Различают гуморальные и клеточные механизмы иммунитета.
Гуморальные факторы иммунитета, обеспечивающие врожденную резистентность организма, вырабатываются разнообразными клетками, главным образом Т-лимфоцитами и макрофагами, и нередко являются их активаторами. Концентрация их в крови и лимфе здоровых людей небольшая, но при инфицировании может резко возрастать. Большинство гуморальных факторов обладает антимикробной активностью и широким спектром действия. Как правило, они являются полипептидами.
Среди гуморальных факторов антиинфекционной защиты основное значение придают комплементу, действующему в сочетании с ним пропердину, интерлейкину – 1 (ИЛ-1), С-реактивному белку (СРБ), интерферону 1 – и другим микроцидным факторам крови.
В опытах на мышах было показано, что внутривенное введение им за 30 минут до заражения животных смертельной дозой пневмококка, полученного из плазмы человека, СРБ защищало от гибели 50–80 % особей.
Структурно сформированного комплемента как гуморального фактора иммунитета в организме здоровых людей и животных нет: в крови циркулируют его разобщенные компоненты в виде инертных белков – предшественников комплемента. Формирование же комплемента в единое целое происходит при внедрении в организм болезнетворных микробов или других АГ. При этом на основе его инертных субстанций они создают ферментоподобные соединения, вызывающие цепную реакцию образования комплемента, способного лизировать клетки (бактерии, эритроциты) или чаще просто элиминировать генетически чужеродную метку. Кроме того, существует по меньшей мере 11 регуляторных белков, влияющих на активность системы комплемента.
Интерферон относится к группе видоспецифических гликопротеинов, обладающих антивирусным действием. Синтез и выделение интерферона происходит за несколько часов, благодаря чему защита против размножения внедрившихся вирусов обеспечивается еще до того, как начнет повышаться в крови содержание специфических АТ.
Естественные АГ содержатся в плазме крови и активны против чужеродных агентов, с которыми организм никогда раньше не сталкивался (например, агглютинины плазмы крови). Эти образования называют также нормальными АТ. Но, поскольку подобные АТ не были обнаружены у животных, выращенных в строго стерильных условиях, они вряд ли могут быть действительно «естественными» – вероятно, их присутствие объясняется невыявленным контактом с соответствующими антигенами либо перекрестными реакциями, обусловленными их низкой специфичностью.
Клеточные механизмы иммунитета в основном представлены лимфоцитами.
Лимфоциты, сформировавшиеся в костном мозгу, называются В-лимфоцитами, а развивающиеся в тимусе – Т-лимфоцитами. В– и Т– лимфоциты при первом контакте с АГ превращаются в иммунокомпетентные клетки (плазматические клетки, Т-эффекторы).
Система В-клеток составляет около 15 % лимфоцитов крови и отвечает за гуморальный иммунный ответ. Диаметр зрелых В-лимфоцитов несколько больше, чем Т-лимфоцитов (8,5 мкм), поверхность их покрыта густым слоем отростков, являющихся антигенраспознающими рецепторами – иммуноглобулинами (Jg), ориентированными на соответствующие АГ, при первом контакте с которым некоторые В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки и начинают вырабатывать специфические для данного АГ иммуноглобулины, выделяющиеся в кровь и в внеклеточную жидкость (гуморальные антитела).
У клеток иммунологической памяти все направления синтеза АТ, за исключением одного, ориентированы лишь на данный АГ, ответ на действие которого заканчивается образованием плазматических клеток за 2–3 дня. Сами же В-клетки памяти обладают длительным сроком существования – до нескольких месяцев и даже лет.
Система Т-клеток ответственна за клеточный иммунный ответ и составляет 70–80 % всех лимфоцитов крови. Более всего Т-клеток находится в тимусе и грудном лимфатическом протоке.
Зрелые Т-лимфоциты по форме напоминают малые лимфоциты крови. На гладкой поверхности Т-лимфоцитов находится сравнительно небольшое количество коротких отростков-рецепторов, состоящих из двух сцепленных друг с другом α– и β-полипептидных цепей. В составе каждой цепи имеется по два домена (участка) – константный и вариабельный; последний связывается с носителем АГ.
Т-лимфоциты появляются в крови и лимфе периодически. После активации АГ эти клетки превращаются в Т-эффекторы или в долго-живущие Т-клетки памяти.
Таким образом, система Т-клеток регулирует функции клеток других типов, ответственных за иммунитет, в частности В-лимфоцитов. Живущие месяцы и годы клетки Т-памяти циркулируют в крови и в определенных случаях могут распознавать АГ даже спустя годы после первого контакта, и при повторном контакте с ним они дают вторичную реакцию, в ходе которой более интенсивно, чем при первичном ответе, образуется большое число Т-эффекторов.
На долю нулевых клеток приходится 10 % лимфоцитов крови. К ним относятся те лимфоциты, которые на основании поверхностных свойств нельзя с определенностью отнести ни к В-, ни к Т-системам.
Фагоциты и фагоцитоз. Защитную функцию клеток, способных поглощать и переваривать микробы, впервые показал И. И. Мечников, назвав их фагоцитами. Среди них он различал микрофаги (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) – и макрофаги (моноциты крови, гистоциты, эндотелиальные и ретикулярные клетки внутренних органов и костного мозга).
Сам процесс уничтожения микробов фагоцитами называется фагоцитозом. Различают завершенный и незавершенный фагоцитоз. Завершенный заканчивается полным разрушением микрофага. Однако некоторые виды микроорганизмов проявляют большую устойчивость к лизосомальным антимикробным веществам или даже размножаются внутри фагоцитов. Такой незавершенный фагоцитоз чаще наблюдается в нейтрофилах и заканчивается их гибелью, в других же случаях фагоцитированные микробы выталкиваются из них. В отличие от нейтрофилов, которые поглощают и переваривают в основном истинных бактерий, макрофаги фагоцитируют спирохеты, актиномицеты, грибки, простейшие, вирусы, а также атрофирующиеся, омертвевшие или злокачественно перерожденные клетки. Нормальные киллеры, или клетки-убийцы, – это крупные лимфоциты с большим количеством цитотоксических веществ, на внешней мембране которых имеются специфические рецепторы, распознающие, например, злокачественные и инфицированные вирусом клетки.
Антигены (от греческого anti – против, genes – род, происхождение) – вещества, которые несут признаки генетической чужеродности для данного организма и являются первопричиной развития иммунного процесса. Это потенциально болезнетворные вещества (патогены, белки других видов животных, инертные соединения), которые при попадании в организм вызывают образование специфических, нейтрализующих их АТ. АГ состоят из неспецифической крупной молекулы – носителя (полисахарида, белка или липида с молекулярной массой более 10 000) и структурных компонентов – детерминант, локализованных на поверхности молекулы и определяющих ее специфичность.
Судьба АГ в организме зависит от способа введения: при внутривенном – АГ быстро поступает в селезенку и печень; при подкожном и внутримышечном – в лимфоузлы и т. д. АГ могут поступать в организм через кожу, слизистые оболочки пищеварительного и дыхательного трактов.
