Роль імунної системи

Будова і склад імунної системи

Імунна система людини включає центральні органи – мозок і вилочкову залозу (тимус) – і периферичні – селезінку, лімфатичні вузли, лімфоїдну тканину. Ці органи виробляють кілька типів клітин, які і здійснюють нагляд за сталістю клітинного і антигенного складу внутрішнього середовища.

Основні клітини імунної системи – фагоцити і лімфоцити (В- і Т-лімфоцити). Вони циркулюють кровоносною і лімфатичною системами, деякі з них можуть проникати в тканини. Всі клітини імунної системи мають певні функції і працюють в складній взаємодії, яка забезпечується виробленням спеціальних біологічно активних речовин – цитокінів. Ви, напевно, чули такі назви, як інтерферони, інтерлейкіни і тому подібні. Це так звані цитокіни, за допомогою яких клітини імунної системи можуть обмінюватися інформацією і здійснювати координацію своїх дій.

Фагоцити

Фагоцити кидаються на прибульців, поглинаючи і руйнуючи мікроби, отруйні речовини та інші чужорідні для організму клітини і тканини. При цьому гинуть і самі фагоцити, вивільняючи речовини (медіатори), що викликають місцеву запальну реакцію і привертають нові групи фагоцитів на боротьбу з антигенами. Встановлено, що один фагоцит може захопити 15-20 бактерій. Якщо він поглинає більше мікробів, ніж може їх перетравити, то клітина гине. Суміш загиблих і живих фагоцитів та бактерій називається гноєм.

Після поглинання чужорідного мікроорганізму фагоцитом він опиняється в пастці внутрішньоклітинного пухирця, який називається фагосомою. Фагосома зливається з іншою бульбашкою – лізосомою, в результаті чого формується фаголізосома. Мікроорганізм гине під впливом травних ферментів, або в результаті дихального вибуху, при якому в фаголізосому вивільняються вільні радикали. Фагоцитоз еволюціонував зі способу отримання захоплених поживних речовин, але ця роль у фагоцитів була розширена і стала захисним механізмом, спрямованим на руйнацію патогенних збудників. Фагоцитоз, ймовірно, є найстарішою формою захисту макроорганізму, оскільки фагоцити є як у хребетних, так і у безхребетних тварин.

До фагоцитів відносяться такі клітини, як мононуклеарні фагоцити (зокрема – моноцити і макрофаги), дендритні клітини і нейтрофіли. Фагоцити здатні зв’язувати мікроорганізми і антигени на своїй поверхні, а потім поглинати і знищувати їх. Ця функція основана на простих механізмах розпізнавання, що дозволяють зв’язувати найрізноманітніші мікробні продукти, і відноситься до проявів вродженого імунітету. З появою специфічної імунної відповіді мононуклеарні фагоцити відіграють важливу роль у його механізмах шляхом презентацію антигенів T-лімфоцитам. Для ефективного знищення мікробів фагоцитам потрібна активація.

Нейтрофіли і макрофаги – це фагоцити, які подорожують організмом в пошуках чужорідних мікроорганізмів. Нейтрофіли зазвичай виявляються в крові і є найчисельнішою групу фагоцитів. Їх частка складає близько 50% -60% від загальної кількості циркулюючих лейкоцитів. Під час гострої фази запалення, зокрема в результаті бактеріальної інфекції, нейтрофіли мігрують до вогнища запалення. Цей процес називається хемотаксисом. Вони зазвичай є першими клітинами, що реагують на вогнище інфекції.

Макрофаги представляють собою клітини багатоцільового призначення, що мешкають в тканинах і виробляють широкий спектр біохімічних факторів, включаючи ферменти, білки системи комплементу та регуляторні фактори, наприклад інтерлейкін-1. Крім того, макрофаги виконують роль прибиральників, позбавляючи організм від зношених клітин та іншого сміття, а також роль антиген-презентуючих клітин, які активують ланки набутого імунітету.

Дендритні клітини – це фагоцити в тканинах, які стикаються із зовнішнім середовищем. Тобто вони розташовані, головним чином, в шкірі, носі, легенях, шлунку та кишечнику. Їх так назвали черех зовнішню схожість з дендритами нейронів через наявність багаточисельних відростків, проте дендритні клітини жодним чином не пов’язані з нервовою системою. Дендритні клітини служать сполучною ланкою між вродженим і набутим імунітетом.

Лімфоцити

Лімфоцити виробляють специфічні білки (антитіла) – імуноглобуліни, які взаємодіють з певними антигенами і зв’язують їх. Антитіла нейтралізують активність отрут, мікробів, роблять їх більш доступними для фагоцитів.

Основними типами лімфоцитів є B-клітини і T-клітини, які походять з плюріпотентних гемопоетичних стовбурових клітин. У дорослої людини вони утворюються в кістковому мозку, а T-лімфоцити додатково проходять частину етапів диференціювання в тимусі. B-клітини відповідають за гуморальну ланку набутого імунітету, тобто виробляють антитіла, в той час як T-клітини являють собою основу клітинної ланки специфічної імунної відповіді.

На етапі розвитку лімфоцити проходять відбір: залишаються тільки значущі з точки зору захисту організму, а також ті, які не несуть загрози власним тканинам організму. Паралельно з цим процесом лімфоцити поділяються на групи, здатні виконувати ту чи іншу функцію захисту.

Існують різні види лімфоцитів. Зокрема, за морфологічними ознаками їх поділяють на малі лімфоцити і великі гранулярні лімфоцити (ВГЛ). За структурою зовнішніх рецепторів серед лімфоцитів виділяють, зокрема, B-лімфоцити і T-лімфоцити.

Як B-, так і T-клітини несуть на своїй поверхні рецепторні молекули, які розпізнають специфічні мішені. Рецептори - це ніби «дзеркальний відбиток» певної частини чужорідної молекули, здатний приєднуватися до неї. При цьому одна клітина може містити рецептори тільки для одного виду антигенів.

T-клітини розпізнають чужорідні («не-свої») мішені, такі як патогенні мікроорганізми, тільки після того, як антигени (специфічні молекули чужорідного тіла) будуть оброблені і презентовані в поєднанні з власною («своєю») біомолекулою, яка називається молекулою головного комплексу гістосумісності. Серед T-клітин розрізняють ряд підтипів, зокрема, Т-кілери, Т-хелпери і регуляторні Т-клітини.

T-кілери розпізнають тільки антигени, які об’єднані з молекулами головного комплексу гістосумісності I класу, у той час як T-хелпери розпізнають тільки антигени, які розташовані на поверхні клітин у поєднанні з молекулами головного комплексу гістосумісності II класу. Це розходження в презентації антигену відображає різні ролі зазначених двох типів T-клітин. Іншим, менш поширеним підтипом T-клітин, є γδ T-клітини, які розпізнають незмінені антигени, не зв’язані з рецепторами головного комплексу гістосумісності.

У T-лімфоцитів коло завдань досить широке. Частина з них – регуляція набутого імунітету за допомогою спеціальних білків (зокрема, цитокінів), активація B-лімфоцитів для утворення антитіл, а також регуляція активації фагоцитів для більш ефективного руйнування мікроорганізмів. Цю задачу виконує група T-хелперів. За руйнування власних клітин організму шляхом виділення цитотоксичних факторів при безпосередньому контакті відповідають T-кілери, які діють специфічно.

На відміну від T-клітин, B-клітини не потребують обробки антигену та експресії його на поверхні клітини. Функція B-лімфоцитів полягає насамперед у виробленні антитіл, дія яких спрямована насамперед проти позаклітинно розташованих збудників.

Крім того, існують лімфоцити, які проявляють цитотоксичність неспецифічно – природні кілери.

Імунна система слизових оболонок

Імунна система слизових оболонок формує захисний бар’єр, який оберігає організм людини від хвороботворного впливу патогенної і умовно-патогенної мікрофлори. Захисні реакції, що розвиваються імунною системою слизових оболонок, в нормі протікають на тлі мінімальної запальної реакції і не супроводжуються ушкодженням оточуючих тканин.

Імунна система слизових оболонок представлена ​​регіонарними лімфатичними вузлами, мигдалинами глоткового лімфоїдного кільця, лімфоїдними бляшками кишечника, численними лімфоїдними вузликами, розташованими в слизових оболонках, дифузною лімфоїдною тканиною, а також лімфоїдними клітинами власної пластинки і міжепітеліальними лімфоцитами.

У слизових оболонках, де немає постійного і тривалого впливу антигенів, лімфоцити розташовуються розрізнено, на деякій відстані один від одного, формуючи дифузну лімфоїдну тканину. У ділянках, де спостерігається часте зіткнення з антигенами та алергенами, лімфоцити збираються в дрібні і великі щільні скупчення, що отримали назву лімфоїдних вузликів. Лімфоїдні вузлики, які не мають центрів розмноження, містяться у великій кількості в слизовій оболонці стравоходу, дихальних шляхів (гортані, трахеї, великих бронхів). У місцях постійного і сильного впливу антигенів, де потрібна участь у захисних реакціях все нових і нових лімфоцитів, розташовуються лімфоїдні вузлики з центрами розмноження. У цих гермінативних центрах клітини розташовуються дещо розрізнено, і на мікроапаратах ці центри виглядають більш світлими, ніж навколишня (периферична) зона лімфоїдного вузлика. Центри розмноження в лімфоїдних вузликах є місцями розмноження лімфоцитів, потреба в яких у місцях постійного антигенного вторгнення велика. Лімфоїдні вузлики з центрами розмноження у великій кількості є в слизовій оболонці шлунка, тонкої і товстої кишки, в апендиксі.

Роль імунної системи

Імунна система з’явилася разом з багатоклітинними організмами і розвивалася, як помічник їхнього виживання. Вона поєднує органи і тканини, які гарантують захист організму від генетично чужорідних клітин і речовин, що надходять з навколишнього середовища.

За організацією та механізмом функціонування вона подібна до нервової системи. Обидві системи представлені центральними і периферичними органами, здатними реагувати на різні сигнали, мають велику кількість рецепторних структур, специфічну пам’ять.

До центральних органів імунної системи відносять червоний кістковий мозок, до периферичних – лімфатичні вузли, селезінку, мигдалики, апендикс. Центральне місце серед клітин імунної системи займають різні лімфоцити. При контакті з чужорідними тілами за їх допомогою імунна система здатна забезпечити різні форми імунної відповіді: утворення специфічних антитіл крові, утворення різних видів лімфоцитів.

У період внутрішньоутробного розвитку у плода формується система Аг МНС, органи імунної системи, Популяції імунокомпетентних клітин і система комплементу. Імунна система матері толерантна до аллоантігенов плода, оскільки їх число відносно невелике, а також в силу виборчої проникності плаценти і наявності в крові матері і плоду різних імуносупресивних факторів (а-фетопротеїну, естрогенів, прогестерону, простагландинів і т.д.).

Імунна система у новонароджених

У новонароджених імунна система структурно організована, але функціонально неспроможна. Знижений вміст компонентів комплементу, IgG, IgA та основних популяцій імунокомпетентних клітин. На проникнення інфекційних агентів лімфоїдні органи відповідають гіперплазією, що виявляється лімфаденопатією.

У розвитку дитини виділяють критичні періоди, під час яких на антигенний стимул імунна система дає неадекватні або парадоксальні реакції.

• Перший критичний період імунної системи у дитини - Перші 30 діб життя. Відзначають низьку активність фагоцитів. Лімфоцити здатні відповідати на Аг і мітогени; гуморальні реакції обумовлені материнськими IgG.

• Другий критичний період імунної системи у дитини - 3-6 міс. Материнські AT зникають з кровотоку; у відповідь на потрапляння Аг утворюються переважно IgM. Дефіцит IgA призводить до високої чутливості до респіраторних вірусних інфекцій (аденовіруси, віруси парагрипу та ін.) Імунокомпетентні клітини характеризуються низькою активністю. У цей період проявляються ранні спадкові дефекти імунної системи.

• Третій критичний період імунної системи у дитини - 2-й рік життя. Імунна система повноцінно функціонує, з'являються значущі кількості IgG, але як і раніше зберігається дефіцит місцевих захисних факторів, що проявляється у збереженні високої сприйнятливості до бактеріальних і вірусних збудників.

• Четвертий критичний період імунної системи у дитини - 4-6-й рік життя. Синтез AT, виключаючи IgA, досягає величин, характерних для дорослих; одночасно підвищується вміст IgE. Активність факторів місцевого захисту залишається низькою. У цей період проявляються пізні спадкові дефекти імунної системи.

• П'ятий критичний період імунної системи у дитини - Підлітковий вік. Статеві гормони, що синтезуються в цей період, пригнічують імунні реакції. Як наслідок, можливий розвиток аутоімунних і лімфопроліферативних захворювань, також підвищується сприйнятливість до мікробів.

Імунна система в літньому віці

Ослаблення властивостей імунокомпетентних клітин проявляється порушеннями розпізнавання клітин, які мають змінені Аг МНС і зниженням специфічності імунних реакцій. У цей період зростає ризик розвитку аутоімунних та імунодефіцитних станів, а також злоякісних пухлин.

68.

Імунітет – це захист організму від усього, що несе у собі ознаки чужорідної генетичної інформації, спосіб збереження генетичної сталості клітин.

Антигени

Таку чужорідну інформацію несуть бактерії, віруси, найпростіші, гельмінти, продукти їх життєдіяльності, а також білки і клітини багатоклітинних організмів, включаючи видозмінені клітини самого організму. Ці речовини в імунології називають антигенами.

Антигени – це речовини, які сприймаються організмом як чужорідні і, при введені в організм, здатні викликати імунну відповідь.

Антигенні властивості мають макромолекулярні компоненти всіх живих організмів. Антигени можуть бути:

видовими – спільними для всіх особин даного виду;

груповими – спільними лише для частини особин даного виду.

Імунність антигенів та форма імунної відповіді (толерантність, гуморальний і клітинний імунітет, алергія) залежать:

від ступеню чужорідності антигену (філогенетичних відмінностей між видами);

хімічної природи, конформації і жорсткості структури молекул;

дози і форми введення.

Антигени, введені невеликими дозами, та антигени, філогенетично близьких видів, можуть викликати толерантність (стійкість, несприйняття антигену). Це не дуже типова реакція, адже чутливість організму до антигенів надзвичайно велика. Так, наприклад, імунна система ссавців здатна розрізняти до 106 видів антигенів.

Імунна відповідь на дію антигену – це складна захисна реакція. Розпізнавання чужорідних антигенів – універсальна властивість, присутня у всіх живих організмах і необхідна для підтримки їх цілісності. Розрізняють декілька видів імунітету (рис.):

Гуморальний імунітет забезпечується специфічними макромолекулами, які функціонують у внутрішніх рідинах організму. У плазмі крові містяться спеціальні білки, які здатні знешкоджувати мікроорганізми та отруйні продукти їх життєдіяльності, які надходять у рідини організму. Він може загальним (неспецифічним) або бути специфічними для конкретних антигенів. Прикладами системи гуморального імунітету є утворення інтерферону та антитіл.

Інтерферон – неспецифічний фактор противірусного імунітету, який виробляється у клітинах організму і виділяється у плазму крові. Це білок з молекулярною масою 25000 – 110000. Він забезпечує загальну імунну відповідь, знешкоджуючи дію усіх вірусів та їх токсинів.

Антитіла

Крім загального білкового захисту є ще направлений. Він відбувається за рахунок того, що в організмі існують спеціальні білки, які діють лише проти певних збудників хвороб. Вони називаються антитілами.

Антитіла – специфічні глобулярні білки, які виділяються в організмі у відповідь на конкретні антигени і здатні з ними специфічно з’єднуватися.

Антитіла утворюються та виділяються спеціальним типом лейкоцитів, які є в крові та лімфі. Зв’язування антигена з відповідним антитілом призводить до утворення імунного комплексу. Ця реакція зумовлена комплементарністю взаємодіючих структур і відбувається під дією гідрофобних, водневих та інших зв’язків. Ознакою утворення комплексу антиген – антитіло є зсідання (аглютинація, преципітація), нейтралізація токсинів, іммобілізація бактерій тощо.

Крім захисту на рівні спеціальних макромолекул, існує також захист на клітинному рівні – клітинний імунітет. Головну роль у цьому відіграють білі кров’яні клітини – лейкоцити. Захисні функції лейкоцитів переконливо довів російський біолог І. І. Мечников. Він встановив, що лейкоцити, завдяки здатності до амебоїдного руху, поглинають хвороботворні мікроорганізми і перетравлюють їх. Це явище відбувається за механізмом фагоцитозу (від грецьк. phagos – пожирати).

69.

Імунодефіцитний стан може бути наслідком радіоактивного опромінення, особливо при ураженні червоного кісткового мозку. В умовах радіоактивного забруднення середовища такий стан призводить до зростання частоти і чисельності різноманітних інфекційних захворювань, зниження здатності організму протистояти гострим респіраторним вірусним інфекціям тощо. Важкою формою імунодефіциту є захворювання на СНІД (синдром набутого імунодефіциту), яке викликається внаслідок ураження вірусом імунодефіциту людини (ВІЛ). Цей вірус руйнує один з типів лейкоцитів, що призводить до зниження функції імунної системи. Вважається, що протягом 10 років після інфікування людина може померти. Причиною смерті є загострення або неадекватне протікання інфекційних захворювань. ВІЛ передається через кров і деякі рідини організму, а зараження може відбутися при переливанні крові і деяких кров’яних препаратів, при користуванні нестерилізованим інструментарієм у лікарнях і перукарнях, при статевих зносинах тощо. Нажаль, ліків від цього страшного захворювання ще немає.

На сьогодні ВІЛ-інфекція не має радикальних засобів лікування, тому головною зброєю в боротьбі з поширенням вірусу є попередження нових випадків інфікування. У зв'язку з цим, необхідно:

• приймати правильні щодо свого здоров'я рішення, намагатися протистояти таким факторам ризику, як потреба експериментувати, самоутверджуватись під тиском з боку однолітків та наркодільців;

• уникати випадкових статевих контактів, бо чим більше сексуальних партнерів, тим вищим є ризик інфікування. Застосування презервативів значно знижує можливість інфікування партнера не тільки ВІЛ, але й збудниками венеричних захворювань, вірусних гепатитів. Купуючи презервативи, слід звертати увагу на строки їхньої реалізації та наявність спеціальної змазки, що засвідчує напис в анотації - проти інфекційних хвороб (іnfections diseases prevention) чи АНТИСНІД. Рекомендується вживати латексні презервативи;

• сексуальні стосунки з особами, що вживають наркотики, здебільшого неконтрольовані і вже тому небезпечні. За даними статистики 30 - 50 % осіб, що вживають наркотики ін'єкційним шляхом, інфіковані ВІЛ отож, вірогідність інфікування надзвичайно висока;

• пам'ятати, що венеричні хвороби сприяють поширенню ВІЛ, а тому їх потрібно терміново лікувати;

• не застосовувати вже використані, брудні шприци та голки при введенні наркотиків. Для кожної ін'єкції слід використовувати одноразовий стерильний шприц та голку, а якщо це неможливо, то кип'ятити шприци багаторазового вживання чи промивати їх дезрозчином;

• важливо знати, що вагітні ВІЛ-інфіковані жінки можуть запобігти народженню хворої на ВІЛ-інфекцію дитини, якщо вони якнайраніше звернуться в жіночу консультацію, для проведення профілактичного лікування.

Поиск по сайту: