чужорідної інформації" або антигенів, можуть бути включені білки, полісахариди, їх комплекси з ліпідами, високополімерні препарати нуклеїнових кислот. З цих речовин складається все живе, тому властивостями антигенів володіють тваринні клітини, елементи тканин та органів, біологічні рідини (кров, сироватка крові), мікроорганізми (бактерії, найпростіші, гриби, віруси), екзо- та ендотоксини бактерій, гельмінти, ракові клітини та і т.д.
Імунологічну функцію виконує спеціалізована система клітин тканин та органів. Це така сама самостійна система, як, наприклад, травна або серцево-судинна. Імунна система є сукупністю всіх лімфоїдних органів і клітин організму.
Імунна система складається з центральних та периферичних органів. До центральних органів належать тимус (вилочкова або зобна залоза), сумка Фабриціуса у птахів, кістковий мозок і, можливо, пейєрові бляшки.
До периферичних лімфоїдних органів належать лімфатичні вузли, селезінка, апендикс, мигдалики, кров.
Центральною фігурою імунної системи є лімфоцит, його ще називають иммунокомпетентной клітиною.
У людини імунна система складається з двох частин, що співпрацюють один з одним: Т-система та В-система. Т-система здійснює імунну відповідь клітинного типу із накопиченням сенсибілізованих лімфоцитів. В-система відповідальна вироблення антитіл, тобто. за гуморальну відповідь. У ссавців та людини не знайдено органу, який був би функціональним аналогом фабрицієвої сумки у птахів.
Припускають, що роль виконує сукупність пейєрових бляшок тонкого кишечника. Якщо не підтвердиться припущення, що пейєрові бляшки є аналогом сумки Фабриціуса, ці лімфоїдні утворення доведеться віднести до периферичних лімфоїдних органів.
Можливо, що у ссавців взагалі відсутній аналог сумки Фабриціуса, і цю роль виконує кістковий мозок, який постачає стовбурові клітини для всіх паростків кровотворення. Стовбурові клітини виходять із кісткового мозку в кровотік, потрапляють у тимус та інші лімфоїдні органи, де здійснюється їхнє диференціювання.
Клітини імунної системи (імуноцити) можуть бути поділені на три групи:
1) Імунокомпетентні клітини, здатні до специфічної відповіді на дію чужорідних антигенів. Таку властивість мають виключно лімфоцити, які спочатку мають рецептори для будь-якого антигену.
2) Антигенпредставляючі клітини (АПК) – здатні диференціювати власні та чужорідні антигени та представляти останні імунокомпетентним клітинам.
3) Клітини антиген-неспецифічного захисту, які мають здатність відрізняти власні антигени від чужорідних (насамперед – від мікроорганізмів) та знищувати чужорідні антигени за допомогою фагоцитозу або цитотоксичного впливу.
1.Імунокомпетентні клітини
Лімфоцити. Попередником лімфоцитів, як і інших клітин імунної системи, є поліпотентна стовбурова клітина кісткового мозку. У ході диференціювання стовбурових клітин формується дві основні групи лімфоцитів: Т-і В-лімфоцити.
Морфологічно лімфоцит є клітиною сферичної форми з великим ядром і вузьким шаром базофільної цитоплазми. У процесі диференціювання утворюються великі, середні та малі лімфоцити. У лімфі та периферичній крові переважають найбільш зрілі малі лімфоцити, здатні до амебоїдних рухів. Вони постійно рециркулюють у кровотоку, накопичуються у лімфоїдних тканинах, де беруть участь у імунологічних реакціях.
Т-і В-лімфоцити не диференціюються за допомогою світлової мікроскопії, але чітко відрізняються один від одного за поверхневими структурами та функціональною активністю. В-лімфоцити здійснюють гуморальну імунну відповідь, Т-лімфоцити – клітинну, а також беруть участь у регуляції обох форм імунної відповіді.
Т-лімфоцити дозрівають та диференціюються в тимусі. Вони становлять близько 80% всіх лімфоцитів крові, лімфатичних вузлів, що містяться у всіх тканинах організму.
Усі Т-лімфоцити мають поверхневі антигени CD2 та CD3. CD2 молекули адгезії зумовлюють контакт Т-лімфоцитів з іншими клітинами. Молекули CD3 входять до складу лімфоцитів рецепторів для антигенів. На поверхні кожного Т-лімфоциту є кілька сотень таких молекул.
Т-лімфоцити, що дозрівають у тимусі, диференціюються на дві популяції, маркерами яких є поверхневі антигени CD4 і CD8.
CD4 складають більше половини всіх лімфоцитів крові, вони мають здатність стимулювати інші клітини імунної системи (звідси їх назва – Т-хелпери – від англ. Help – допомога).
Імунологічні функції CD4+-лімфоцитів починаються з представлення ним антигену антигенпредставлюючими клітинами (АПК). Рецептори CD4+-клітин сприймають антиген тільки в тому випадку, якщо одночасно на поверхні АПК знаходиться власний антиген цієї клітини (антиген головного комплексу сумісності тканинного другого класу). Таке “подвійне розпізнавання” є додатковою гарантією виникнення аутоімунного процесу.
Тх після дії антигену проліферують на дві субпопуляції: Тх1 та Тх2.
Тх1 беруть участь головним чином у клітинних імунних реакціях та запаленні. Тх2 сприяють формуванню гуморального імунітету. У ході проліферації Тх1 і Тх2 частина з них перетворюється на клітини імунологічної пам'яті.
CD8+-лімфоцити – основний тип клітин, що мають цитотоксичну дію. Вони становлять 22 - 24% всіх лімфоцитів крові; їхнє співвідношення з CD4+-клітинами одно 1:1,9 – 1: 2,4. Антигенрозпізнавальні рецептори CD8+-лімфоцитів сприймають антиген від клітини, що презентує, в комплексі з антигеном МНС першого класу. Антигени МНС другого класу є тільки на АПК, а антигени першого класу практично на всіх клітинах CD8+-лімфоцити можуть взаємодіяти з будь-якими клітинами організму. Оскільки основною функцією CD8+-клітин є цитотоксичність, вони відіграють провідну роль у противірусному, протипухлинному та трансплантаційному імунітеті.
CD8+-лімфоцити можуть відігравати роль супресорних клітин, проте останнім часом встановлено, що пригнічувати активність клітин імунної системи можуть багато видів клітин, тому CD8+-клітини перестали називати супресорами.
Цитотоксична дія CD8+-лімфоциту починається із встановлення контакту з клітиною – “мішенню” та надходження у мембрану клітини білків-цитолізинів (перфоринів). Внаслідок цього в мембрані клітини-мішені з'являються отвори діаметром 5 - 16 нм, через які приникають ферменти (гранзими). Гранзими та інші ферменти лімфоциту завдають клітині-мішені летальний удар, що призводить до загибелі клітини внаслідок різкого підйому внутрішньоклітинного рівня Са2+, ативації ендонуклеаз та руйнування ДНК клітини. Лімфоцит після цього зберігає здатність атакувати інші клітини-мішені.
До цитотоксичних лімфоцитів за своїм походженням та функціональною активністю близькі природні кілери (ЕК), проте вони не потрапляють у тимус і не піддаються диференціюванню та селекції, не беруть участь у специфічних реакціях набутого імунітету.
В-лімфоцити становлять 10-15% лімфоцитів крові, 20-25% клітин лімфатичних вузлів. Вони забезпечують утворення антитіл і беруть участь у поданні антигену Т-лімфоцитів.
