Врожденный конституциональный иммунитет

Врожденный иммунитет обладает рядом характеристик, позволяющих ему осуществлять свою "работу" без предварительного контакта с антигеном. Во многом это осуществляется благодаря наличию в организме его факторов и элементов на протяжении всей жизни организма.

В первую очередь врожденный конституциональный иммунитет обладает так называемой барьерной функцией. То есть наличием составляющих, которые препятствуют проникновению и размножению чужеродных агентов. Сюда входят многочисленные физические и физиологические особенности строения микроорганизма.

Врожденный конституциональный иммунитет

Физические факторы врожденного конституционного иммунитета.

  • 1. Кожа - один из самых первых органов, которые встречаются с внешней средой. С точки зрения микроорганизмов, она могла бы быть очень хорошими входными воротами. Вдумайтесь - общая площадь около 2 квадратных метров, наличие плотного субстрата для закрепления и формирования первых колоний (имеется ввиду кожный эпителий), близость большого количества кровеносных сосудов. Но организм очень хорошо подготовлен к таким "воззрениям" патогенных организмов - иначе он погиб бы в первые часы после рождения.

Наличие поверхностного эпителия является первым фактором защитной функции кожи. Дело в том, что эпителий обладает способностью к быстрому делению. Таким образом обновление кожи идет достаточно быстро. Нижележащие слои при своем делении смещают верхние и заставляют их слущиваться (отпадать). При этом слой, который был ниже, уже состоит из одних мертвых клеток. В будущем он тоже очень быстро отделится, когда на его смену уже будут готовы новые клетки. Это обстоятельство, само по себе, делает невозможным любую попытку закрепиться на эпителии кожи - клетки способны к делению каждые несколько минут, тогда как прокариоты делятся в среднем раз в несколько десятков минут. Это объясняется тем, что бактерия должна дать такую же жизнеспособную клетку. Эпителий кожи с каждым делением дает клетки, обладающие меньшим уровнем метаболизма, а значит и способностью к жизни - все равно в конечном итоге ей суждено стать мертвой. Кроме того, наличие мертвых клеток в верхнем слое сводит на ноль любые попытки к развитию внутриклеточных паразитов. Прежде всего, вирусов и прионов.

Другая замечательная особенность кожи, препятствующая размозжению патогенной флоры - наличие различных желез. Их секреты обладают низкими значениями кислотности, что снижает способность бактерий к размножению. Здесь все дело в том, что чем ниже значение pH, чем выше проникающая способность у протонов водорода. А этот электролит очень негативно влияет на метаболизм клетки.

Другая особенность кожных покровов состоит в том, что на них все же живут некоторые виды микроорганизмов. Они считаются условно вредными, так их существование не причиняет вреда микроорганизму. Зато их присутствие на коже не оставляет ни одного свободного участка, который может быть занят, без испытывания конкуренции со стороны этих бактерий.

  • Слизистые глаз, носа и полости рта, также одними из первых встречаются с внешней средой. Но их защитные механизмы несколько иные. В первую очередь это обусловлено тем, что они не имеют возможности обзаводиться мертвым слоем эпителия, хотя их клетки тоже обладают способностью к быстрому росту и делению, но меньшему чем клетки кожи. Для слизистых характерно наличие желез, постоянно продуцирующих жидкий секрет. В результате поверхность слизистых увлажнена, а жидкий секрет регулярно обновляется, смывая многие микроорганизмы. Кроме того, в его состав входит лизоцин - универсальный антисептик. Другими словами он уничтожает живые микроорганизмы.
  • Желудок имеет специальные железы, синтезирующие соляную кислоту. Это делает содержимое желудка не пригодным для существования жизни.

Если микроорганизму, все же удается пройти физические механизмы защиты, ему придется встретиться с гуморальными и клеточными факторами иммунитета.

Среди гуморальных факторов различают несколько видов химических веществ. Они имеют разную структуру и происхождение, но направлены на реализацию защитного механизма.

Среди них можно выделить вещества, выделяемые клетками при их повреждении или контакте с чужеродным микроорганизмом. Например, пропердин, выделяемый тромбоцитами. Главная биологическая роль этого соединения состоит в активации некоторых факторов свертывающей системы свертывания. Для этого он имеет несколько участков в своей молекуле, которые могут легко обмениваться электронами. Именно эта особенность строения, позволяет пропердину разрушать муциновый слой грамотрицательных бактерий. В результате происходит нарушение целостности клеточной стенки - бактерия становиться неустойчивой и погибает.

Цитокины или сигнальные белки. Они могут синтезироваться многими клетками организма. Поэтому радиус действия большинства из них небольшой - соседние клетки и ткани. Всего существует несколько разновидностей цитокинов, различающихся по своему строению и функциям.

  • Интерфероны - белки способствующие активации некоторых клеток иммунной системы (гамма-интерферон), защите клеток организма от проникновения в них вирусов (альфа- и бета-интерфероны).
  • Интерлейкины тоже могут синтезироваться различными клетками, но они обладают большим "радиусом действия". Всего существует 9 видов интерлейкинов, каждый из которых имеет свое предназначение. Например, интерлейкин 1 способствует повышению температуры тела. Это происходит за счет действия на гипоталамус. Таким образом, его можно считать пирогенным фактором иммунитета.

Главной особенностью всех этих веществ, является тот факт, что для их появления необходимо вторжение чужеродного микроорганизма. Но к гуморальным факторам относится один, который присутствует в организм постоянно. Это комплекс специальных белков, называемый системой комплемента. Он находиться в неактивном состоянии, но стоит встретиться с антигеном, получить "сигнал" от такого же комплекса или лейкоцитов, как это приводит комплекс в состояние готовности к осуществлению своей функции. Его главная функция - уничтожение "чужого", что и определило особенности строения. В состав системы комплемента входят несколько видов белков, обладающих различными функциями. Одни участвуют в координации движения комплекса и способности к прикреплению на поверхности бактерий, другие являются проферментами и при необходимости становятся ферментами, со всеми вытекающим из этого последствиями. А именно они способны разрушать биологический субстрат; в данном случае - стенки бактерий. В системе комплемента имеются еще одна разновидность белков. Они способны отделятся от комплекса после того, как он связывается с антигеном. Это необходимо для передачи сигнала другим комплексам белков. Таким образом, происходит уничтожение большинства возбудителей, попавших в кровь.

В отличие от гуморальных факторов, клеточные постоянно циркулируют по организму. Самыми главными из них являюсь макрофаги и нейтрофилы. Они осуществляют фаго цитирование (поглощение) любого чужеродного объекта, будь-то бактерия, ее фрагменты, вирусы, частички неорганического вещества. Далее, благодаря наличию различных ферментов, происходит переваривание всех биологических компонентов. Главные отличия макрофагов и нейтрофилов, заключаются в размерах и продолжительности жизни. Первые имеют в несколько раз большие размеры и способны длительному существованию (несколько месяцев). В отличии от них, нейтрофилы имеют меньшие размеры и живут около 2-3 дней. Макрофаги находятся в тканях, нейтрофилы - в крови. Но последние способны образовываться из моноцитов в очень большом количестве. Таким образом, макрофаги первыми встречаются с антигеном, поглощают его и при помощи различных веществ, которые они выделяют, дают сигналы другим клеткам иммунной системы. Это приводит к всевозможным реакциям со стороны всего иммунитета. Происходит расширение сосудов, увеличение проницаемости их стенки, повышение температуры тела, привлечение нейтрофилов и других лейкоцитов. В данном случае функция нейтрофилов заключается в фагоцитозе и поддержании воспаления.

Наконец последний фактор, являющийся очень важным звеном, которое составляет врожденный конституциональный иммунитет - это воспаление. Его начало описано выше, потому остановимся на основных патогенетических механизмах. Все они могут быть описаны в нескольких тезисах.

  1. Привлечение клеток иммунной системы. Для этого макрофаги продуцируют большое количество интерлейкинов.
  2. Обеспечение "рабочего места" - для более эффективного действия клеток, одного их активирования не достаточно. Необходимо, чтобы они как можно быстрее попали к антигену. Все это обеспечивается расширением сосудов и увеличением их проницаемости. В результате диапедез (проникновение в ткань через сосудистую стенку) становится облегченным и в очаг устремляются большое количество нейтрофилов, других лейкоцитов и жидкости. Ткань набухает, становится более горячей и гиперемированной (красной за счет расширения сосудов) - идеальные условия для воспаления. Наличие жидкости делает нейтрофилы, как и любые другие клети, более подвижными. Кроме того, сами макрофаги и нейтрофилы при переполнении различными антигенами, распадаются с выделением в окружающую среду различных химических веществ. Они вызывают гибель микроорганизмов, расплавление ткани и привлекают еще большее количество клеток иммунной системы.
  3. Препятствия распространению воспаления. Продукты распада макрофагов и нейтрофилов очень токсичны для окружающих тканей. Но их действие практически всегда ограниченно очагом воспаления - только несоизмеримо малая часть может проникать дальше и всасываться в кровь. Это связанно с тем, что действуют специальные механизмы, направленные на его локализацию.

Если организм не может удалить воспалительный очаг, то он поступает просто - "консервирует" его. Например, подобное может происходить при попадании относительно крупных инородных частиц, проникновении некоторых возбудителей (микобактерии туберкулеза), инвазии паразитов и их личинок. Причем, только если паразит мелкий, и он проникает в не свойственный ему орган.

Механизм "консервации" воспалительного очага происходит при непосредственном участии клеток самой ткани. Изначально, эти клетки окружают воспаление, синтезируют коллаген - все это делается для его ограничения.

Когда процесс воспаления затягивается, клетки начинают продуцировать белок соединительной ткани в большей мере. Сюда привлекаются различные клетки свертывающей системы крови, которые делают "каркас" из коллагена более крепким. Затем гистиоциты значительно усиливают выделение различных солей. Они, вступая во взаимодействие с коллагеном, переходят в нерастворимое состояние. Как результат, очаг воспаления со всех сторон покрыт соединительной тканью. Она же, в свою очередь - слоем нерастворимых неорганических соединений. Такой процесс называется кальцификацией, так как основой многих этих веществ являются соли кальция. В таком состоянии антигены могут существовать длительное время, порой всю жизнь человека. И при этом, они не представляют ни какой опасности.

В заключение, следует упомянуть о результатах работы иммунитета. Дело в том, что при встрече с антигеном, защитные механизмы всегда будут действовать одинаково. При этом их не интересует идентификация возбудителя. Даже если он будет повторно пытаться "вторгнутся" в организм, врожденный иммунитет применит те же механизмы защиты. И неважно сколько раз это будет происходить. Дело в том, что работа врожденного иммунитета генетически детерминирована и не предполагает "запоминания" данных возбудителя. Другими словами, врожденный конституциональный иммунитет, не обладает иммунологической памятью.

Иммунология Комментировать
+ 2 -