Иммунитет

Иммунитет (от лат. immunitas — освобождение от чего-либо) — это физиологическая функция, которая обуславливает невосприимчивость организма к чужеродным антигенам.

Иммунная система организма — совокупность лимфоидных органов и тканей, которые определяют контроль за антигенным постоянством внутренней среды организма, путем распознавания молекул чужеродной генетической информации, их уничтожение и дальнейшее удаление из организма.

Иммунная система эволюционно формировалась для защиты макроорганизма от патогенных организмов, такие как вирусы, проникают внутрь клеток хозяина, другие, например многие бактерии, размножаются внеклеточно в тканях или полостях тела. В поддержании иммунитета принимают участие лимфоциты и фагоциты. Лимфоциты распознают антигены патогенных микроорганизмов. Фагоциты поглощают и разрушают самих возбудителей.

Главная функция иммунной системы — иммунологический надзор за постоянством клеточного и антигенного состава организма.

В иммунной системе развитых организмов существует множество способов обнаружения и удаления чужеродных агентов. Этот процесс называется иммунным ответом. Иммунный ответ состоит из двух фаз. В ранней фазе происходит распознавание антигена специфически реагирующими лимфоцитами и их активация; в поздней (эффекторной) фазе эти лимфоциты осуществляют свою координирующую функцию в устранении источника чужеродных антигенов из организма. Все формы иммунного ответа можно разделить на:

• врожденные реакции
• приобретенные реакции

Иммунная система обеспечивает распознавание и элиминацию (исключение, уничтожение, ограничение) генетически чужеродных структур (антигенов), которые бывают двух видов:

• Экзогенные антигены — бактерии, вирусы, грибы, простейшие
• Эндогенные антигены — клетки, модифицированные вирусами, ксенобиотиками, старением; опухолевые клетки и др.

Антигены — это молекулы, распознаваемые рецепторами лимфоцитов.

В окружающей нас среде присутствуют в огромном разнообразии патогенные микробы (вирусы, бактерии, грибы, простейшие) и многоклеточные паразиты. Они способны вызывать заболевания и, если размножаются при этом в тканях организма бесконтрольно, в конце концов приводить к его гибели. Однако в норме, благодаря иммунной системе, которая защищает нас от патогенных микробов, большинство инфекций протекает кратковременно и практически без нарушающих здоровье последствий.

Поскольку микроорганизмы существуют во множестве форм, организм располагает широким набором факторов противоинфекционной резистентности и форм иммунного ответа. Прежде всего, эффективной преградой для большинства возбудителей инфекции служат наружные покровы тела — через неповрежденную кожу может проникнуть лишь очень небольшое число видов возбудителей. Однако многие патогенные микробы способны проникнуть сквозь эпителий пищеварительной и мочеполовой систем, инфицировать носоглотку и легкие. Некоторые возбудители, например малярийный плазмодий и вирус гепатита В, вызывают инфекцию, только оказавшись непосредственно в крови.

Какая из форм иммунного ответа будет эффективной, зависит в значительной мере от локализации инфекции и типа возбудителя. Наиболее существенно при этом, проникают микробы внутрь клеток организма — хозяина или нет. Для того, чтобы ликвидировать внутриклеточную инфекцию (такую вызывают все вирусы, некоторые бактерии и ряд паразитических простейших) иммунная система должна распознать и разрушить инфицированные клетки. В случае внеклеточного размножения инфицирующего агента в тканях, жидкостях или полостях организма (это характерно для многих бактерий и более крупных возбудителей) иммунный ответ совершенно иной. При развитии инфекции, однако, даже внутриклеточные возбудители, чтобы достичь соответствующих клеток — мишеней, передвигаются с током крови и тканевой жидкости, и в это время они уязвимы для тех факторов иммунной системы, которые в основном рассчитаны на внеклеточных возбудителей.

В-лимфоциты обычно распознают не расщепленные молекулы антигена, тогда как Т-лимфоциты чаще всего способны распознавать антигенные молекулы только в виде фрагментов на поверхности других клеток. Узнавание молекул антигена специфичными к нему лимфоцитами влечет за собой селективное размножение лимфоцитарных клонов: антиген можно сравнить с «замком», а антитело к нему — с «ключом», которое отпирает именно этот замок, выбирая его из множества других. В основе иммунитета лежит принцип — подбирания подходящего «ключа» из числа уже имеющихся в организме. Действительно, если «связка ключей» достаточна велика, а требования к точности подгонки не беспредельна, то найти нужный «ключ», да обычно и не один, всегда удается. каждый лимфоцит производит только один вид антител и в организме существует столько видов (клонов) лимфоцитов, сколько видов антител этот организм может производить. По современным подсчетам, число это имеет порядок от одного до десяти миллионов. Антиген, попавший в организм, случайно встречается с теми, пока немногими, лимфоцитами, которые способны к образованию антител против этого антигена. Некоторые молекулы антител, как бы «образцы продукции», находятся на поверхности таких лимфоцитов, где и происходит их первая встреча с антигеном. Контакт с антигеном стимулирует данный лимфоцит к активному размножению и синтезу антител, в результате чего образуется большая популяция лимфоцитов одного вида (клона), продуцирующих только один вид антител. При попадании в организм другого антигена стимулируется размножение другого клона лимфоцитов и соответственно синтез другого вида антител. так как исходно имеется не менее миллиона видов антител, то каждый новый антиген находит один или более видов антител, которые ему комплементарны и с ним связываются. При этом соответственно активируется размножение новых клонов лимфоцитов. таким образом, в организм (в крови, в лимфоузлах и кроветворных органах) должно содержаться около миллиона различных клонов лимфоцитов, каждый из которых представлен, как правило, очень небольшим количеством, может быть всего сотнями, клеток. Но организм почти всегда иммунизирован против ряда антигенов, которые посредством инфекции успевают в течении жизни в него попасть. Число таких антигенов, вероятно, не очень велико, может быть десятки или сотни. То есть клоны лимфоцитов, которые вырабатывают антитела против антигенов, уже успевают размножаться, и число лимфоцитов в каждом таком «работающем» клоне должно быть в миллионы раз выше. Лимфоциты этих относительно немногих клонов составляют значительную долю всей популяции лимфоцитов в организме.

При попадании в организм нового антигена иммунизация происходит не сразу: на отыскание немногих лимфоцитов «своего» клона, на их размножение и выбрасывание в кровь достаточных количества антител обычно уходит около двух недель. Этот срок является критическим при многих опасных инфекционных заболеваниях. Если микробы, попавшие в организм, быстро размножаются, а токсины, которые они вырабатывают, очень ядовиты, то организм погибает, не успев создать иммунной защиты. Если ему удалось прожить с инфекцией хотя бы одну-две недели, то далее образование антител в В-лимфоцитах блокирует токсины, а Т-лимфоциты уничтожают и сами

Система врождённого иммунитета намного более эволюционно древняя, чем система приобретённого иммунитета, и присутствует у всех видов растений и животных, но подробно изучена только у позвоночных. По сравнению с системой приобретённого иммунитета система врождённого активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Она реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определённые классы антигенов, характерные для патогенных организмов (полисахариды клеточной стенки бактерий, двунитевая РНК некоторых вирусов и т. п.).

У врождённого иммунитета есть клеточный и гуморальный компоненты. Местная неспецифическая иммунная реакция иначе называется воспалением.

Конечный результат врожденного и приобретенного иммунитета одинаковый. Отличия обоих видов иммунитета можно представить на основе следующих критериев:

Таким образом, оба вида иммунитета действуют в одном направлении, осуществляя защиту организма от патогенных факторов. Врожденный иммунитет быстро обеспечивает полную ликвидацию простых антигенов, приобретенный — дает замедленную реакцию на специфические антигены. Иммунная система эффективно защищает организм от любых инфекционных агентов и патогенных факторов, попадающих в организм.