Иммунитет
Работа из раздела: «
Медицина»
Эволюция формировала систему иммунитета около 500 млн. лет.
Этот шедевр природы восхищает нас красотой гармонии и целесообразностью.
Настойчивое любопытство ученых разных специальностей раскрыло перед нами
закономерности ее функционирования и создало в последние 110 лет науку
«Медицинская иммунология».
Каждый год приносит открытия в этой бурно развивающейся области медицины.
Логика подсказывает, что система иммунитета защищает нас от
инфекционных агентов: бактерий, вирусов и простейших, т. е. защищает
организм от всего чужеродного. Но, в то же время стало понятным, что
иммунная система необходима, в первую очередь, для защиты от своего,
ставшего чужим. Дело в том, что ежедневно в нашем организме возникают
миллионы мутантных клеток, которые могут стать источником смертельных
опухолей.
Различают специфическую защиту, или иммунитет, и
неспецифическую резистентность организма. Последняя в отличие от иммунитета
направлена на уничтожение любого чужеродного агента. К неспецифической
резистентности относятся фагоцитоз и пиноцитоз, система комплемента,
естественная цитотоксичность, действие интерферонов, лизоцима, (-лизинов и
других гуморальных факторов защиты.
Иммунитет – это комплекс реакций, направленных на поддержание
гомеостаза при встрече организма с агентами, которые расцениваются как
чужеродные, независимо от того, образуются ли они в самом организме или
поступают в него извне.
Чужеродные для данного организма соединения, способные
вызывать иммунный ответ, получили название «антигены» (АГ). Теоретически
любая молекула может быть АГ. В результате действия АГ в организме
образуются антитела (АТ), сенсибилизируются лимфоциты, благодаря чему они
приобретают способность принимать участие в иммунном ответе. Специфичность
АГ заключается в том, что он избирательно реагирует с определенными АТ или
лимфоцитами, появляющимися после попадания АГ в организм.
Способность АГ вызывать специфический иммунный ответ
обусловлена наличием на его молекуле многочисленных детерминант (эпитонов),
к которым специфически, как ключ к замку, подходят активные центры
(антидетерминанты) образующихся АТ. АГ, взаимодействуя со своими АТ,
образуют иммунные комплексы. Как правило, АГ – это молекулы с высокой
молекулярной массой; существуют потенциально активные в иммунологическом
отношении вещества, величина молекулы которых соответствует одной отдельной
антигенной детерминанте. Такие молекулы носят наименование гаптенов.
Последние способны вызывать иммунный ответ, только соединяясь с полным АГ,
т. е. белком.
Органы, принимающие участие в иммунитете, делят на 4 группы:
1. Центральные – тимус, или вилочковая железа, и, по-видимому,
костный мозг.
2. Периферические, или вторичные, - лимфатические узлы, селезенка,
система лимфоэпителиальных образований, расположенных в слизистых
оболочках различных органов.
3. Забарьерные ЦНС, семенники, глаза, паренхима тимуса и при
беременности – плод.
4. Внутрибарьерные – кожа.
Различают клеточный и гуморальный иммунитет. Клеточный
иммунитет направлен на уничтожение чужеродных клеток и тканей и обусловлен
действием Т-киллеров. Типичным примером клеточного иммунитета является
реакция отторжения чужеродных органов и тканей, в частности кожи,
пересаженной от человека человеку.
Гуморальный иммунитет обеспечивается образованием АТ и
обусловлен в основном функцией В-лимфоцитов.
ИММУННЫЙ ОТВЕТ
В иммунном ответе принимают участие иммунокомпетентные клетки,
которые могут быть разделены на антигенпрезентирующие (представляющие АГ),
регуляторные (регулирующие течение иммунных реакций) и эффекторы иммунного
ответа (осуществляющие заключительный этап в борьбе с АГ).
К антигенпрезентирующим клеткам относятся моноциты и
макрофаги, эндотелиальные клетки, пигментные клетки кожи (клетки
Лангерганса) и др. К регуляторным клеткам относятся Т- и В-хелперы,
супрессоры, контрсупрессоры, Т-лимфоциты памяти. Наконец, к эффекторам
иммунного ответа принадлежат Т- и В-киллеры и В-лимфоциты, являющиеся в
основном антителопродуцентами.
Важная роль в иммунном ответе отводится особым цитокинам,
получившим наименование интерлейкинов. Из названия видно, что ИЛ
обеспечивают взаимосвязь отдельных видов лейкоцитов в иммунном ответе. Они
представляют собой малые белковые молекулы с молекулярной массой 15000-
30000.
ИЛ-1 – соединение, выделяемое при антигенной стимуляции моноцитами,
макрофагами и другими антигенпрезентирующими клетками. Его действие в
основном направлено на Т-хелперы (амплифайеры) и макрофаги-эффекторы. ИЛ-1
стимулирует гепатоциты, благодаря чему в крови возрастает концентрация
белков, получивших наименование ректантов острой фазы, так как их
содержание всегда увеличивается в острую фазу воспаления. К таким белкам
относятся фибриноген, С-реактивный белок, (1-антитрипсин и др. Белки острой
фазы воспаления играют важную роль в репарации тканей, связывают
протеолитические ферменты, регулируют клеточный и гуморальный иммунитет.
Увеличение концентрации ректантов острой фазы является приспособительной
реакцией, направленной на ликвидацию патологического процесса. Кроме того,
ИЛ-1 усиливает фагоцитоз, а также ускоряет рост кровеносных сосудов в зонах
повреждения.
ИЛ-2 выделяется Т-амплифайерами под воздействием ИЛ-1 и АГ; является
стимулятором роста для всех видов Т-лимфоцитов и активатором К-клеток.
ИЛ-3 выделяется стимулированными Т-хелперами, моноцитами и макрофагами. Его
действие направлено преимущественно на рост и развитие тучных клеток и
базофилов, а также предшественников Т- и В-лимфоцитов.
ИЛ-4 продуцируется в основном стимулированными Т-хелперами и обладает
чрезвычайно широким спектром действия, так как способствует росту и
дифференцировке В-лимфоцитов, активирует макрофаги, Т-лимфоциты и тучные
клетки, индуцирует продукцию иммуноглобинов отдельных классов.
ИЛ-5 выделяется стимулированными Т-хелперами и является фактором
пролиферации и дифференцировки эозинофилов, а также В-лимфоцитов.
ИЛ-6 продуцируется стимулированными моноцитами, макрофагами, эндотелием, Т-
хелперами и фибробластами; вместе с ИЛ-4 обеспечивает рост и
дифференцировку В-лимфоцитов, способствуя их переходу в антителопродуценты,
т. е. плазматические клетки.
ИЛ-7 первоначально выделен из стромальных клеток костного мозга; усиливает
рост и пролиферацию Т- и В-лимфоцитов, а также влияет на развитие тимоцитов
в тимусе.
ИЛ-8 образуется стимулированными моноцитами и макрофагами. Его назначение
сводится к усилению хемотаксиса и фагоцитарной активности нейтрофилов.
ИЛ-9 продуцируется Т-лимфоцитами и тучными клетками. Действие его
направлено на усиление роста Т-лимфоцитов. Кроме того, он способствует
развитию эритроидных колоний в костном мозге.
ИЛ-10 образуется макрофагами и усиливает пролиферацию зрелых и незрелых
тимоцитов, а также способствует дифференцировке Т-киллеров.
ИЛ-11 продуцируется стромальными клетками костного мозга. Играет важную
роль в гемопоэзе, особенно тромбоцитопоэзе.
ИЛ-12 усиливает цитотоксичность Т-киллеров и К-лимфоцитов.
Иммунный ответ начинается с взаимодействия
антигенпрезентирующих клеток с АГ, после чего происходит его фагоцитоз и
переработка до продуктов деградации, которые выделяются наружу и
оказываются за пределами антигенпрезентирующей клетки.
Специфичность иммунного ответа обеспечивается наличием особых
антигенов, получивших у мышей название Ia-белка. У человека его роль
выполняют человеческие лейкоцитарные антигены 2-го класса, тип DR (Human
Leukocytes Antigens, HLA).
Ia-белок находится практически на всех кроветворных клетках,
но отсутствует на зрелых Т-лимфоцитах; под влиянием интерлейкинов
происходит экспрессия белка на этих клетках.
Роль Ia-белка в иммунном ответе сводится к следующему. АГ
могут быть распознаны иммунокомпетентными клетками лишь при контакте со
специфическими рецепторами, однако количество АГ слишком велико и природа
не заготовила для них соответствующего числа рецепторов, вот почему АГ
(чужое) может быть узнан лишь в комплексе со «своим», функцию которого и
несет Ia- белок или антигены HLA-DR.
Продукты деградации АГ, покинув макрофаг, частично вступают во
взаимодействие с Ia-белком, образуя с ним комплекс, стимулирующий
деятельность антигенпрезентирующей клетки. При этом макрофаг начинает
секретировать ряд интерлейкинов. ИЛ-1 действует на Т-амплифайер, в
результате чего у последнего появляется рецептор к комплексу Ia-белок+АГ.
Именно эта реакция, как и все последующие, обеспечивает специфичность
иммунного ответа.
Активированный Т-амплифайер выделяет ИЛ-2, действующий на
различные клоны Т-хелперов и цитотоксические лимфоциты, принимающие участие
в клеточном иммунитете. Стимулированные клоны Т-хелперов секретируют ИЛ-3,
ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6, оказывающие преимущественное влияние на эффекторное
звено иммунного ответа и тем самым способствующие переходу В-лимфоцитов в
антителопродуценты. Благодаря этому образуются АТ, или иммуноглобины.
Другие интерлейкины (ИЛ-7, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12) влияют нарост и
дифференцировку Т- и В-лимфоцитов и являются факторами надежности,
обеспечивающими иммунный ответ.
Клеточный иммунитет зависит от действия гуморальных факторов,
выделяемых цитотоксическими лимфоцитами (Т-киллерами). Эти соединения
получили наименование «перфорины» и «цитолизины».
Установлено, что каждый Т-эффектор способен лизировать
несколько чужеродных клеток-мишеней. Этот процесс осуществляется в три
стадии: 1) распознавание и контакт с клетками-мишенями; 2) летальный удар;
3) лизис клетки-мишени. Последняя стадия не требует присутствия Т-
эффектора, так как осуществляется под влиянием перфоринов и цитолизинов. В
стадию летального удара перфорины и цитолизины действуют на мембрану клетки-
мишени и образуют в ней поры, через которые проникает вода, разрывающая
клетки.
Среди гуморальных факторов, выделяемых в процессе иммунного
ответа, следует указать на фактор некроза опухолей и интерфероны.
Действие интерферонов неспецифично, так как они обладают
различными функциями – стимулируют деятельность К-клеток и макрофагов,
влияют непосредственно на ДНК - и РНК-содержащие вирусы, подавляя их рост и
активность, задерживают рост и разрушают злокачественные клетки.
Гуморальный иммунный ответ обеспечивается антителами, или
иммуноглобинами. У человека различают 5 основных классов иммуноглобинов:
IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Все они имеют как общие, так и специфические
детерминанты.
Иммуноглобины класса G. У человека являются наиболее важными. Концентрация
их достигает 9-18 г/л. Иммуноглобины этого класса обеспечивают
противоинфекционную защиту, связывают токсины, усиливают фагоцитарную
активность, активируют систему комплемента, вызывают аглютинацию бактерий и
вирусов, они способны переходить через плаценту, обеспечивая новорожденному
так называемый пассивный иммунитет.
Иммуноглобины класса А. Делят на 2 разновидности: сывороточные и
секреторные. Первые из них находятся в крови, вторые – в различных
секретах. Соответственно этому сывороточный иммуноглобин А принимает
участие в общем, иммунитете, а секреторный обеспечивает местный иммунитете,
создавая барьер на пути проникновения инфекций и токсинов в организм.
Секреторный находится в наружных секретах – в слюне, слизи
трахеобронхиального дерева, мочеполовых путей, молоке. Молекулы
иммуноглобина А, присутствующие во внутренних секретах и жидкостях,
существенно отличаются от молекул наружных секретов. Секреторный компонент,
по всей видимости, образуется в эпителиальных клетках и в дальнейшем
присоединяется к молекуле IgA.
IgA нейтрализует токсины и вызывает аглютинацию микроорганизмов и вирусов.
Концентрация сывороточных IgA колеблется от 1,5 до 4 г/л.
Содержание IgA резко возрастает при заболеваниях верхних дыхательных путей,
пневмониях, инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта и др.
Иммуноглобины класса Е. Принимают участие в нейтрализации токсинов,
опсонизации, аглютинации и бактериолизисе, осуществляемом комплементом. К
этому классу также относятся некоторые природные антитела, например к
чужеродным эритроцитам. Содержание IgE повышается при инфекционных
заболеваниях у взрослых и детей.
Иммуноглобины класса D. Представляют собой антитела, локализующиеся в
мембране плазматических клеток, в сыворотке их концентрация невелика.
Значение IgD пока не выяснено, предполагают, что они участвуют в
аутоиммунных процессах.
РЕГУЛЯЦИЯ ИММУНИТЕТА
Интенсивность иммунного ответа во многом определяется
состоянием нервной и эндокринной систем. Установлено, что раздражение
различных подкорковых структур (таламус, гипоталамус, серый бугор) может
сопровождаться как усилением, так и торможением иммунной рекции на введение
антигенов. Показано, что возбуждение симпатического отдела автономной
(вегетативной) нервной системы, как и введение адреналина, усиливает
фагоцитоз и интенсивность иммунного ответа. Повышение тонуса
парасимпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к
противоположным реакциям.
Стресс, а также депрессии угнетают иммунитет, что
сопровождается не только повышенной восприимчивостью к различным
заболеваниям, но и создает благоприятные условия для развития
злокачественных новообразований.
За последние годы установлено, что гипофиз и эпифиз с помощью
особых пептидных биорегуляторов, получивших наименование «цитомедины»,
контролируют деятельность тимуса. Передняя доля гипофиза является
регулятором преимущественно клеточного, а задняя – гуморального иммунитета.
ИММУННАЯ РЕГУЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА
В последнее время высказано предположение, что существует не
две системы регуляции (нервная и гуморальная), а три (нервная, гуморальная
и иммунная). Иммунокомпетентные клетки способны вмешиваться в морфогенез, а
также регулировать течение физиологических функций. Не подлежит сомнению,
что Т-лимфоциты играют чрезвычайно важную роль в регенерации тканей.
Многочисленные исследования показывают, что Т-лимфоциты и макрофаги
осуществляют «хелперную» и «супрессорную» функции в отношении эритропоэза и
лейкопоэза. Лимфокины и монокины, выделяемые лимфоцитами, моноцитами и
макрофагами, способны изменять деятельность центральной нервной системы,
сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения, регулировать
сократительные функции гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры.
Особенно важная роль в регуляции физиологических функций
принадлежит интерлейкинам, которые являются «семьей молекул на все случаи
жизни», так как вмешиваются во все физиологические процессы, протекающие в
организме.
Иммунная система является регулятором гомеостаза. Эта функция
осуществляется за счет выработки аутоантител, связывающих активные
ферменты, факторы свертывания крови и избыток гормонов.
Иммунологическая реакция, с одной стороны, является
неотъемлемой частью гуморальной, так как большинство физиологических и
биохимических процессов осуществляется при непосредственном участии
гуморальных посредников. Однако нередко иммунологическая реакция носит
прицельный характер и тем самым напоминает нервную. Лимфоциты и моноциты, а
также другие клетки, принимающие участие в иммунном ответе, отдают
гуморальный посредник непосредственно органу-мишени. Отсюда предложение
назвать иммунологическую регуляцию клеточно-гуморальной. Основную роль в
ней следует отвести различным популяциям Т-лимфоцитов, осуществляющих
«хелперные» и «супрессорные» функции по отношению к различным
физиологическим процессам.
Учет регуляторных функций иммунной системы позволяет врачам
различных специальностей по-новому подойти к решению многих проблем
клинической медицины.
БИБЛИОГРАФИЯ:
1. «Физиология человека» под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько,
М., «Медицина», 1997, т.1, стр. 298 – 307.
2. Использованы материалы с серверов:
http://www.uni.udm.ru
http://www.rmj.net
http://www.doktor.ru
http://www.medline.com
