Приобретенный активный иммунитет

Иммунитет имеется практически в любом свободно живущем организме. Это основа сохранения его жизнеспособности. От рождения все имеют так называемый врожденный иммунитет – основа всей системы защиты. Но кроме него, очень большую роль в защите от чужеродных агентов, играет приобретенный иммунитет. Они являются частями одной системы и находятся в очень тесном взаимодействии.

По механизмам образования и особенностям функционирования, приобретенный иммунитет разделяется на два вида. Приобретенный активный иммунитет и приобретенный пассивный. Второй будет рассмотрен в следующей главе. Остановимся подробнее на первом.

При любом виде защитной системы, включая и приобретенный иммунитет, главными действующими факторами являются клеточные и гуморальные. Но если при врожденном иммунитете определенную роль играют еще и особенности строения и физиологии организма, то в случае приобретенного иммунитета они никакой роли не играют. Главными действующими компонентами данной системы ответа будут клеточные факторы. Иными словами, их можно назвать центральный ядром всей приобретенной иммунной системы.

Приобретенный активный иммунитет

Существует две разновидности клеток, на работе которых основаны все приобретенные ответные реакции системы иммунной защиты. Обе они относятся к лимфоцитам и имеют общее происхождение с другими клетками.

Все начинается в костном мозге, где существуют так называемые полипотентные клетки. Они названы из-за своей особенности. Каждая из них может дать в процессе своего развития практически все клетки крови и иммунной системы. Так вот, первоначальный процесс развития начинается в костном мозге и носит название лимфопоэз. Все клетки имеют одинаковый план строения. Затем одни клетки остаются и "дозревают" в костном мозге. Это B-лимфоциты. Они названы в честь того, что первоначально были открыты у птиц. Другая группа клеток перемещается в вилочковую железу (тимус), где и приобретает характерные для них функции. Эти клетки называются тимусзависимыми лимфоцитами или T-лимфоцитами.

B-лимфоциты являются основой гуморальной составляющей приобретенного иммунного ответа. Для этого мембрана снабжена большим количеством рецепторов, которые необходимы для распознавания структуры антигенов. Кроме того, метаболизм клеток построен так, что они могут синтезировать специальные белковые соединения - антитела. Все это дает возможность B-лимфоцитам играть большую роль в иммунитете.

B-клетка, вышедшая из костного мозга, еще не имеет способность к выполнению своих функций. Для этого необходима его активация, после которой он становиться способным к выработке различных антител. Процесс активации кратко можно описать как перестройку метаболизма клетки на путь выполнения своих главных задач - синтез биологически активных веществ. Происходит это следующим образом. Лимфоцит, после встречи с антигеном, "запоминает" его структуру. Затем клетка начинает делиться, и постепенно приобретает возможность к синтезу комплиментарных антител. В итоге она становится плазматической клеткой, которая уже начинает выделять эти самые антитела. Примечательно, что одна такая клетка, способна синтезировать антитела к определенному. антигену. Что же из себя представляют эти биологически активные вещества? Это иммуноглобулины - белки иммунитета. Всего существует 5 классов этих соединений.

  • Иммуноглобулины A. Являются поверхностный антителами, так как находятся в связанном состоянии с клетками эпителия слизистых носа, рта и практически всего желудочно- кишечного тракта. Данные иммуноглобулины выполняют функции связывания и обезвреживания различных инфекционных агентов. Кроме того, эти белки в свободном состоянии находятся в слюне, слезной жидкости и грудном молоке. Последнее обстоятельство делает их очень важным компонентом защиты новорожденного, в связи с тем, что приобретенный активный иммунитет в таком возрасте находиться на начальном этапе становления. Другими словами, он не может обеспечить иммунную защиту.
  • Иммуноглобулины G являются самым большим по численности классом антител. Их количество составляет около 75% от содержания всех других классов. Эти белки начинают вырабатываться с 3-4 дня от момента попадания антигена в организм и достигают максимума к 6-7 дню. Затем, в течении длительного времен (месяцы и годы) их количество начинает снижаться. Основная роль также заключается в связывании и обезвреживании антигенов. Но этот процесс может происходить как в тканях, так и в крови. Также эти антитела способны сохранят информацию о строении антигена. Очень важным фактом является малая масса этих антител. Это позволяет свободно проходить через фетопланцентарный барьер, что и обеспечивает иммунитет плода и новорожденного первые 4-5 месяцев жизни.
  • Иммуноглобулины M начинают вырабатываться с первых часов проникновения в организм антигена. Поэтому могут считаться антителами первичного иммунного ответа. Наибольшее число достигается к 3-4 дню. То есть приходиться на начало синтеза IgG. Роль этих белков также состоит в иннактивации антигена. Но факт их раннего появления говорит о меньшей по сравнению с иммуноглобулинами G, специфичностью.
  • Иммуноглобулины E относятся к очень редким антителам, с неясными функциями. В основном они содержаться на незрелых B-лимфоцитах костного мозга. Наибольшее количество данных белков имеется у детей 8-10 лет, при беременности и бронхиальной астме.
  • Иммуноглобулины D являются антителами против глистных инвазий.

Активация B-лимфоцитов осуществляется за счет наличия на мембране большого количества разнообразных рецепторов. И поэтому она возможна несколькими путями. Первый - это прямой контакт с антигеном. Данный процесс имеет место при соприкосновении лимфоцита с макрофагам, которые уже поглотили чужеродный агент. Дело в том, что на поверхности мембраны этих фагоцитов имеются антигены. Они там как раз и находятся для передачи "информации" B-лимфоцитам.

Второй путь - опосредованный. На поверхности лимфоцита имеются рецепторы, к которым могут присоединяться различные вещества иммунной системы. Прежде всего, интеллейкны и собственно иммуноглобулины.

T-лимфоциты созревают в тимусе. Считается, что этот процесс происходит под влиянием гормонов вилочковой железы. Он затрагивает главным образом органеллы клетки, как участки синтеза определенных веществ. Но также изменения происходят в геноме клетки.

Для тимусзависимых лимфоцитов характерны более широкие функции. Они являются главными регуляторами как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. В связи с этим, можно выделить несколько разновидностей T-лимфоцитов.

  • Т-хелперы являются главными регулирующими клетками. Свое свойство они реализуют путем выработки различных биологически активных веществ. В основном это так называемые лимфокины или сигнальные молекулы лимфоцитов. Например, интерллейкн 2 приводит к активации B-лимфоцитов. Другие интерлейкины способны активировать фагоциты и T-киллеров. Последнее имеет значение для некоторых инфекций. Это связано с тем, что выделение комплиментарных антител к некоторым антигенам возможно только в случае непосредственного участия T-хелперов. Возможно поражение этих клеток при ВИЧ-инфекции, является одним из главных факторов устойчивости вируса иммунодефицита человека к действию на него защитных сил организма.
  • T-киллеры. Эти клетки вполне оправдывают свое название, так как способны выделять специальные вещества - цитокины. Эти соединения обладают высокой химической активностью, что позволяет им уничтожат большинство чужеродных клеток. Рассмотрим общий механизм их действия на примере перфорина - одного из самых распространенных цитокинов. Этот белок выделяется в растворенном состоянии, что позволяет легко проникать в мембрану. Затем, под действием ионов кальция происходит присоединение частей молекул друг к другу. То есть полимеризация. В результате перфорин из растворимого состояния переходит в нерастворимое. Это буквально разрывает участки мембраны, и она становится проницаемой для различных ионов. Вскоре разница между электролитами снаружи и внутри клетки становится одинаковой, что приводит и ее гибели за счет прекращения метаболизма.
  • T-супрессоры выполняют функцию своеобразных "тормозов" иммунной реакции. Именно за счет этого *приобретенный активный иммунитет* не причиняет "вреда" собственным клеткам и тканям. Кроме того, эти лимфоциты играют большую роль в сдерживании аутоиммунное агрессии - состоянии, когда клетки иммунитета начинают "атаковать" собственные клетки организма.

Кроме наличия специфичных клеточных и гуморальных факторов, более эффективно использующих ресурсы, приобретенный активный иммунитет имеет еще одну очень важную особенность. Это наличие "иммунной памяти". Она характеризуется тем, что клеточные и гуморальные факторы обладают способностью к "запоминанию" основных характеристик чужеродных веществ. А если быть точным - строение их антигенов. В первую очередь такой способностью обладают лимфоциты. Примерно в равной степени.

В B-лимфоцитах процесс "запоминания" начинается параллельно активации. При получении лимфоцитом "информации", он начинает делиться и в конечном итоге превращается в два вида клеток. Первые, (имеется в виду плазматические клетки) были рассмотрены ранее. А вторые называют B-лимфоцитами памяти. Эти клетки не участвуют в первичном иммунном ответе. Они разносятся по всему организму и циркулируют в нем долгие месяцы, и даже годы. Такая продолжительность жизни клеток памяти связана с очень резким снижением уровня метаболизма. В результате замедляются все процессы внутри клетки, и она практически не нуждается во внешней поддержке. Подобное состояние можно наглядно наблюдать на рептилиях, впадающих в состояние анабиоза. Таким образом, организм на долго получает возможность быстрого и эффективного ответа на повторное вторжение чужеродного агента. Дело в том, что при встрече с антигеном второй раз B-лимфоциты сразу же начнут активное деление и превращение в плазматические клетки. Те, в свою очередь - выработку комплиментарных антител.

Для T-лимфоцитов характерны подобные механизмы сохранения иммунной памяти. Но в отличии от своих "собратьев" при встрече с антигеном, они кроме его непосредственного уничтожения, способны запускать другие реакции иммунитета.

Как и в случае с В-лимфоцитами, Т-клетки при вторичном попадании антигена в организм, первым делом начнут активное деление. При этом метаболизм каждой новой клетки будет перестраиваться к осуществлению своих функций. Все зависит от того, какой вид клеток будет образовываться. Если это Т-хелперы, то основная часть работы органелл клетки будет направлена на синтез различных сигнальных молекул, Кроме того, в структуре мембраны произойдут изменения. В первую очередь это касается изменений рецепторного (воспринимающего) аппарата. Количество и разнообразие рецепторов возрастет. В случае с Т-киллерами, больший упор будет идти на синтетический аппарат клетки. И наконец Т-супрессоры. Изменения метаболизма имеет очень много схожего с первым видом Т-клеток – хелперами. Но с той лишь разницей, что им характерно подавление иммунного ответа.

Современное состояние науки позволяет создавать приобретенный активный иммунитет искусственным путем. Все началось более 200 лет назад. Тогда английский ученый Эдуард (Эдвард) Дженнер впервые экспериментально показал о возможности искусственной стимуляции иммунитета. Конечно, тогда в конце XVIII века никто и понятий не имел, каким образом организм может бороться с инфекционными заболеваниями. Тем не менее, его эксперименты с натуральной оспой стали отправной точкой для современной профилактической вакцинации. Примерно сто лет спустя, Луи Пастер после многолетних исследований в области особо опасных инфекций, заложил основные принципы действия вакцин. Они актуальны и в наши дни.

  • вакцинация необходима для образования приобретенного иммунитета.
  • полученный таким образом иммунитет в несколько раз быстрее реагирует на повторное введение чужеродного агента.
  • в качестве вакцин используются препараты содержащие ослабленные или мертвые микроорганизмы; также можно использовать токсины микробов, их антигены
Иммунология Комментировать
+ 2 -