4.2. Основы иммунологии
4.2.1. Иммунитет и его виды
Иммунология – наука, изучающая способность организма человека противостоять патогенным микроорганизмам и бороться с ними, определяемую как иммунитет. Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и вида в целом.
Иммунитет связан с оплодотворением, участвует в эмбриональном развитии, защищает человека после родов, осуществляет механизм развития, принимает участие в обмене веществ и т. д.
Основоположниками иммунологии являются Л. Пастер, И. Мечников, П. Эрлих. В 1881 году Л. Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний. И. Мечников создал фагоцитарную теорию иммунитета. В 1908 году И. Мечников и П. Эрлих независимо друг от друга были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.
Различают несколько основных видов иммунитета.
Врожденный, или видовой, иммунитет, он же наследственный, генетический, конституциональный, – это выработанная в процессе филогенеза генетически закрепленная, передающаяся по наследству невосприимчивость данного вида и его индивидов к какому-либо антигену, обусловленная биологическими особенностями самого организма, свойствами данного антигена, а также особенностями их взаимодействия. Примером может служить невосприимчивость человека к некоторым возбудителям, в том числе к особо опасным для сельскохозяйственных животных (чума крупного рогатого скота, болезнь Ньюкасла, поражающая птиц, оспа лошадей и др.), к бактериофагам, поражающим клетки бактерий. Видовой иммунитет может быть абсолютным и относительным. Например, нечувствительные к столбнячному токсину лягушки могут реагировать на его введение, если повысить температуру их тела. Белые мыши, нечувствительные к какому-либо антигену, приобретают способность реагировать на него, если воздействовать на них иммунодепрессантами или удалить у них центральный орган иммунитета – тимус.
Врожденный иммунитет по напряженности превосходит приобретенный иммунитет и незначительно меняется в процессе жизни.
Приобретенный иммунитет – способность организма обезвреживать чужеродные и потенциально опасные микроорганизмы (или молекулы токсинов), которые уже попадали в организм ранее. Примером его может служить невосприимчивость к инфекции, возникающая после перенесенного заболевания (например, после брюшного тифа, дифтерии и других инфекций), а также «проиммуниция», т. е. приобретение невосприимчивости к ряду микроорганизмов, обитающих в окружающей среде и в организме человека и постепенно воздействующих на иммунную систему своими антигенами.
В отличие от приобретенного иммунитета в результате перенесенного инфекционного заболевания на практике широко используют преднамеренную иммунизацию антигенами для создания к ним невосприимчивости организма – вакцинацию, а также введение специфических иммуноглобулинов, сывороточных препаратов или иммунокомпетентных клеток. Приобретаемый при этом иммунитет называют искусственным, или поствакцинальным – он служит для защиты от возбудителей инфекционных болезней, а также других чужеродных антигенов.
Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный иммунитет). Он образуется через 1–2 недели и сохраняется годами или десятками лет. Пассивно приобретенный возникает при передаче готовых антител от матери к плоду через плаценту или с грудным молоком, обеспечивая в течение нескольких месяцев невосприимчивость новорожденных к некоторым инфекционным заболеваниям. Такой иммунитет можно создать и искусственно, вводя в организм иммунные сыворотки, содержащие антитела против соответствующих микробов или токсинов (например, при укусах ядовитых змей), а также иммунные лимфоциты.
4.2.2. Классификация иммунных механизмов
В организме существует три взаимодополняющие системы, обеспечивающие защиту от вредных агентов.
Специфическая иммунная система решает в организме две задачи.
1. Идентификация чужеродной биологической информации.
2. Уничтожение генетически чужеродных элементов, посягающих на постоянство и целостность внутренней среды организма.
Ко второй функции относится защита организма от внешних патогенных факторов и собственных трансформированных клеток.
Неспецифические гуморальные системы включают систему комплемента и других белков плазмы, способных разрушить комплексы антиген – антитело (АГ-АТ), уничтожать инородные частицы и активировать клетки организма, участвующие в воспалительных реакциях.
Неспецифические клеточные системы включают лейкоциты и макрофаги, способные осуществлять фагоцитоз и благодаря этому уничтожающие болезнетворные агенты и комплексы АГ-АТ. Тканевые макрофаги играют также важную роль в распознавании специфической иммунной системой инородных частиц. Иммунокомпетентные клетки, способные вызывать иммунные реакции, распознают чужеродные тела по структуре их поверхности (антигенным детерминантам) и вырабатывают антитела соответствующей конфигурации, связывающиеся с данными чужеродными элементами.
Неспецифические системы иммунитета способны обезвреживать чужеродные агенты даже в том случае, если организм с ними ни разу предварительно не сталкивался. Специфические же системы формируются (иммунитет приобретается) лишь после начального взаимодействия с чужеродным фактором.
Иммунная система способна запоминать структуру АГ, так что когда эти АГ повторно внедряются в организм, иммунный ответ возникает быстрее, и АТ образуется больше, чем при первичном контакте (так называемая иммунологическая память). При этом защитные функции организма изменяются таким образом, что при повторном инфицировании тем или иным болезнетворным агентом симптомы заболевания чаще всего не возникают. Именно поэтому некоторые болезни (корь, ветряная оспа, эпидемический паротит, скарлатина и др.) встречаются преимущественно у детей («детские инфекции»), потому что при повторном внедрении их возбудителей организм уже имеет к ним иммунитет – это приобретенный иммунитет.
К органам иммунной системы (лимфоидным органам) относятся все органы, которые участвуют в образовании клеток и белковых частиц, осуществляющих защитные реакции организма. Эти органы построены из лимфоидной ткани и включают: костный мозг, вилочковую железу (тимус), скопления лимфоидной ткани, расположенные в стенках полых органов (дыхательной – ВАLТ и пищеварительной – SАLТ систем) и мочеполового аппарата, лимфатические узлы и селезенку. Центральные органы иммунной системы – костный мозг и тимус, в которых из стволовых клеток дифференцируются лимфоциты, – расположены в хорошо защищенных от внешних воздействий местах, а периферические органы расположены на путях возможного внедрения в организм генетически чужеродных веществ или на путях следования таких веществ, образовавшихся в самом организме.
