Физиология иммунной системы. Иммунная система

ИММУНИТЕТ Более эффективным способом защиты внутренней среды организма от проникающих в нее чужеродных агентов (антигенов) является специфический иммунный ответ, в результате которого организм приобретает дополнительные защитные механизмы: активированные клетки и продуцируемые ими молекулы. Защитное действие этих механизмов строго избирательно (специфично) в отношении того конкретного антигена (например, патогенного микроорганизма), контакт с которым вызвал иммунный ответ. Специфический иммунный ответ является функцией клеток и органов иммунной системы.

Лимфоциты являются центральным звеном иммунной системы организма. Они осуществляют формирование специфического иммунитета, синтез защитных антител, лизис чужеродных клеток, реакцию отторжения трансплантата, обеспечивают иммунную память. Лимфоциты образуются в костном мозге, а дифференцировку проходят в тканях.

Лимфоциты, созревание которых происходит в вилочковой железе, называются Т-лимфоцитами (тимусзависимые). Различают несколько форм Тлимфоцитов. Т-КИЛЛЕРЫ (УБИЙЦЫ) осуществляют реакции клеточного иммунитета, лизируя чужеродные клетки, возбудителей инфекционных заболеваний, опухолевые клетки, клетки-мутанты. Т-ХЕЛПЕРЫ (ПОМОЩНИКИ), взаимодействуя с В-лимфоцитами, превращают их в плазматические клетки, т. е. помогают течению гуморального им мунитета. Т-СУПРЕССОРЫ (УГНЕТАТЕЛИ) блокируют чрезмерные реакции Влимфоцитов. Имеются также Т-хелперы и Т-супрессоры, регулирующие клеточный иммунитет. Т-КЛЕТКИ ПАМЯТИ хранят информацию о ранее действующих антигенах.

ТИПЫ МОЛЕКУЛ НА ПОВЕРХНОСТИ Т-ЛИМФОЦИТОВ МОЛЕКУЛЫ Антигенраспознающий рецептор (Т-клеточный рецептор) Корецепторы: СD 4, СD 8 ФУНКЦИИ Распознавание и связывание комплекса: антигенный пептид+собственная молекула главного комплекса гистосовместимости Участвуют в связывании молекулы главного комплекса гистосовместимости

Адгезия лимфоцитов к эндотелиальньим клеткам, к антигенпредставля. Адгезионные молекулы ющим клеткам, к элементам внеклеточного матрикса Костимулирующие Участвуют в активации молекулы Т-лимфоцитов после взаимодействия с антигеном

При развитии специфического иммунного ответа Тлимфоциты в лимфатических узлах, селезенке и мукозноассоциированных лимфоидных тканях выполняют секреторные и эффекторные функции. Активированные Т-лимфоциты продуцируют и секретируют молекулы цитокинов. Цитокины связываются со специфическими рецепторами на поверхности клеток-мишеней. Соединение цитокина с его рецептором порождает сигнал активации, который передается соответствующими факторами трансдукции к ядру клетки-мишени, где начинают функционировать определенные гены, контролирующие функции клеток.

Цитокины подразделяются на пять групп: Интерлейкины –цитокины, обеспечивающие взаимодействие между различными видами лейкоцитов Интерфероны – обладающие противовирусной, противоопухолевой, иммунорегуляторной активностью Факторы некроза опухолей- цитокины, обладающие цитолитической активностью Хемокины – разновидность цитокинов, обеспечивающих поступление лейкоцитов в очаг повреждения или воспаления Колониестимулирующие факторы – гемопоэтические цитокины

Активированные СD 8+ (цитотоксические) Т -лимфоциты выполняют эффекторную функцию цитотоксических Т-лимфоцитов (СТL): распознают своими рецепторами и убивают клетки-мишени, несущие на своей поверхности соответствующий по специфичности антигенный пептид. При непосредственном контакте СТL с клеткой -мишенью содержимое гранул СТL (цитотоксины: перфорины и гранзимы) проникают в клетку-мишень и вызывают ее гибель. Этот механизм называется ПЕРФОРИНЗАВИСИМЫЙ МЕХАНИЗМ.

ПЕРФОРИНЗАВИСИМЫЙ МЕХАНИЗМ Активированный белок- перфорин, продуцируемый Т-киллерами, погрузившись в мембрану клетки, полимеризуется, а образовавшиеся поры служат проводником для гранзимов, ускоряющих лизис. После проникновения в клетку, гранзимы активируют ферменты – каспаразы (сериновые протеазы). В результате этого происходит активация эндонуклеазы и деградация ДНК. Это ведет к сегментации ДНК с отделением сегментов клеток-мишеней.

В-ЛИМФОЦИТЫ (БУРСОЗАВИСИМЫЕ) проходят дифференцировку у человека в лимфоидной ткани кишечника, нёбных и глоточных миндалин. В-лимфоциты осуществляют реакции гуморального иммунитета. Большинство Влимфоцитов являются антителопродуцентами. Влимфоциты в ответ на действие антигенов в результате сложных взаимодействий с Тлимфоцитами и моноцитами превращаются в плазматические клетки. Плазматические клетки вырабатывают антитела, которые распознают и специфически связывают соответствующие антигены. 0 -ЛИМФОЦИТЫ (НУЛЕВЫЕ) не проходят дифференцировку и являются как бы резервом Ти В-лимфоцитов.

ТИПЫ МОЛЕКУЛ НА ПОВЕРХНОСТИ ВЛИМФОЦИТОВ МОЛЕКУЛЫ ФУНКЦИИ Антигенраспознающий Распознавание и рецептор имсвязывание антигена муноглобулиновой природы Адгезионные молекулы Адгезия лимфоцитов к эндотелиальным клеткам, к элементам внеклеточного матрикса

Костимулирующие молекулы Рецепторы иммуноглобулинов Рецепторы компонентов комплемента Молекулы главного комплекса гистосовместимости Рецепторы цитокинов Участвуют в активации В-лимфоцитов после взаимодействия с антигеном Связывают иммунные комплексы Участвуют в связывании иммунных комплексов Участвуют в презентации антигенов Связывают цитокины

АНТИГЕНПРЕДСТАВЛЯЮЩИЕ КЛЕТКИ Способностью представлять (презентировать) антигенные пептиды Т-лимфоцитам обладают антигенпредставляющие клетки: дендритные клетки, макрофаги и В-лимфоциты. Дендритные клетки, как и макрофаги и лимфоциты, имеют гемопоэтическое происхождение. Они локализованы в эпителии кишечника, урогенитального тракта, воздухоносных путей, легких, в эпидермисе кожи, интерстициальных пространствах.

Презентации антигенных пептидов предшествуют стадии: 1) захвата поступившего в организм антигена 2) его переработки (дезинтеграции) 3) формирования комплексов накопившихся антигенных пептидов с собственными молекулами главного комплекса гистосовместимости, постоянно синтезирующиеся в этих клетках

4) транспортировки образовавшихся комплексов на мембрану антигенпрезентирующей клетки 5) доставки во вторичные лимфоидные органы, где и происходит встреча с Тлимфоцитами и распознавание образовавшегося комплекса Т-клеточным рецептором.

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ К органам иммунной системы относятся: - центральные (первичные): костный мозг и тимус, - периферические (вторичные): селезенка, лимфатические узлы, ассоциированная со слизистыми оболочками (мукозно-ассоциированная) лимфоидная ткань.

В центральных органах иммунной системы постоянно идут процессы пролиферации клеток-предшественниц Т- и В-лимфоцитов, их созревания (дифференцировки), их отбора (селекции), сопровождающиеся их частичной гибелью или транспортировкой созревающих клеток через кровь в периферические органы.

Периферические органы иммунной системы являются местом встречи Т- и В-лимфоцитов с поступающими туда антигенами, местом распознавания антигенов и развития последовательных стадий специфического иммунного ответа на данный антиген. Распознавание антигена лимфоцитом служит сигналом его усиленной пролиферации, ускоренной дифференцировки и активации. Влимфоциты после активации в периферических органах иммунной системы дифференцируются в плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие антитела - иммуноглобулины.

КОСТНЫЙ МОЗГ Продолжая функцию эмбриональной печени, костный мозг является местом гемопоэза, в том числе лимфопоэза. Единая гемопоэтическая стволовая клетка может дифференцироваться в сторону общей клетки-предшественницы лимфоцитов. Эта клетка дает начало клеткампредшественницам В-лимфоцитов, Тлимфоцитов и естественных киллеров. Созревающие активированные лимфоциты начинают продуцировать цитокины, аутокринно влияющие на их пролиферацию и дифференцировку.

НАПРИМЕР, Интерлейкин - 1 и интерлейкин-6 служат синергистами колониестимулирующих факторов в стимуляции пролиферации клеток- предшественниц; интерлейкин-2 является ростовым фактором Тлимфоцитов; интерлейкины-4, -6 -7 способствуют выживанию, пролиферации и дифференцировке ранних предшественниц лимфоцитов; туморнекротизирующий фактор (ТНФ), гамма интерферон, трансформирующий ростовой фактор-бета (ТРФ-бета), напротив, ингибируют процессы пролиферации и дифференцировки клетокпредшественниц.

Костный мозг в качестве одного из центральных органов иммунной системы выполняет следующие функции: является местом начальной дифференцировки и пролиферации ранних клетокпредшественниц лимфоцитов является местом дальнейшей дифференцировки В-лимфоцитов вплоть до их выхода в кровоток и заселения периферических органов иммунной системы

является местом продукции и секреции колониестимулирующих факторов и цитокинов, влияющих на процессы пролиферации, дифференцировки и транспортировки Т и В-лимфоцитов; является одним из мест продукции и секреции антител (иммуноглобулинов)

ТИМУС (ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА) Тимус в качестве одного из центральных органов иммунной системы является местом созревания Тлимфоцитов из клеток-предшественниц и формирования огромного разнообразия зрелых Тлимфоциов, способных распознать своими рецепторами любой антиген. Лимфоциты, находящиеся в тимусе, называют тимоцитами. В тимусе идут параллельно несколько процессов: пролиферация Т-лимфоцитов, их созревание (дифференцировка), отбор пригодных для данного организма клеток, которому сопутствует гибель значительной части непригодных клеток.

В качестве одного из центральных органов иммунной системы ТИМУС выполняет следующие функции: а) контролирует пролиферацию, дифференцировку, отбор и окончательное созревание Тлимфоцитов б) продуцирует тимические гормоны, влияющие на функции Т-лимфоцитов.

СЕЛЕЗЕНКА И ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ В КАЧЕСТВЕ ОДНОГО ИЗ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ОРГАНОВ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ СЕЛЕЗЕНКА И ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ ЯВЛЯЮТСЯ МЕСТОМ: 1) созревания естественных киллеров(СЕЛЕЗЕНКА), 2) распознавания антигена, 3) антигензависимой пролиферации и дифференцировки Т- и В-лимфоцитов, 4) активации Т- и В-лимфоцитов, 5) продукции цитокинов, 6) продукции и секреции специфических антител - иммуноглобулинов.

Один лимфатический узел имеет массу около 1 г. Каждый час из лимфоузла выходит в лимфу количество лимфоцитов, эквивалентное его утроенной массе. Большая часть (90 %) клеток в этой эфферентной лимфе представляют собой лимфоциты, покинувшие кровяное русло на территории этого лимфатического узла. Среди клеток лимфатического узла около 10% составляют макрофаги и около 1 % - дендритные клетки.

МУКОЗНО-АССОЦИИРОВАННАЯ ЛИМФОИДНАЯ ТКАНЬ Непосредственно под мукозным эпителием слизистых оболочек в тесной связи с эпителиальными клетками располагаются лимфоциты пейеровых бляшек кишечника, лимфоидных фолликулов аппендикса, миндалин глотки, лимфоидных фолликулов подслизистого слоя верхних дыхательных путей и бронхов, мочеполового тракта. Все эти лимфоидные скопления получили собирательное название - мукозно-ассоццированная лимфоидная ткань.

РАННИЙ ЗАЩИТНЫЙ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ: 1. призван препятствовать внедрению и распространению возбудителя, по возможности быстро удалять его из организма. 2. разыгрывается в течение первых 4 суток после внедрения возбудителя.

3. обеспечивается факторами врожденного иммунитета, к которым относятся фагоцитирующие клетки крови и тканей, естественные киллеры, циркулирующие в крови белковые молекулы, обладающие защитными свойствами (компоненты системы комплемента и др.), а также межклеточные медиаторы - цитокины 4. стимулирует последующий специфический иммунный ответ, влияет на его форму, способствуя развитию наиболее эффективного против конкретного микроорганизма специфического иммунного ответа.

Ранний воспалительный ответ начинается с привлечения лейкоцитов из кровяного русла в очаг инфекции с последующей их активацией для удаления возбудителя. Проявляется инфильтрацией очага инфекции фагоцитирующими клетками, где эти клетки получают дополнительные сигналы активации от микробных продуктов и компонентов (липополисахарид клеточной стенки бактерий), от компонентов активированной системы комплемента и от провоспалительных цитокинов, в том числе, от гамма-интерферона, продуцируемого и секретируемого активированными естественными киллерами.

NK – НАТУРАЛЬНЫЕ КИЛЛЕРЫ Основная особенность – способность уничтожать клетки-мишени без предварительного распознавания антигенов. Они находятся в состоянии постоянной готовности к цитолизу. Общая продолжительность цитолиза, обусловленного NK-клетками: 1 -2 часа. Цитолитический эффект достигается путем формирования перфориновых пор в мембране клетки-мишени и проникновении веществ, усиливающих лизис – ГРАНЗИМОВ (сериновых протеаз и эстераз трипсинового и химотрипсинового типа).

В случае попадания в организм небольшого количества низковирулентных возбудителей ранний воспалительный ответ подавляет очаг инфекции. Удаление из кровяного русла попавших в кровь единичных бактериальных клеток является функцией системы комплемента. Большая часть компонентов комплемента синтезируются гепатоцитами и мононуклеарными фагоцитами. Компоненты комплемента (С 1, С 2, С 3, С 4, С 5, С 6, С 7, С 8, С 9, факторы В и О) содержатся в крови в неактивной форме.

При попадании в кровяное русло бактерий на их поверхности каскад ферментативных реакций ведет к последовательной активации компонентов системы комплемента («альтернативный путь активации») с формированием мембранатакующего комплекса (С 5- С 9), вызывающего лизис бактерий. В процессе активации системы комплемента накапливаются фрагменты, которые опосредуют разные биологические эффекты: привлечение лейкоцитов в очаг инфекции или воспаления (хемотаксис) - фрагмент С 5 а, усиление фагоцитоза (опсонизацию) - СЗb, индукцию синтеза и секреции медиаторов воспаления - СЗа, С 5 а.

СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ Начинается с этапа представления и распознавания антигена. 1) макрофаги, как правило, представляют антигены бактериального происхождения - продукты захвата и внутриклеточной переработки ими бактерий, 2) В-лимфоциты представляют микробные антигены, антигены токсинов, связанные их поверхностными иммуноглобулиновыми рецепторами, 3) наиболее универсальными антигенпредставляющими клетками являются дендритные клетки, которые, необходимы для запуска первичного иммунного ответа, представляют многие, в том числе опухолевые, антигены

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Т-ХЕЛПЕРОВ (ТH 1) С АНТИГЕНПРЕДСТАВЛЯЮЩИМИ ДЕНДРИТНЫМИ КЛЕТКАМИ (ДК) ОПОСРЕДОВАНО ЦИТОКИНАМИ (ИЛ-12, ГАММА-ИНТЕРФЕРОН) КОСТИМУЛИРУЮЩИМИ МОЛЕКУЛАМИ(CD 40, CD 40 L)

АКТИВАЦИЯ Т- И В-ЛИМФОЦИТОВ В ИММУННОМ ОТВЕТЕ В-лимфоцит получает одновременно два сигнала активации: 1. от антигенраспознающего рецептора при его соединении с антигеном 2. от связывания его поверхностных костимулирующих молекул с соответствующими лигандами на Т-лимфоцитах. После этого В-лимфоцит пролиферирует и потомки его превращаются в зрелые антителопродуцирующие плазматические клетки.

Т-лимфоцит в ответ на контакт с антигеном начинает пролиферировать, потомки его приобретают способность продуцировать определенные цитокины или превращаются в зрелые цитотоксические клетки. В зависимости от того, какие дополнительные сигналы активации (цитокины, костимулирующие молекулы) получает Т-лимфоцит в момент контакта с антигеном, его потомки дифференцируются в двух разных направлениях, превращаясь в Т-хелперы, продуцирующие гамма-интерферон (Th 1), или в Т-хелперы, продуцирующие интерлейкины-4, -5, 6, -10, -13 (Th 2).

Количественное преобладание Th 1 над Th 2 является условием развития клеточного (клеточноопосредованного) иммунного ответа. В случае преобладания Th 2 развивается гуморальный иммунный ответ, проявляющийся продукцией специфических антител.

Специфические антитела - иммуноглобулины против конкретных антигенов бактерий (стафилококки, стрептококки, возбудители дифтерии, кишечных инфекций, клостридии и др.), связываясь с бактериальными токсинами, вызывают их нейтрализацию, т. е. утрату токсического действия на организм. Сами бактерии, связавшиеся со специфическими антителами, быстрее и легче захватываются и убиваются фагоцитирующими клетками или лизируются активированной системой комплемента.

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ ДЕЛЯТСЯ НА ПЯТЬ КЛАССОВ: Ig G- мономер, доминирующий среди других изо- типов иммуноглобулинов у взрослых в кровяном русле, легко диффундирующий из крови в ткани, единственный из иммуноглобулинов способен преодолевать плацентарный барьер и обеспечивать гуморальный иммунитет новорожденных первых месяцев жизни. Ig M-пентамер, состоящий из пяти четырехцепочечных структур, (называют еще макроглобулином из-за высокой молекулярной массы). Синтезируется раньше других классов в онтогенезе, может продуцироваться в организме плода в ответ на внутриутробную инфекцию. Ig A циркулирует в сыворотке крови в виде мономеров или димеров. Димер Ig А может связываться с полиглобулиновым рецептором на базолатеральной поверхности эпителиальных клеток и в комплексе с этим рецептором проникать в эпителиальные клетки. Ig. D содержится в следовых количествах Ig. E в крови здоровых людей практически не содержится

Защитное действие специфических антител реализуется с помощью нескольких механизмов: 1) усиление фагоцитоза бактерий, 2) нейтрализация бактериальных экзотоксинов и вирусов; 3) активация системы комплемента с последующим бактериолитическим действием ее мембранатакующего комплекса, 4) препятствие колонизации слизистых оболочек патогенными бактериями и адсорбции вирусов.

В результате гуморального иммунного ответа на бактериальную инфекцию в сыворотке крови накапливаются специфические антитела классов Ig G и Ig М. При взаимодействии этих антител с антигенами на поверхности бактерий создаются условия активации системы комплемента по классическому пути, результатом которого становится лизис бактерий (бактериолиз). Классический путь активации системы комплемента начинается со стадии соединения С 1 с определенным участком молекулы иммуноглобулина, который становится доступным только после взаимодействия иммуноглобулина - антитела со своим антигеном.

С 1 при этом активируется, приобретая активность сериновой протеиназы (эстеразы), которая запускает каскадный процесс расщепления и присоединения последующих фракций: С 4, С 2, СЗ. После активации СЗ запускается дальнейший каскад формирования мембранатакующего комплекса (С 5-С 9), что ведет к лизису бактерий.

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ После первой встречи организма с чужеродным антигеном в лимфоидных органах сохраняются долгоживущие потомки Т- и В-лимфоцитов, пролиферировавших в ответ на сигнал активации, полученный от антигенраспознающих рецепторов. На мембране этих клеток-потомков сохраняются специфические для данного антигена рецепторы, способные связаться с ним при его повторном попадании в организм. Способность иммунной системы организма ускоренно и усиленно отвечать активацией на повторную встречу с тем же антигеном характеризуется как иммунологическая память.

ОСОБЕННОСТЯМИ ДОЛГОЖИВУЩИХ В-КЛЕТОК ПАМЯТИ ЯВЛЯЮТСЯ: 1) способность быстро отвечать пролиферацией и дифференцировкой в плазматические клетки на повторную встречу с антигеном,) способность быстро переключаться с синтеза Ig М на синтез Ig. G и Ig. A, З) способность быстро продуцировать и секретировать большое количество специфических антител с выраженными защитными свойствами.

Особенностями Т-клеток памяти являются: 1) повышенная активность связывания антигена антигенраспознающими рецепторами, 2) повышенное количество рецепторов интерлейкина - 2, З) готовность быстро ответить на повторный контакт с антигеном активацией, пролиферацией и дифференцировкой в клеткиэффекторы.

В результате изучения материала данной главы студент будет:

• о значении иммунной системы для организма, о механизмах и органах иммунной защиты;
• о возрастных морфофункциональных особенностях иммунных органов, об организации иммунного ответа в разные периоды онтогенеза, о факторах, влияющих на их состояние и развитие иммунитета в онтогенезе;
• возможные пути организации профилактических мероприятий, направленных на укрепление иммунной защиты в детском и подростковом возрасте;

• анализировать возрастные особенности иммунной защиты и обусловленные ими требования к уходу и воспитанию детей и подростков;
• анализировать теоретические предпосылки методов повышения иммунной защиты для обоснованного использования их в практической деятельности;

владеть навыками

Культурно-просветительной работы по вопросам иммунной защиты в детском и подростковом возрасте.

Механизмы иммунной защиты организма

Иммунитет - это способность распознавать вторжение в организм чужеродных объектов и уничтожать или удалять эти объекты из организма.

В организме человека одновременно работают две иммунные системы, различающиеся своими возможностями и механизмом действия, - специфическая и неспецифическая. Специфические защитные механизмы отличаются тем, что они начинают действовать только после первичного контакта с антигеном , тогда как неснецифические обеззараживают даже те вещества, с которыми организм прежде не встречался. Однако специфическая иммунная система является наиболее мощной и эффективной.

Специфическая иммунная система. При проникновении в организм антигена клетки специфической иммунной системы начинают вырабатывать антитела и антитоксины, которые соединяются с антигенами и нейтрализуют их вредное влияние на организм. Антитела , или иммунные тела, представляют собой циркулирующие в крови белковые вещества

(иммуноглобулины), образующиеся в организме под действием попавших в него чужеродных тел (бактерий, вирусов, белковых частиц и др.), называемых антигенами. Антитоксины - это антитела, синтезирующиеся в организме при его отравлении токсинами (ядовитыми веществами, продуцируемыми патогенными микроорганизмами).

Основной структурной и функциональной единицей специфической иммунной системы является белая кровяная клетка - лимфоцит, который существует в виде двух независимых популяций (Т-лимфоциты и В-лимфоциты). Лимфоциты, как и другие клетки крови, образуются из стволовых клеток костного мозга. Из части стволовых клеток формируются непосредственно В-лимфоциты. Другая часть поступает в тимус (вилочковую железу), где они дифференцируются в Т-лимфоциты.

В специфической борьбе с чужеродными микроорганизмами участвуют и клетки (клеточный иммунитет), и антитела (гуморальный иммунитет).

Клеточный иммунитет. Т-лимфоциты, несущие на своих мембранах рецепторы соответствующих веществ, распознают иммуноген. Размножаясь, они образуют клон таких же Т-клеток и уничтожают микроорганизм или вызывают отторжение чужеродной ткани.

Гуморальный иммунитет. В-лимфоциты также распознают антиген, после чего синтезируют соответствующие антитела и выделяют их в кровь. Антитела связываются с антигенами на поверхности бактерий и ускоряют их захват фагоцитами либо нейтрализуют бактериальные токсины.

Становление механизмов специфического иммунитета связано с формированием лимфоидной системы, дифференцировкой Т- и В-лимфоцитов, которая начинается с 12-й недели внутриутробной жизни. У новорожденных содержание Т- и В-лимфоцитов в крови выше, чем у взрослого, но они менее активны, поэтому основную роль играют антитела, попадающие в кровь ребенка от матери через плаценту до рождения и поступающие с материнским молоком.

Собственная иммунная система начинает функционировать с началом развития микрофлоры в желудочно-кишечном тракте ребенка. Микробные антигены являются стимуляторами иммунной системы организма новорожденного. Примерно со 2-й недели жизни организм начинает выработку собственных антител. В первые 3-6 месяцев после рождения разрушается материнская и созревает собственная иммунная система. Низкое содержание иммуноглобулинов в течение первого года жизни объясняет легкую восприимчивость детей к различным заболеваниям. Только ко 2-му году организм ребенка обретает способность вырабатывать достаточное количество антител. Иммунная защита достигает максимума на 10-м году. В дальнейшем напряженность иммунитета держится на постоянном уровне и начинает снижаться после 40 лет.

Важнейшим свойством специфической иммунной системы является иммунологическая память. В результате первой встречи запрограммированного лимфоцита с определенным антигеном образуется два вида клеток. Одни из них сразу выполняют свою функцию - секретируют антитела, другие представляют собой клетки памяти, циркулирующие в крови длительное время. В случае повторного поступления этого же антигена клетки памяти быстро превращаются в лимфоциты, вступающие в реакцию с антигеном (рис. 10.1). При каждом делении лимфоцита количество клеток памяти возрастает.

Рис. 10.1.

(на графике видно, что организм, один раз уже боровшийся с инфекцией, во второй раз реагирует быстрее и более мощно)

Кроме того, после встречи с антигеном Т-лимфоциты активируются, увеличиваются и дифференцируются в одну из пяти субпопуляций, каждая из которых обусловливает определенный ответ. Т-киллеры (убийцы) при встрече с антигеном вызывают его гибель. Т-супрессоры подавляют иммунный ответ В-лимфоцитов и других Т-лимфоцитов на антигены. Для осуществления иммунного ответа В-лимфоцита на антиген необходима его кооперация с Т-хелпером (помощником). Но это взаимодействие возможно только при наличии макрофага - Е-клетки. При этом макрофаг передает антиген В-лимфоциту, который затем продуцирует плазматические клетки, уничтожающие чужеродный микроорганизм.

В-лимфоцит производит сотни плазматических клеток. Каждая такая клетка дает огромное количество антител, готовых уничтожить антиген. Антитела по своей природе являются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. Иммуноглобулины бывают пяти видов: IgA, IgG, IgE, IgD и IgM. Около 15% всех антител - это IgG, которые вместе с IgM воздействуют на бактерии и вирусы. IgA защищают слизистые оболочки пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем. IgE ответственны за аллергические реакции. Увеличение количества IgM свидетельствует об остром заболевании, IgG - о хроническом процессе.

Кроме того, лимфоциты продуцируют лимфокины. Самый известный из них - интерферон, который образуется под действием вируса. Функцией интерферона является стимуляция неинфицированных клеток к выработке противовирусных белков. Интерферон активен против всех видов вирусов и способствует увеличению числа Т-лимфоцитов.

Активация лимфоцитов приводит также к синтезу клетками неспецифических биологически активных веществ, называемых цитокинами , или интерлейкинами. Эти вещества регулируют характер, глубину, продолжительность иммунного ответа и иммунного воспаления. Продолжительность жизни В-лимфоцитов составляет несколько недель, Т-лимфоцитов - 4-6 месяцев.

Специфический иммунитет может быть активным и пассивным , врожденным и приобретенным. Существуют четыре основных типа иммунитета:

• естественный пассивный иммунитет (иммунитет новорожденного) - готовые антитела передаются от одного индивидуума к другому (того же вида); вследствие естественного разрушения антител в организме он обеспечивает лишь кратковременную защиту от инфекции;
• приобретенный пассивный иммунитет - на основе образованных в организме одного индивидуума антител создают лечебные сыворотки и вводят их в кровь другому; этот вид иммунитета также сохраняется непродолжительное время;
• естественный активный иммунитет - организм вырабатывает собственные антитела при инфицировании;
• приобретенный активный иммунитет - в организм вводятся небольшие количества иммуногенов в виде вакцины.

Неспецифические факторы защиты включают:

• непроницаемость кожного покрова и слизистых оболочек для микроорганизмов;
• бактерицидные вещества в слюне, слезной жидкости, крови, спинномозговой жидкости;
• выделение вирусов почками;
• фагоцитоз - процесс поглощения чужеродных частиц и микроорганизмов специальными клетками: макрофагами и микрофагами;
• гидролитические ферменты, расщепляющие микроорганизмы;
• лимфокины;
• систему комплемента - специальную группу белков, участвующих в «борьбе» с чужеродными микроорганизмами.

Фагоцитарная реакция осуществляется с помощью специальных лейкоцитов, способных к фагоцитозу, т.е. поглощению болезнетворных агентов и комплексов антиген-антитело. У человека фагоцитарную роль выполняют нейтрофилы и моноциты. Как только в организм попадают чужеродные частицы, к месту их внедрения направляются находящиеся поблизости лейкоциты, причем скорость некоторых из них может достигать почти 2 мм/ч. Приблизившись к чужеродной частице, лейкоциты обволакивают ее, втягивают внутрь протоплазмы и затем переваривают с помощью специальных пищеварительных ферментов. Многие из лейкоцитов при этом гибнут, и из них образуется гной. При распаде погибших лейкоцитов выделяются также вещества, вызывающие в ткани воспалительный процесс, сопровождающийся неприятными и болевыми ощущениями. Вещества, обусловливающие воспалительную реакцию организма, способны активировать все защитные силы организма: к месту внедрения чужеродного тела направляются лейкоциты из самых отдаленных частей тела.

• Под антигеном понимается микроорганизм, вещество, продукт питания или другаясубстанция (например, пересаженные от другого организма ткани), несущие чужероднуюдля данного организма информацию, закодированную в структуре молекул белка.

Лекция 11.
Физиология иммунной системы

Морфофункциональная характеристика иммунной системы. Иммунный ответ, его типы и механизм. Антитела, их взаимодействие с антигеном . Иммунологическая реактивность и неспецифическая резистентность. Использование достижений иммунологии в животноводстве.

1. Морфофункциональная характеристика иммунной системы.

n Иммунная система (от лат. immunitas - освобождаться от чего-либо) - это система органов и клеток, деятельность которых обеспечивает иммунитет – это способность организма защищаться от генетически чужеродных веществ, сохранять свой генетический гомеостаз (биологическую индивидуальность).

n Чужеродные вещества могут поступать из внешней среды (бактерии, вирусы , простейшие, токсины, белки) и из внутренней (собственные клетки с искаженной генетической информацией).

n Морфологически иммунная система представляет собой совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток тела, коммуникация между которыми осуществляется через кровоток и лимфоток. Главной клеточной формой иммунной системы является лимфоцит.

n Лимфоидные органы:

n 1. Центральные (первичные ) - тимус (вилочковая железа), фабрициева бурса (у птиц) и костный мозг; в них образуются исходные стволовые клетки, осуществляется пролиферация и первичная дифференцировка иммунокомпетентных (ответственных за иммунитет) клеток - лимфоцитов.

n 2. Периферические (вторичные ) - лимфатические узлы, миндалины, селезенка, пейеровы бляшки тонкого кишечника, фолликулы аппендикса , лимфоэпителиальные образования в слизистой желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочеполовых путей; в них происходит созревание лимфоцитов, их пролиферация в ответ на антигенную стимуляцию.

n Первичные лимфоидные органы .

n В красном костном мозгу и печени (у плодов) находятся стволовые клетки, дающие начало всем типам клеток крови. Часть стволовых клеток, запрограммированных как лимфоцитарные, мигрируют с током крови в тимус, где размножаются и дифференцируются в лимфоциты - Т-лимфоциты, или тимусзависимые.

n Другие поселяются и дифференцируется в фабрициевой бурсе птиц - дивертикуле клоаки - В-лимфоциты, или бурсозависимые . У млекопитающих эту функцию выполняет сама кроветворная ткань костного мозга или лимфатические пейеровы бляшки, расположенные в стенке тонкого кишечника. С наступлением половой зрелости тимус и фабрициева бурса уменьшаются в размерах и затем подвергаются инволюции.

n Вторичные лимфоидные органы.

n Часть лимфоцитов из тимуса и фабрициевой бурсы переносится (еще в эмбриональный период) в периферические лимфоидные органы. В лимфатических фолликулах этих образовании различают тимусзависимые зоны - где селятся Т-лимфоциты и тимуснезависимые зоны - В-лимфоциты.

n Пр., в лимфатических узлах тимуснезависимой зоной является кортикальный слой, а паракортикальный слой, прилегающий к медуллярным синусам, составляет тимусзависимый слой. Однако резкой границы между зонами нет, поскольку иммунный ответ требует, как правило, взаимодействия между Т - и В-лимфоцитами.

n В селезенке, выполняющей роль фильтра для крови, обе зоны находятся в белой пульпе. Вдоль артерий расположена тимусзависимая зона, кнаружи от нее - тимуснезависимая зона

2. Иммунный ответ, его типы и механизм.

n Иммунный ответ - это реакция организма на внедрение чуждых ему макромолекул.

n Вещество, способное вызвать специфический иммунный ответ, называется антигеном.

n Иммуногенность антигена - способность вызывать иммунный ответ. Зависит от его чужеродности, молекулярной массы (молекулы массой менее 5000 обычно не иммуногенны), структурной гетерогенности, устойчивости к разрушению ферментами, вида животных.

n Антигены могут быть животного, растительного и микробного происхождения.

n Пр., антигены гистосовместимости - распознающие и устраняющие аномальные клетки организма или трасплантированных тканей; аллергены (пыльца, чешуйки кожи, волосы, перья и др.); групповые антигены крови.

n Типы иммунного ответа:

n 1. Гуморальный - выработка антител , циркулирующих в крови и специфически связывающихся с чужеродными молекулами, ответственны В-лимфоциты

n 2. Клеточный - образование специализированных клеток, реагирующих с антигеном посредством его связывания и последующего разрушения. В основном против клеточных антигенов - бактерий, патогенных грибов, чужеродных клеток и тканей (пересаженных или опухолевых), ответственны Т-лимфоциты.

n Механизм иммунного ответа .

n 5. IgD (0,1%) - являются рецепторами для антигена на некоторых В-лимфоцитах.

n Антитела способствуют уничтожению чужеродных тел с помощью трех механизмов :

n 1. Усиления фагоцитоза (путем связывания с рецепторами макрофагов и нейтрофилов),

n 2. Активации системы комплемента - белкового комплекса сыворотки, участвующего в реакции антиген-антитело и вызывающего лизис клеток,

n 3. Стимуляции функции К-клеток (лимфоцитов без Т - или В-маркеров, обладающих цитотоксическим действием).

n Кроме того, антитела могут присоединяться к вирусам или бактериальным токсинам и предотвращать их связывание с рецепторами на клетках-мишенях.

В крови сельскохозяйственных животных (крупного рогатого скота, свиней, овец, коз и лошадей) обнаружено 3 класса иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, причем IgG имеет два подкласса (IgG1 и IgG2). В молозиве содержатся преимущественно IgG, в молоке - IgA и IgM.

n Комплементарные, т. е. взаимно соответствующие друг другу антигены и антитела, образуют иммунный комплекс антиген - антитело .

n Прочность таких структур определяется высокой избирательностью и большой площадью взаимодействия по принципу «ключ-замок», благодаря гидрофобным водородным электростатическим связям и силам Ван-дер-Ваальса. Антиген при этом соединяется своей антигенной детерминантой , антитело - своим активным центром.

n Антиген, как правило, больше по размерам, чем антитело, поэтому последнее может распознавать только отдельные участки антигена, которые называются детерминантами .

n Большинство антигенов имеет на поверхности много антигенных детерминант, которые стимулируют иммунный ответ.

n Антитела могут вступать в реакцию не только с гомологичным антигеном, но и с родственными ему гетерологичными антигенами.

n Пр., на этом принципе основана предохранительная противооспенная прививка, когда человеку прививают «безобидную» коровью оспу, родственную натуральной оспе.

n Реакции специфического взаимодействия антител с антигенами проявляются в следующих формах:

n 1. Агглютинация - склеивание антигенных частиц между собой;

n 2. Преципитация - агрегация частиц с образованием нерастворимых комплексов;

n 3. Лизис - растворение клеток под влиянием антител в присутствии комплемента;

n 4. Цитотоксичность - гибель клеток под влиянием антител - цитотоксинов;

n 5. Нейтрализация - обезвреживание токсинов белковой природы;

n 6. Опсонизация - усиление фагоцитарной активности нейтрофилов и макрофагов под влиянием антител или комплемента.

n Обычно иммунный ответ выявляется через несколько дней.

n 4. Иммунологическая реактивность и неспецифическая резистентность .

n Формы нормальной иммунологической реактивности :

n 1. Иммунитет - защита при помощи антител и сенсибилизированных Т-лимфоцитов;

n 2. Иммунологическая память - способность иммунной системы специфически отвечать на повторные или последующие введения антигена. Проявляется в виде ускоренного и усиленного ответа на антиген (уменьшение латентного периода, более резкое нарастание титра антител, ускоренное отторжение трансплантата, аллергические реакции). Может быть краткосрочной, долговременной и пожизненной. Ее основными носителями являются долгоживущие сенсибилизированные В-лимфоциты, образующиеся при кооперации их с лимфобластами. Эти клетки продолжают циркулировать в кровяном и лимфатическом русле, являясь специфическими предшественниками антигенреактивных лимфоцитов. При повторном контакте с антигеном они размножаются, обеспечивая быстрое увеличение специфических В - или Т-лимфоцитов.

n 3. Иммунологическая толерантность - негативная форма иммунологической памяти. Проявляется в отсутствии или ослаблении ответа на повторное введение антигена. Лежит в основе отсутствия реакции организма на собственные антигены. В ранний период развития иммунная система потенциально способна реагировать на них, но постепенно «отвыкает» от этого. Предположительно, это обусловлено выведением (элиминацией) В - и Т-клеток с рецепторами для антигенных детерминант собственного организма или активацией Т-супрессоров, подавляющих реакцию на собственные антигены.

n Пр., телки-близнецы, имевшие в антенатальный период общую плаценту (т. е. обмен клетками крови), при взаимных пересадках кожи не отторгают трансплантат, т. е. не признают его чужеродным. При наличии же у каждого из близнецов собственной плаценты кожные трансплантаты при аналогичных пересадках отторгаются.

n Патологическими формами реактивности являются антигенспецифическая гиперчувствительность, аутоиммунные процессы, отсутствие ответа или дефектный ответ вследствие врожденного иммунодефицита.

n Неспецифическая резистентность .

n Система неспецифической защиты, или неспецифической резистентности включает следующие компоненты: непроницаемость кожных и слизистых покровов; кислотность содержимого желудка; наличие в сыворотке крови и жидкостях организма бактерицидных субстанций - лизоцима, пропердина (комплекса сывороточного белка, ионов Мg++ и комплемента), а также ферментов и противовирусных веществ (интерферона, термоустойчивых ингибиторов). Активность факторов естественной резистентности неодинакова в разные периоды онтогенеза.

n Факторы неспецифической защиты первыми включаются в борьбу при поступлении в организм чужеродных антигенов. Подготавливают почву для дальнейшего развертывания иммунных реакций, которые определяют исход.

n Особое положение среди факторов защиты занимают фагоциты (макрофаги и полиморфноядерные лейкоциты) и система белков крови - комплемент. Их можно отнести как к неспецифическим, так и к иммунореактивным факторам защиты. Связывание антител с антигеном облегчает поглощение антигена фагоцитами и часто активирует систему комплемента, хотя выработка комплемента и явление фагоцитоза не являются сами по себе специфическими реакциями в ответ на введение антигена.

5. Использование достижений иммунологии в животноводстве.

n По времени проявления в онтогенезе различают иммунитет врожденный и приобретенный , а по способу возникновения - активный и пассивный .

n Приобретенный активный иммунитет возникает при переболевании животного или при его активной иммунизации (вакцинации).

n Вакцинация - парентеральное введении препарата из живых, ослабленных или убитых микроорганизмов. В ответ на это у животных образуется иммунитет гуморального или клеточного типа, специфичный по отношению к данному возбудителю.

n Массовая вакцинация проводится в обязательном порядке (против особо опасных инфекций), либо при угрожающей эпизоотологической ситуации.

n Метод генной инженерии позволяет получать синтетические вакцины против вирусных болезней животных, которые состоят из коротких полипептидов, соответствующих антигенным детерминантам вирусов. Такие вакцины свободны от балластного материала, эффективны и не обладают побочным действием .

n Пассивная иммунизация осуществляется путем введения животному специфических антибактериальных, антитоксических или антивирусных сывороток , содержащих готовые антитела . Продолжительность возникающего пассивного гуморального иммунитета обычно невелика, определяется периодом биологической полужизни антидн.).

n Пассивный колостральный иммунитет (от лат. colostrum - молозиво) у новорожденных возникает за счет иммуноглобулинов матери, передаваемых через молозиво. Новорожденные животные не обладают иммунитетом вследствие недоразвитости лимфоидной ткани и отсутствия иммунокомпетентных клеток. Плацентарный барьер не пропускает иммуноглобулины матери в кровь плода.

n Иммуноглобулины проходят, не разрушаясь, через стенку кишечника новорожденного, так как протеолитическая активность пищеварительных соков ингибируется специальным ферментом, содержащимся в молозиве. Интенсивность всасывания иммуноглобулинов резко снижается со временем.

n Так, у телят сразу после рождения абсорбируется 50% антител молозива, через 20 ч - 15%, через 36 ч - ничтожное количество (у ягнят - 24-40 ч). Наряду с этим снижается концентрация иммуноглобулинов в молозиве: через 3-5 ч после отела - в 1,5 раза, через 12 ч - в 3, через 3 сут. - в 5, через 5 сут. - в 10 раз. Поэтому возможно более ранняя (в первые часы) дача молозива и обильное его выпаивание в последующем позволяют значительно снизить отход молодняка .

n Колостральный иммунитет непродолжителен (10-14 дн.). Уровень иммунноглобулинов в крови постепенно снижается и лишь с 4-5-й нед. снова возрастает вследствие функционального созревания собственной лимфомиелоидной системы. Полноценный иммунный ответ, характерный для взрослых, формируется у поросят и телят примерно к 2-3 мес.

>> анатомия и физиология

Иммунитет (от лат. immunitas – освобождать от чего-либо) – это физиологическая функция, которая обуславливает невосприимчивость организма к чужеродным антигенам. Иммунитет человека делает его невосприимчивым по отношению ко многим бактериям, вирусам, грибкам, глистам, простейшим, различным ядам животных. Кроме того, иммунитет обеспечивает защиту организма от раковых клеток.

Задачей иммунной системы является распознавать и разрушать все чужеродные структуры. При контакте с чужеродной структурой клетки иммунной системы запускают иммунный ответ , который приводит к выведению чужеродного антигена из организма.

Функция иммунитета обеспечивается работой иммунной системы организма, в состав которой входят различные типы органов и клеток. Ниже рассмотрим подробнее строение иммунной системы и основные принципы ее функционирования.

Анатомия иммунной системы
Анатомия иммунной системы чрезвычайно неоднородна. В целом, клетки и гуморальные факторы иммунной системы присутствуют почти во всех органах и тканях организма. Исключение составляют некоторые отделы глаз, яичек у мужчин, щитовидной железы , головного мозга – эти органы ограждены от иммунной системы тканевым барьером, который необходим для их нормального функционирования.

В общем, работа иммунной системы обеспечивается двумя видами факторов: клеточными и гуморальными (то есть жидкостными). Клетки иммунной системы (различные виды лейкоцитов) циркулируют в крови и переходят в ткани, осуществляя постоянный надзор за антигенным составов тканей. Кроме того, в крови циркулирует большое количество разнообразных антител (гуморальные, жидкостные факторы), которые также способны распознавать и уничтожать чужеродные структуры.

В архитектуре иммунной системы различаем центральные и периферические структуры. Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и тимус (вилочковая железа). В костном мозге (красный костный мозг) происходит формирование клеток иммунной системы из так называемых стволовых клеток , которые дают начало всем клеткам крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Вилочковая железа (тимус) расположена в грудной клетке, сразу позади грудины. Тимус хорошо развит у детей, но с возрастом подвергается инволюции и практически отсутствует у взрослых. В тимусе происходит дифференциация лимфоцитов – специфических клеток иммунной системы. В процессе дифференциации лимфоциты «учатся» распознавать «свои» и «чужие» структуры.

Периферические органы иммунной системы представлены лимфатическими узлами, селезенкой и лимфоидной тканью (такая ткань находится, например, в небных миндалинах, на корне языка, на задней стенке носоглотки, в кишечнике).

Лимфатические узлы представляют собой скопление лимфоидной ткани (на самом деле скопление клеток иммунной системы) окруженные оболочкой. В лимфатический узел входят лимфатические сосуды, по которым течет лимфа. Внутри лимфатического узла лимфа фильтруется и очищается от всех чужеродных структур (вирусы , бактерии , раковые клетки). Сосуды выходящие из лимфатического узла сливаются в общий проток, который впадает в вену.

Селезенка представляет собой не что иное, как большой лимфатический узел. У взрослого человека масса селезенки может достигать нескольких сотен граммов, в зависимости от количества крови, накопленного в органе. Селезенка расположена в брюшной полости слева от желудка. В сутки через селезенку прокачивается большое количество крови, которая, подобно лимфе в лимфатических узлах, подвергается фильтрации и очищению. Также в селезенке запасается определенное количество крови, в котором организм на данный момент не нуждается. Во время физической нагрузки или стресса селезенка сокращается и выбрасывает кровь в кровеносные сосуды, для того чтобы удовлетворить потребность организма в кислороде.

Лимфоидная ткань рассеяна по всему организму в виде маленьких узелков. Основная функция лимфоидной ткани – обеспечение местного иммунитета, поэтому наиболее крупные скопления лимфоидной ткани расположены в области рта, глотки и кишечника (эти зоны организма в изобилии населены разнообразными бактериями).

Кроме того, в различных органах существуют, так называемые, мезенхимальные клетки , которые могут выполнять иммунную функцию. Много таких клеток в коже, печени, почках .

Клетки иммунной системы
Общее название клеток иммунной системы это лейкоциты . Однако семейство лейкоцитов очень неоднородно. Различаем два основных типа лейкоцитов: зернистые и незернистые.

Нейтрофилы – наиболее многочисленные представители лейкоцитов. Эти клетки содержат вытянутое ядро, разделенное на несколько сегментов, поэтому иногда их называют сегментоядерными лейкоцитами. Как и все клетки иммунной системы, нейтрофилы образуются в красном костном мозге и после созревания попадают в кровь. Время циркуляции нейтрофилов в крови не велико. В течение нескольких часов эти клетки проникают через стенки сосудов и переходят в ткани. Пробыв некоторое время в тканях, нейтрофилы могут вновь вернуться в кровь. Нейтрофилы чрезвычайно чувствительны к наличию в организме очага воспаления и способны направленно мигрировать в воспаленные ткани. Попадая в ткани, нейтрофилы меняют свою форму – из круглых превращаются в отростчатые. Основная функция нейтрофилов обезвреживание различных бактерий. Для передвижения в тканях нейтрофил снабжен своеобразными ножками, которые представляют собой выросты цитоплазмы клетки. Придвигаясь к бактерии нейтрофил, окружает ее своими отростками, а затем «заглатывает» и переваривает ее при помощи специальных ферментов. Отмершие нейтрофилы скапливаются в очагах воспаления (например, в ранах) в виде гноя. Количество нейтрофилов крови увеличивается во время различных воспалительных заболеваний бактериальной природы.

Базофилы принимают активное участие в развитии аллергических реакций немедленного типа. Попадая в ткани базофилы, превращаются в тучные клетки, содержащие большое количество гистамина – биологически активного вещества, которое стимулирует развитие аллергии. Благодаря базофилам яды насекомых или животных сразу блокируются в тканях и не распространяются по всему телу. Также базофилы регулируют сворачиваемость крови при помощи гепарина.

Лимфоциты . Существует несколько разновидностей лимфоцитов: B-лимфоциты (читается «Б-лимфоциты»), Т-лимфоциты (читается «Т-лимфоциты»), К-лимфоциты (читается «К-лимфоциты»), NK-лимфоциты (естественные киллеры) и моноциты.

В-лимфоциты распознают чужеродные структуры (антигены) вырабатывая при этом специфические антитела (белковые молекулы, направленные против чужеродных структур).

Т-лимфоциты выполняют функцию регуляции иммунитета. Т-помошники стимулируют выработку антител, а Т-супрессоры тормозят ее.

К-лимфоциты способны разрушать чужеродные структуры, помеченные антителами. Под влиянием этих клеток могут быть разрушены различные бактерии, раковые клетки или клетки инфицированные вирусами.

NK-лимфоциты осуществляют контроль над качеством клеток организма. При этом NK-лимфоциты способны разрушать клетки, которые по своим свойствам отличаются от нормальных клеток, например, раковые клетки.

Моноциты это самые большие клетки крови. Попадая в ткани, они превращаются в макрофагов. Макрофаги это большие клетки, активно разрушающие бактерии. Макрофаги в больших количествах накапливаются в очагах воспаления.

По сравнению с нейтрофилами (см. выше) некоторые виды лимфоцитов более активны в отношении вирусов, чем бактерий, и не разрушаются во время реакции с чужеродным антигеном, поэтому в очагах воспаления вызванного вирусами гной не формируется. Также лимфоциты накапливаются в очагах хронического воспаления.

Популяция лейкоцитов постоянно обновляется. Каждую секунду образуются миллионы новых иммунных клеток. Некоторые клетки иммунной системы живут всего несколько часов, а другие могут сохраняться на протяжении нескольких лет. В этом и заключается суть иммунитета: однажды повстречав антиген (вирус или бактерию), иммунная клетка «запоминает» его и при новой встрече реагирует быстрее, блокируя инфекцию сразу после ее попадания в организм.

Общая масса органов и клеток иммунной системы организма взрослого человека составляет около 1 килограмма . Взаимодействия между клетками иммунной системы чрезвычайно сложны. В целом, согласованная работа различных клеток иммунной системы, обеспечивает надежную защиту организма от различных инфекционных агентов и собственных мутировавших клеток.

Помимо функции защиты иммунные клетки контролируют рост и размножение клеток организма, а также восстановление тканей в очагах воспаления.

Кроме клеток иммунной системы в организме человека существует ряд факторов неспецифической защиты, которые составляют так называемый видовой иммунитет. Эти факторы защиты представлены системой комплимента, лизоцимом, трансферином, С-реактивным белком, интерферонами.

Лизоцим – это специфический фермент, который разрушает стенки бактерий. В больших количествах лизоцим содержится в слюне, чем объясняются ее антибактериальные свойства.

Трансферин – это белок, который конкурирует с бактериями за захват определенных веществ (например, железо), необходимых для их развития. В результате этого рост и размножение бактерий замедляется.

С-реактивный белок активируется подобно комплименту при попадании в кровь чужеродных структур. Присоединение этого белка к бактериям делает их уязвимыми для клеток иммунной системы.

Интерфероны – это сложномолекулярные вещества, которые выделяются клетками в ответ на проникновение в организм вирусов. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу.

Библиография :

• Хаитов Р.М. Иммуногенетика и иммунология, Ибн Сина, 1991
• Лесков,В.П. Клиническая иммунология для врачей, М., 1997
• Борисов Л.Б. Медицинская Микробиология, вирусология, иммунология, М. : Медицина, 1994

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Лекция №44. Иммунитет, органы иммунной системы.

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Лекция №44. Иммунитет, органы иммунной системы.
Рубрика (тематическая категория)	Физиология

Лимфа при своем движении по лимфатическим сосудам встречает на своем пути 1 – 3 лимфатических узла – периферические органы иммунной системы. Οʜᴎ выполняют функцию биологических фильтров. В организме насчитывается от500 – 1000 лимфоузлов. Οʜᴎ имеют розовато - серый цвет, округлую или лентовидную форму. Их размеры колеблются от величины булавочной головки до крупного боба. Οʜᴎ располагаются около крупных сосудов (чаще вен), группами или в одиночку. Виды лимфатических узлов:

· групповые

· одиночные

· поверхностные (ближе к поверхности кожи в подкожной жировой клетчатке)

· глубокие (в грудной и брюшной полостях)

Больше всœего лимфоузлов находится в паховой области, подколенной ямке, локтевой ямке, под углом нижней челюсти, на шее. В лимфоузел входят несколько приносящих сосудов (2 – 4) и выходят 1 – 2 выносящих. В узле различают темное корковое вещество и светлое мозговое. Строму узла представляет ретикулярная ткань. В корковом веществе находятся лимфатические фолликулы. В петлях ретикулярной ткани находятся лимфоциты, лимфобласты и макрофаги. Размножение лимфоцитов происходит в лимфатических фолликулах.

На границе коркового и мозгового вещества находится полоска лимфоидной ткани – околокорковое вещество тимусзависимой зоны. В ней содержатся Т – лимфоциты. Также здесь расположены посткапиллярные венулы, через стенки которых лимфоциты мигрируют в кровеное русло. Мозговое вещество состоит из мякотных тяжей, которые начинаются от внутренней части коркового вещества и заканчиваются у ворот лимфоузла. Οʜᴎ вместе с лимфоидными узелками образуют В – зависимую зону - размножение и созревание плазматических клеток, синтезируемых антитела. Здесь же расположены В – лимфоциты и макрофаги. Капсула лимфоузла и его трабекулы отделœены от коркового и мозгового вещества щелœевидным пространством – лимфатический синус. Протекая по синусам, лимфа обогащается лимфоцитами и антителами – иммуноглобулинами. Одновременно в синусах происходит фагоцитирование бактерий и задержка инородных частиц.

При патологии лимфоузлы уплотняются, увеличиваются и становятся болезненными. Воспаление лимфососудов – лимфангит, лимфоузлов – лимфанденит.

На пути тока крови из артериальной системы в систему воротной вены лежит селœезенка - иммунный контроль крови. Селœезенка (spleen) – самый крупный орган иммунной системы, 140 – 200 гр.
Размещено на реф.рф
Расположена в левом подреберье, фиксируется желудочно – селœезеночной и диафрагмально - селœезеночной связками. Имеет уплощенную форму, цвет красно – бурый, консистенция мягкая. На вогнутой поверхности имеются ворота. Снаружи селœезенка покрыта серозной оболочкой. Строму органа составляют трабекулы и ретикулярная ткань. Паренхимой является белая и красная пульпа. Белая пульпа состоит из лимфатических узелков и периартериальных влагалищ. Основная масса органа – красная пульпа. Она содержит эритроциты и лимфоциты. В селœезенке происходит разрушение эритроцитов (кладбище эритроцитов), дифференцировка Т и В – лимфоцитов.

К органам иммунной системы относятся: красный костный мозг, тимус, лимфоидная ткань стенок дыхательной и пищеварительной систем (миндалины, лимфатические узелки подвздошной кишки, червеобразный отросток).

Косный мозг (medulla ossium) – у новорожденных весь мозг красный. С 4 – 5 лет красный костный мозг в диафизах трубчатых костей превращается в желтый (жировая ткань). У взрослых красный костный мозг остается в эпифизах трубчатых костей, коротких и плоских костях (1,5 кг). Он состоит из миелоидной ткани, содержащей кроветворные клетки, являющиеся предшественниками клеток крови. С током крови они попадают в другие органы иммунной системы, где дозревают. Попадая в тимус, они становятся Т – лимфоцитами (тимусзависимыми), обеспечивают клеточный или тканевой иммунитет – разрушение отживших или злокачественных клеток организма, чужеродных клеток. Тимус – центральный орган иммунной системы. Часть стволовых кроветворных клеток попадает в другие органы, отвечающие за гуморальные функции. У птиц таким органом является сумка Фабрициуса – скопление лимфоидной ткани в стенке клоаки. Сумка (bursa) – бурсазависимые или В –лимфоциты. У человека аналогом сумки считаются лимфоидные узелки подвздошной кишки, пейеровы бляшки, червеобразный отросток. В - лимфоциты попадают в В – зависимые зоны (лимфоузлы и селœезенка) и являются предшественниками клеток, вырабатывающие антитела – иммуноглобулины.

Вилочковая желœеза (тимус) – центральный орган иммунной системы. Это эндокринная желœеза, расположенная в грудной клетке за рукояткой грудины. Состоит из 2 долей, покрытых фиброзной оболочкой. Тимусные клетки представлены лимфоцитами, плазматическими клетками, макрофагами, гранулоцитами. В тимусе имеются слоистые тельца – уплощенные эпителиальные клетки – тельца Гассаля. В тимусе вырабатываются гормоны: тимозин, тимопоэтин, тимусный гуморальный фактор (стимулируют иммунные процессы). После 25 лет происходит инволюция тимуса, и в старческом возрасте на его месте обнаруживается жировое тело - снижение иммунитета).

Миндалины (tonsillae) – скопление лимфоидной ткани в начальных отделах пищеварительной и дыхательной систем:

1. небная (парная)

2. язычная

3. трубная (парная)

4. глоточная (адеиноидная)

Данное образование – лимфоидное кольцо Пирогова – Вальдейера.

Язычная миндалина (tonsilla lingvalis) – на корне языка под эпителиальной оболочкой. Ее эпителиальные узелки выпячивают слизистую оболочку, образуя 80 – 90 бугорков.

Небная миндалина (tonsilla palatina) – расположена в углублении между небно – язычной и небно – глоточной складками полости рта – миндаликовая ямка (миндальный орех) – лимфоциты ее выходят на слизистую оболочку и фагоцитируют бактерии.

Глоточная миндалина (tonsilla pharyngealis) – расположена в верхней части задней стенки глотки.

Трубная миндалина (tonsilla tubaria) – расположена в слизистой оболочке носовой части глотки в основании слуховых труб (трубный валик).

В слизистой оболочке аппендикса имеются более 500 лимфоидных фолликулов, которые уменьшаются после 18 лет, а к 60годам исчезают вовсœе.

Также большое значение для защиты брюшной полости играют пейеровы бляшки и одиночные лимфоидные фолликулы подвздошной кишки.

Свойство живых систем отвечать на воздействие внутренней и внешней среды - иммунологическая реактивность. Она включает в себя:

· невосприимчивость к инфекциям

· реакции биологической несовместимости тканей

· реакции повышенной чувствительности

· явление привыкания к ядам

Все эти явления возникают в организме при попадании в него микробов, бактерий, вирусов, токсинов, антигенов. Это реакции биологической защиты. В механизме этой защиты лежит взаимодействие антигенов и антител. Антигены (анти – против, генос – род) – чуждые для организма вещества, вызывающие образование антител- белки группы иммуноглобулинов, которые нейтрализуют действие антигенов. Полное или частичное отсутствие иммунологической реактивности – иммунологическая толерантность (терпение).

1. физиологическая (переносимость иммунной системой белков собственного происхождения; в базе лежит запоминание клетками иммунной системы белкового состава организма)

2. патологическая (переносимость опухоли организмом)

3. искусственная (создается с помощью препаратов, снижающих активность иммунной системы человека – иммунодепрессанты, ионизирующее излучение) - ϶ᴛᴏ обеспечивает переносимость организмом пересаженных органов и тканей

В 1796 году английский врач Дженнер обратил внимание на то, что люди, работающие на фермах, контактирующие с коровами, болеющими коровьей оспой, почти никогда не болеют оспой человеческой. С медицинской целью Дженнер заразил испытуемого человека коровьей оспой, благодаря чему человек заболел в очень легкой форме (взял струп с вымени коровы и поместил его в рану на руке). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, было выявлено, что оспу коровью и натуральную вызывают очень похожие вирусы. Прививка вируса коровьей оспы вызывает образование в организме человека антител, способных реагировать на вирусы натуральной оспы. Позднее Пастер нашел способ ослабления вирулентности микробов, чтобы воспроизвести легкое заболевание у человека, оставляющее после себя иммунитет к данному заболеванию. Ослабленные культуры микробов в честь Дженнера Пастер назвал вакцинами (vaccines – коровий). Мечников развил теорию иммунитета. immunitas - избавление – невосприимчивость организма по отношению к возбудителям болезней, ядам, направленная на всœе чужеродное. В здоровом организме существует ʼʼиммунный надзорʼʼ, который распознает свое и чужое и уничтожает чужое. Это способ защиты организма от живых существ и веществ, несущих признаки чужеродности. В 1868 году И. И. Мечников поставил случайный опыт: в тело морской звезды вонзился шип от розы; ученый не стал вытаскивать шип, решив, что звезда погибнет; через несколько дней он обнаружил на месте и вокруг шипа скопление гноя – погибших лейкоцитов – на базе этого он сделал вывод о борьбе организма с микробами и бактериями – иммунитет. Виды иммунитета:

1. врожденный (видовой)

2. приобретенный:

· естественный (активный и пассивный)

· искусственный (активный и пассивный)

Врожденный иммунитет – наследуемый признак. Он должна быть абсолютным (у собаки кроликов никогда не бывает полиомиелита) и относительным (голуби и куры при плохих условиях содержания могут заболеть сибирской язвой, которой они никогда не болеют в хороших условиях содержания) – менее прочный и зависит от внешних воздействий. Естественный приобретенный активный иммунитет возникает после перенесения инфекционного заболевания. Естественный приобретенный пассивный иммунитет обусловлен переходом антител из крови матери через плаценту в кровь плода (корь, скарлатина, дифтерия) – через 1-2 года антитела исчезают и восприимчивость к этим заболеваниям возрастает (вакцинация детей). Пассивным путем иммунитет передается с молоком матери. Искусственный приобретенный иммунитет воспроизводится человеком в целях предупреждения инфекции. Активный искусственный достигается путем прививки людям культур убитых или ослабленных микробов, токсинов, вирусов – вакцинация.

Пассивный искусственный иммунитет воспроизводится путем введения человеку сыворотки, содержащей уже готовые антитела против микробов и их токсинов.

Механизмы иммунитета:

· неспецифические (общие защитные приспособления, препятствующие проникновению микробов в организм):

1. неповрежденная кожа

2. уничтожение микробов с помощью естественных жидкостей (слюна, слеза, желудочный сок – лизоцим и соляная кислота)

3. бактериальная микрофлора (прямая кишка, влагалище)

4. гематоэнцефалический барьер (эндотелий капилляров головного мозга, защищающий ЦНС)

5. фагоцитоз – пожирание бактерий фагоцитами

6. очаг воспаления в месте проникновения микробов через кожу или слизистую оболочку

7. гормон интерферон – замедляет внутриклеточное размножение вирусов

· специфические:

1. А – система – способность отличать свойства антигенов от свойств собственных белков организма. Это моноциты, которые поглощают антигены, накапливают их и передают сигнал исполнительным клеткам.

2. В – система – исполнительная часть – В – лимфоциты – после получения сигнала В – лимфоциты переходят в плазматические клетки, вырабатывающие антитела - иммуноглобулины, обеспечивающие развитие гуморального иммунитета

3. Т – система – Т – лимфоциты – после получения сигнала они переходят в лимфобласты, которые созревают в иммунные Т- лимфоциты, способные распознавать антигены

Виды Т – лимфоцитов:

· Т – хелперы – помощники – помогают В – лимфоцитам переходить в плазматические клетки

· Т – супрессоры – угнетатели

· Т – киллеры – убийцы – уничтожают антигены

Т – система обеспечивает формирование клеточного иммунитета͵ предупреждающего возникновение опухолей.

Аллергия (allos) – другой – измененная реактивность организма к повторным воздействиям. В корне ее лежит иммунный ответ с повреждением кожи и слизистый оболочек. При первоначальном попадании в организм происходит накапливание антител. При повторных попаданиях в организм возникают расстройства жизнедеятельности и даже гибель организма.

К типичным аллергенам относятся:

· Пыльца растений

· Шерсть животных

· Синтетические вещества

· Порошки

· Косметические средства

· Пищевые вещества

· Лекарства

· Красители

· Чужеродная сыворотка крови

· Домашняя пыль (продукты жизнедеятельности микроскопических клещей)

Аллергические реакции:

1. замедленного типа (гипочувствительность) – бактериальная аллергия, контактный дерматит, лекарственная аллергия, реакция отторжения трансплантата

2. немедленного типа (гиперчувствительность) – сывороточная болезнь, отек Квинке, анафилаксия

Анафилаксия (анна – вновь, aphylaxis – беззащитность) – аллергическая реакция немедленного типа, возникающая при введении аллергена.

Проявляется анафилактическим шоком - гиперчувствительность организма при введении лекарственных сывороток, антибиотиков, витаминов. сывороточная болезнь – при введении лечебных сывороток и гамма – иммуноглобулинов - повышение температуры тела, боли в суставах, их отек, зуд кожи.

Для профилактики анафилаксии больным вводят за 2 – 4 часа 1 мл сыворотки, а затем, при отсутствии реакции, остальную часть сыворотки. Сверхчувствительность организма к различным веществам – идиосинкразия – возникает сразу после первого приема.

Лекция №44. Иммунитет, органы иммунной системы. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Лекция №44. Иммунитет, органы иммунной системы." 2017, 2018.