Иммунная система и иммунитет

NOSCE ТЕ IPSUM - ПОЗНАЙ САМОГО СЕБЯ

Научный консультант ООО «Биолит», канд. мед. наук И. С. Малиновская

Введение в терминологию

Термин «иммунитет» происходит от латинского слова «immunitas» — так в Древнем Риме называли гражданина, свободного от определенных государственных повинностей. Сегодня это определение объединяет множество реакций, направленных на удаление из организма любого генетически чужеродного материала. Другими словами, иммунитет — защитная реакция организма, которая обеспечивается органами и специальными иммуннокомпетентными клетками (иммуноцитами), объединенными в иммунную систему. Система включает красный костный мозг, тимус (вилочковая железа), селезенку, лимфатические узлы и локальные скопления лимфоидной ткани в других органах (рис. 1).

Иммунный ответ запускается при контакте организма с чужеродными для него веществами — антигенами. Ими могут являться бактерии, вирусы, паразиты, чужеродные клетки и ткани, продукты их жизнедеятельности, искусственные высокополимерные соединения, а также мутационно изменившиеся собственные клетки организма.

В ответ на появление антигенов в организме начинают вырабатываться антитела, которые связываются с ними. Иммунные клетки обладают способностью запоминать информацию о контактах с различными антигенами (иммунологическая память) и при повторной встрече отвечают более сильной и быстрой реакцией.

Рис. 1. Органы кроветворной и иммунной систем (по Р. Д. Синельникову):

1 - продольный распил бедренной кости, содержащей костный мозг; 2 - сагиттальный распил головы: а - глоточная миндалина, б - трубная миндалина, в - небная миндалина и ее микроскопическое строение; г - язычная миндалина и ее микроскопическое строение; 3 - тимус: а - общий вид, б - микроскопическое строение; 4 - селезенка: а - общий вид, б - микроскопическое строение; 5 - лимфатические узлы: а - общий вид, б - микроскопическое строение; 6 - червеобразный отросток: а - общий вид, б - микроскопическое строение; 7 - отрезок подвздошной кишки: а - групповой лимфатический фолликул, б - одиночные лимфатические фолликулы и их гистологическое (вверху) и макро-микроскопическое (внизу) строение

ЭЛЕМЕНТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

I. Клетки

1. Лимфоциты - главные клетки иммунной системы, которые отвечают за ее специфичность и сохранение иммунной памяти (рис. 2). Лимфоциты относятся к классу лейкоцитов и составляют 27-45% от их общего числа. В зависимости от продолжительности жизни они бывают короткоживущие (5-6 дней) и долгоживущие (месяцы, годы) — клетки памяти, которые хранят информацию о встречах с антигенами. Различают три основных вида: Т-лимфоциты, В-лимфоциты, нулевые лимфоциты (резервные неспециализированные 0-клетки).

Т-лимфоциты (тимус-зависимые) - самые многочисленные и долгоживущие. Образовавшись в красном костном мозге из стволовых клеток, они мигрируют в тимус, где созревают и приобретают иммунологические свойства. Из тимуса лимфоциты попадают в кровоток и заселяют специальные «Т-зоны» в лимфатических узлах, селезенке, а также образуют скопления в других органах организма. Здесь они продолжают свое развитие и превращаются в эффекторные Т-иммуноциты (непосредственно осуществляющие иммунные реакции) и Т-клетки памяти (хранящие информацию).

Среди эффекторов различают Т-лимфоциты-киллеры, которые участвуют в клеточном иммунном ответе, Т-лимфоциты-хелперы и Т-лимфоциты-супрессоры, регулирующие гуморальный иммунитет.

В-лимфоциты (бурсо-зависимые). Их название происходит от латинского слова «bursa» — сумка, которая есть у птиц, и представляет собой скопление лимфоидной ткани в области клоаки. Впервые ее описал Фабрициус в XVIII в. У человека аналогом сумки Фабрициуса является обширный лимфоидный аппарат в стенке толстого кишечника. Кроме того, В-лимфоциты образуют скопления в селезенке, лимфатических узлах и во многих внутренних органах, где заселяют свои «В-зоны».

В крови количество В-лимфоцитов составляет не более 30%. Среди них преобладают короткоживущие клетки. В ходе развития В-лимфоциты трансформируются в плазмоциты, которые вырабатывают антитела, осуществляя гуморальный иммунитет.

2. Макрофаги и моноциты — наиболее древние клетки иммунной системы (рис. 2). Моноциты являются циркулирующими в крови предшественниками макрофагов (название происходит от латинских слов «macros» — большой, «phagos» — пожиратель). Впервые на защитную функцию макрофагов указал выдающийся русский ученый И. И. Мечников, открывший явление фагоцитоза (способность захватывать любые чужеродные вещества и переваривать их). Сегодня известна другая фундаментальная роль макрофагов — представление антигенов лимфоцитам. Без этой функции невозможно специфическое распознавание чужеродного антигена. Кроме того, макрофаги производят ряд медиаторов иммунных реакций (простагландины, интерлейкины и др.) и обладают способностью свободно перемещаться в организме.

NK-клетки (натуральные киллеры) составляют 15% от всех лимфоцитов. Они уничтожают инфицированные некоторыми вирусами и бактериями клетки.

Кроме специализированных иммуноцитов, существует ряд неиммунных клеток, которые принимают участие в защитных реакциях. Это тучные клетки (лаброциты), базофилы крови, играющие важную роль в воспалительных и аллергических реакциях, а также нейтрофилы крови, участвующие в неспецифических иммунных реакциях — микрофагоцитоз (рис. 2).

II. Специфические медиаторы

Антитела (AT) — высокомолекулярные белки, относящиеся к семейству иммуноглобулинов (Ig). AT синтезируются плазмоцитами, после чего взаимодействуют с антигеном. Различают 5 классов иммуноглобулинов: Ig A, Ig D, Ig Е, Ig G и Ig M.

Ig G — преобладающий класс AT , производится в больших количествах при вторичном иммунном ответе и защищает ткани от бактерий, вирусов и токсинов. Циркулирует в крови и лимфе.

Ig A — обнаруживается в секретах желез (пот, слезы, слизь, молоко, вагинальный и простатический секреты), в слизистых оболочках, в лимфатических узлах и селезенке. Уровень Ig А повышается при респираторных и кишечных инфекциях.

Ig M — находится внутри сосудов и синтезируется плазмоцитами при первичном попадании антигена в организм. Ig M осуществляет; главную защитную функцию при бактериемии.

Ig D — является маркером В-лимфоцитов, опосредует их созревание и Специализацию.

Ig Е — взаимодействует с тучными клетками и базофила-ми при действии аллергенов (пыльца растений, пчелиный яд и др.), моделируя аллергическую реакцию. Клинически это проявляется в виде отека, сыпи, приступов астмы, крайняя форма — анафилактический шок. Плазмоциты с Ig E находятся в бронхиальных и перитонеальных лимфатических узлах, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, селезенке.

Рис. 3. Схема взаимодействия клеток в гуморальном иммунном ответе (по О. В. Волковой)

III. Неспецифические медиаторы

К неспецифическим медиаторам иммунного ответа относятся цитокины, медиаторы гиперчувствительности немедленного типа (гистамин, серотонин, гепарин), интерфероны, лизоцим, а также система комплемента.

Интерфероны — группа белков, продуцируемых вирус-инфицированными или активированными клетками. При вирусной инфекции клетки синтезируют интерферон и выделяют его в межклеточное пространство, где он связывается с незараженными клетками. В результате образуется барьер вокруг очага вирусной инфекции, чтобы ограничить ее распространение.

ВИДЫ ИММУНИТЕТА

Различают два вида иммунитета: неспецифический (врожденный) и специфический (приобретенный).

I. Неспецифический (врожденный) иммунитет — система защитных факторов организма, обусловленная наследственным свойством.

Механизмы:

1. Фагоцитоз — захват и частичное переваривание микроорганизмов, который осуществляется «профессиональными» фагоцитами — макрофагами и нейтрофилами. Часть разрушенных компонентов микробной клетки удаляется в межклеточную среду, другая остается на поверхности фагоцитирующей клетки.

2. Воспаление — реакция, направленная на локализацию и уничтожение микроорганизмов в месте их внедрения. Характерные признаки воспаления — усиление кровотока (проявляется локальным покраснением кожи или слизистых оболочек), возрастание проницаемости сосудов (обуславливает выход в поврежденную ткань плазмы и клеток крови), приток фагоцитирующих клеток (скопление лейкоцитов и макрофагов).

II. Специфический (приобретенный) иммунитет — высокоспециализированная реакция организма, направленная на определение отличия «своего» от «чужого». Выделяют два вида приобретенного иммунитета: клеточный и гуморальный.

1. Клеточный иммунитет осуществляется Т-киллерами, которые напрямую взаимодействуют с антигенами. Этот вид иммунитета формируется при трансплантации органов и тканей, инфицировании вирусами, злокачественном опухолевом росте. Распознавая антиген, Т-киллеры вступают в тесный контакт с ним и выделяют специфические медиаторы (перфорин, цитолизин и др.). Целостность «мишеней» (антигенов) повреждается, происходит их разрыв и гибель. Т-киллеры сохраняются и способны к дальнейшему действию.

2. Гуморальный иммунитет осуществляется по принципу трехклеточной системы кооперации: макрофаг — Т-хелпер — В-лимфоцит (плазмоцит). В результате во внеклеточной жидкой среде (с греческого «humor» — жидкость, отсюда название вида иммунитета) происходит контакт антигена с антителом (выработанным В-лимфоцитом).

Первой клеткой, вступающей во взаимодействие с антигеном, всегда является макрофаг. Он «разбирает» антигены на отдельные «блоки» и «выставляет» их на своей поверхности, которые рас познают Т-хелперы, а те, в свою очередь, активируют В-лимфоциты. Плазмоциты секретируют Ig G и Ig M, которые связываются с антигенами (микробами) и уничтожают их (рис 3).

В процессе гуморального иммунного ответа образуются клетки памяти, которые помогают организму противостоять при повторном заражении теми же микроорганизмами.

Каскад гуморального иммунного ответа регулируют Т-супрессоры, которые контролируют активность Т-хелперов. В норме соотношение Т-хелперов и Т-супрессоров 2:1. При синдроме приобретенного иммунодефицита (СПИДе) это соотношение меняется на 1:2, что усиливает угнетение иммунных реакций, т. к. основной мишенью для вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) являются Т-хелперы. В результате организм не способен распознавать попадающие в него антигены, что приводит к неизбежной его гибели.

ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ИММУННОГО СТАТУСА ОРГАНИЗМА ВО ВРЕМЯ СЕЗОННЫХ ЭПИДЕМИЙ НЕОБХОДИМО ПОМОГАТЬ СВОИМ ОРГАНАМ И КЛЕТКАМ. ВЫБОР 2009 — РЕЙШИ-КАН. ЭТОТ УНИКАЛЬНЫЙ НАПИТОК, НАРЯДУ СО МНОЖЕСТВОМ СВОИХ ЦЕЛЕБНЫХ СВОЙСТВ, ОБЛАДАЕТ МОЩНЕЙШИМ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИМ ДЕЙСТВИЕМ. ИММУНОЛОГИ РЕКОМЕНДУЮТ ПРИНИМАТЬ НАПИТОК В ЗИМНЕ-ВЕСЕННИЙ ПЕРИОД ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ ПРОСТУДНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ, ГРИППА, ОРВИ С ЦЕЛЬЮ МОБИЛИЗАЦИИ ЗАЩИТНЫХ СИЛ ОРГАНИЗМА, А ТАКЖЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ, СОХРАНЕНИЯ МОЛОДОСТИ И КРАСОТЫ!

ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Все органы иммунной системы относят еще и к системе кроветворения, т. к. в них развиваются и живут не только иммунные клетки, но и клетки крови. Красный костный мозг, тимус, селезенка и лимфатические узлы имеют единый принцип строения. В них есть каркас, представленный специальными клетками соединительной ткани, которые образуют 3-мерную сеть. В ячейках этой сети располагаются молодые и зрелые клетки крови и иммуноциты. Эти органы богато кровоснабжаются. Из-за большого количества молодых клеток они обладают высокой степенью регенерации.

Однако наличие незрелых элементов делает иммунные органы легко уязвимыми к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Например, они являются излюбленной мишенью для ионизирующей радиации.

Красный костный мозг — универсальный источник развития всех клеток крови, лимфоцитов и макрофагов; имеет темно-красный цвет и гелеобразную консистенцию. Общая масса органа составляет ~ 5 % от массы тела человека. У детей красный костный мозг локализуется в плоских и трубчатых костях. После 14-15 лет он остается только в плоских костях и в эпифизах трубчатых костей (рис. 1), замещаясь желтым костным мозгом с большим количеством жировых клеток. С возрастом функции красного костного мозга затухают.

Тимус располагается в грудной полости в области переднего средостения над сердцем (рис. 4). Состоит из 2 долей в виде буквы «V», откуда произошло второе название органа — вилочковая железа. Рост массы тимуса продолжается до наступления половой зрелости и составляет 30-40 г. До 18-20 лет орган находится в стабильном состоянии, а после 20 лет дегенерирует. При тяжелых заболеваниях, стрессах, травмах, интоксикациях, воздействии неблагоприятных факторов внешней среды (ионизирующая радиация) инволюция может начаться раньше.

Лимфатические узлы — бобовидной формы лимфоидные образования, размером 0,5-1 см, располагаются группами по ходу лимфатических и кровеносных сосудов (рис. 5). Лимфоузлы подразделяются на поверхностные (лежат под кожей — поднижнечелюстные, подмышечные, паховые, подколенные) и глубокие (сопровождают внутренние органы — бронхиальное дерево, желудочно-кишечный тракт, органы малого таза и т.д.). Основные функции лимфатических узлов: очистка лимфы от антигенов, созревание и «обучение» лимфоцитов, осуществление иммунных реакций. С возрастом функциональная активность лимфатических узлов снижается, а сами они перерождаются в жировую ткань.

Селезенка расположена в брюшной полости и покрыта брюшиной (рис. 1). Основные функции: защитная (неспецифический и специфический иммунитет), созревание лимфоцитов, разрушение старых и поврежденных клеток крови. По всей толще селезенки располагаются округлые лимфоидные узелки, состоящие из разных типов лимфоцитов, которые занимают строго свой участок в узелке. Особенностью селезенки является ее кровоснабжение. Здесь существуют открытые сосуды, через которые кровь выливается прямо в орган. В результате такого механизма происходит естественный отбор клеток крови — стареющие и поврежденные остаются здесь и разрушаются. С возрастом селезенка уменьшается, ее функциональная активность падает.