Иммунная система организма. Ломаешь то, а это исправляешь Структуры и функции иммунной системы
В прошлом термин «иммунитет» относился лишь к реакциям, направленным против микроорганизмов. В настоящее время он применяется для обозначения реакций организма на любые антигены. Антиген - это обычно крупная молекула или комбинация молекул, индуцирующая образование антител. Антигенными свойствами обладают белки (особенно, если они содержат определенные аминокислоты типа тирозина) и полисахариды (большой молекулярной массы) всех живых организмов. Молекулы, которые не вызывают образования антител, но тем не менее способны связываться с ними, называют гаптенами или неполными антигенами.
Не все животные, даже одного вида, вырабатывают антитела в ответ на введение определенных антигенов: некоторые антигены вызывают такой ответ лишь у группы особей. Только теплокровные позвоночные, включая человека, способны образовывать преципитирующие (т.е. осаждающие антиген) антитела; однако ряд холоднокровных позвоночных вырабатывают в чем-то схожие вещества, называемые агглютининами. Образование антител у беспозвоночных окончательно не установлено.
Взаимодействие антиген - антитело . Антитела реагируют только с теми антигенами, которые индуцировали их синтез. Изменения химической или физической структуры антигенов приводят к образованию иных, видоизмененных антител. Такое прямое соответствие между антигенами и антителами известно под названием специфичности.Пауль Эрлих (1854-1915) одним из первых указал на значение специфичности. Он предположил, что боковые цепи молекулы антигена подходят к рецепторным участкам в молекуле антитела, как ключ к замку. Позже К.Ландштейнеру (1868-1943) удалось показать, что в антисыворотке иммунного животного (т.е. в сыворотке крови, содержащей антитела) обнаруживаются антитела, способные различать молекулы антигенов с одинаковой молекулярной массой и одинаковым набором атомов, но отличающиеся друг от друга пространственной структурой. В настоящее время представление о том, что комплементарность структуры определенного участка антигена и активного центра антитела определяет специфичность их взаимодействия, является общепризнанным.
Иммунная реакция . Основными элементами иммунной системы организма являются белые клетки крови - лимфоциты, существующие в двух формах. Обе формы происходят из клеток-предшественников в костном мозге, т.н. стволовых клеток. Незрелые лимфоциты покидают костный мозг и попадают в кровяное русло. Некоторые из них направляются к тимусу (вилочковой железе), расположенному у основания шеи, где происходит их созревание. Прошедшие через тимус лимфоциты известны как Т-лимфоциты, или Т-клетки (Т от «тимус»). В экспериментах на цыплятах было показано, что другая часть незрелых лимфоцитов закрепляется и созревает в сумке Фабрициуса - лимфоидном органе около клоаки. Такие лимфоциты известны как В-лимфоциты, или В-клетки (B от bursa - сумка). У человека и других млекопитающих В-клетки созревают в лимфатических узлах и лимфоидной ткани всего организма, эквивалентных сумке Фабрициуса у птиц.Оба типа зрелых лимфоцитов имеют на своей поверхности рецепторы, которые могут «узнавать» специфический антиген и связываться с ним. Контакт В-клеточных рецепторов со специфическим антигеном и связывание определенного его количества стимулируют рост этих клеток и последующее многократное деление; в результате образуются многочисленные клетки двух разновидностей: плазматические и «клетки памяти». Плазматические клетки синтезируют антитела, выделяющиеся в кровоток. Клетки памяти являются копиями исходных В-клеток; они отличаются большой продолжительностью жизни, и их накопление обеспечивает возможность быстрого иммунного ответа в случае повторного попадания в организм данного антигена.
Что касается Т-клеток, то при связывании их рецепторами значительного количества определенного антигена они начинают секретировать группу веществ, называемых лимфокинами. Некоторые лимфокины вызывают обычные признаки воспаления: покраснение участков кожи, местное повышение температуры и отек за счет увеличения кровотока и просачивания плазмы крови в ткани. Другие лимфокины привлекают фагоцитирующие макрофаги - клетки, которые могут захватывать и поглощать антиген (вместе со структурой, например бактериальной клеткой, на поверхности которой он находится). В отличие от Т- и В-клеток эти макрофаги не обладают специфичностью и атакуют широкий спектр разных антигенов. Еще одна группа лимфокинов способствует разрушению инфицированных клеток. Наконец, ряд лимфокинов стимулирует добавочное количество Т-клеток к делению, что обеспечивает быстрое возрастание числа клеток, которые отвечают на тот же антиген и выделяют еще больше лимфокинов.
Антитела, вырабатываемые В-клетками и поступающие в кровь и другие жидкости организма, относят к факторам гуморального иммунитета (от лат.
humor - жидкость). Защита организма, осуществляемая с помощью Т-клеток, называется клеточным иммунитетом, так как в ее основе лежит взаимодействие отдельных клеток с антигенами. Т-клетки не только активируют другие клетки путем выделения лимфокинов, но и атакуют антигены с помощью содержащих антитела структур на поверхности клетки.Антиген может индуцировать оба типа иммунного ответа. Более того, в организме происходит определенное взаимодействие между Т- и В-клетками, причем Т-клетки осуществляют контроль над В-клетками. Т-клетки могут подавлять
B -клеточный ответ на безвредные для организма чужеродные вещества или, наоборот, побуждать В-клетки вырабатывать антитела в ответ на вредные вещества с антигенными свойствами. Повреждение или недостаточность данной контролирующей системы может проявляться в виде аллергических реакций на вещества, обычно безопасные для организма. Селекция антител . Этот процесс определяет, какие именно антитела должны образоваться, чтобы бороться со специфическим антигеном, выделяя его из миллиардов других антигенов, потенциально угрожающих организму. Механизм такой селекции остается еще не до конца ясным. Рассуждая логически, трудно предположить, что в каждом лимфоците содержится информация для синтеза миллиардов разных антител, большинство из которых никогда не пригодится. Одна из ранних теорий, получившая название «инструктивной», постулировала, что антитела синтезируются в незавершенном виде. Когда же антиген попадает в организм, он действует как матрица, на которой происходит окончательное формирование узнающего участка антител; иными словами, сам антиген служит «инструкцией» для создания специфичных именно к нему антител.В настоящее время известно, что структура белковой молекулы антитела зависит от последовательности и взаимного расположения составляющих ее «кирпичиков» - аминокислот и что внешние причины, в том числе антигены, не могут вызвать существенных структурных перестроек. Поэтому была выдвинута новая теория - «клональной селекции». Согласно этой теории, в организме человека содержится около 10 млрд. слегка отличающихся друг от друга разновидностей лимфоцитов, причем каждая из них весьма немногочисленна. Когда антиген попадает в организм, он связывается только теми лимфоцитами, которые способны узнавать его. Связывание с антигеном создает стимул для их деления; в результате образуется большое число одинаковых клеток - клон, и численность отобранного варианта клеток быстро достигает необходимого уровня.
Теория клональной селекции не давала объяснения, каким образом исходно возникает колоссальное разнообразие лимфоцитов или их предшественников. Однако недавно механизм такой диверсификации как будто прояснился. Показано, что гены клеток, участвующих в иммунной реакции и продукции специфических антител, претерпевают частые случайные изменения за счет перегруппировок их отдельных участков; соответственно меняется закодированная в них информация, т.е. появляются новые, разнообразно измененные по этому признаку клетки, а в целом вся популяция лимфоцитов приобретает способность реагировать с разными антигенами. Кроме того, на протяжении многих клеточных поколений, требующихся для превращения стволовых клеток в зрелые лимфоциты, происходят случайные мутации в генах, кодирующих антитела. Эти мутации дополнительно увеличивают разнообразие лимфоцитов. Примечательно, что те молекулы на поверхности Т-лимфоцитов, которым они обязаны своей специфичностью, имеют во многом ту же структуру, что и циркулирующие в крови антитела, вырабатываемые В-лимфоцитами.
Пассивный иммунитет . Иммунитет, возникающий в результате инъекции готовых антител, а не работы клеток самого организма, называют пассивным. Такой иммунитет, однако, сохраняется недолго - пока в организме циркулируют введенные антитела (гамма-глобулины). У человека это составляет несколько недель. Наоборот, активный иммунитет, когда в организме продуцируются собственные антитела, часто бывает пожизненным. См. также ВАКЦИНАЦИЯ И ИММУНИЗАЦИЯ. Изоантитела . Антитела в крови выявляются не только после активной или пассивной иммунизации. У многих биологических видов, включая человека, постоянно идет (у всех представителей вида) синтез антител определенной специфичности, который не связан с иммунизацией. Такие антитела - их называют изоантителами - специфически направлены против антигенов других особей того же вида, т.е. против изоантигенов. Синтез изоантител обеспечивает естественный (врожденный) иммунитет (в отличие от приобретенного иммунитета, возникающего в результате иммунизации). Группы крови . Лучшим примером изоантигенов служит система антигенов, обозначаемая АВ0. Антигены А и В обнаруживаются на поверхности эритроцитов и во многих тканях. Они были выделены в очищенном виде, и анализ показал, что это сложные по структуре молекулы, состоящие из цепочек аминокислот и углеводов. У каждого человека, эритроциты которого несут антиген А или В (но не оба антигена вместе) или же не содержат их вовсе (группа крови 0), в кровяном русле циркулируют изоантитела, агглютинирующие (склеивающие) эритроциты других групп крови, кроме группы 0.После открытия Ландштейнером системы
AB0 -антигенов были обнаружены и другие антигены эритроцитов. Таковы, например, различающиеся между собой подгруппы A -антигена и MN -антигены; несоответствие по каждому из них у донора и реципиента может привести к реакциям несовместимости при переливании крови. С открытием новых, редких типов несовместимости обнаруживают и новые антигены групп крови, число которых постоянно увеличивается. Однако в отличие от ситуации с AB 0-антигенами антитела к этим дополнительным антигенам в обычных условиях не вырабатываются, а появляются только после предварительного контакта, например предшествующего переливания крови. См. также КРОВЬ. Пересадка тканей . Еще один важный иммунологический феномен, связанный с изоантителами, наблюдается при трансплантации тканей. Гомотрансплантаты, т.е. ткани одного и того же организма или однояйцовых близнецов (например, при пересадке кожи или пластических операциях), обычно хорошо приживляются на новом месте. Иммунологическая реакция не развивается, так как гены и кодируемые ими белки в пересаженной ткани и клетках реципиента абсолютно одинаковы. Если же ткань взята от донора, не связанного с реципиентом близким родством, она может сохраняться на месте пересадки некоторое время, но затем отторгается. Следующий трансплантат от нового донора отторгается еще быстрее. Такое отторжение имеет иммунологическую природу - об этом свидетельствует успех трансплантации в случае сходной антигенной специфичности тканей донора и реципиента. Подбор донора по тканевой совместимости с реципиентом имеет жизненно важное значение при пересадках сердца, почек и других органов.Гены, ответственные за приживляемость или отторжение пересаженной ткани, образуют т.н. «главный комплекс гистосовместимости». Они кодируют синтез не только тканевых антигенов, определяющих успех или неуспех трансплантации, но и некоторых рецепторов на поверхности
T -клеток. Определение продуктов этих генов помогает заранее определить, будет ли организм реагировать на специфические антигены пересаженной ткани.В некоторых условиях, в частности после контакта с каким-либо антигеном в период внутриутробного развития, развивается толерантность, т.е. неспособность реагировать на этот антиген в течение последующей жизни
(см. также ПЕРЕСАДКА ОРГАНОВ). Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) . Об этом особо опасном для человека вирусном заболевании, связанном с повреждением иммунной системы, см. статью СИНДРОМ ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУНОДЕФИЦИТА (СПИД) . Аутоиммунные заболевания . Многие болезни, например аутоиммунная гемолитическая анемия, развиваются в результате иммунологических реакций, направленных против антигенов собственных тканей. При этих заболеваниях, называемых также аутоиммунными, в организме образуются антитела, разрушающие собственные клетки (см. также СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ) . ЛИТЕРАТУРА Ройт А. Основы иммунологии . М., 1991Урок по теме «Иммунитет»
Цели урока: сформировать представления об иммунитете как защитном механизме организма человека, разъяснить, каким образом иммунная система обеспечивает защиту организма от чужеродных веществ, клеток и тканей, ознакомить учащихся с достижениями иммунологии.
Оборудование: таблица «Форменные элементы крови», карточки с тестовыми заданиями (по числу учащихся в классе).
На предыдущих уроках мы с вами установили, что между организмом человека и окружающей средой существует постоянная и непрерывная связь.
Вопросы
1. В чем заключается связь между
организмом человека и окружающей средой? (Поступление
в организм необходимых веществ и удаление из
него продуктов обмена.
)
2. Какие системы участвуют в таком обмене?
(Пищеварительная,
дыхательная, кровеносная, выделительная.
)
3. Что мы относим к внутренней среде организма и
какое она имеет значение? (Один из учащихся
выходит к доске, чертит схему внутренней среды
организма и готовит пояснение к ней.
)
Пока ученик у доски готовит ответ, учитель раздает классу карточки с заданиями. Через 5 мин карточки собираются и заслушивается ответ ученика, работающего у доски.
Отметьте правильные ответы
1. В состав плазмы входит:
– сыворотка;
– эритроциты;
– тромбоциты.
2. Эритроциты вырабатываются в:
– печени;
– красном костном мозге;
– селезенке.
3. Лейкоциты образуются в:
– печени;
– красном костном мозге;
– селезенке;
– лимфатических узлах.
4. Ядро имеют:
– эритроциты;
– лейкоциты;
– тромбоциты.
5. Крови придают красный цвет:
– лейкоциты;
– тромбоциты;
– эритроциты.
6. Защищают организм от чужеродных частиц:
– лейкоциты;
– тромбоциты;
– эритроциты.
7. Тромбоциты:
– переносят кислород;
– осуществляют фагоцитоз;
– образуют тромб.
Человек живет в окружении разнообразных микробов: бактерий, вирусов, грибков, простейших. Люди долгое время не подозревали об этом, пока 320 лет тому назад голландский мануфактурщик Антони ван Левенгук не создал первый микроскоп, с помощью которого он и обнаружил целый мир маленьких организмов – микроорганизмов, или микробов.
Среди микробов есть полезные и вредные для человека. Попадание болезнетворных микробов в человеческий организм может привести к заболеванию. Такое заражение называют инфекцией , а возникшее заболевание – инфекционным . То, что заразные болезни вызываются микробами, доказал французский ученый-химик Луи Пастер, основоположник микробиологии.
Проникнув в организм человека, болезнетворные микробы повреждают и разрушают клетки и ткани, используя их вещества для своего питания и размножения. Кроме того, продукты их жизнедеятельности часто ядовиты для организма человека.
Течение заболевания зависит не только от особенностей вызвавшего его микроорганизма, но и от устойчивости к нему человека. При проникновении микробов в организм человека возникает защитная реакция – совокупность биологических реакций, направленных на устранение любых повреждений организма, в том числе инфекции и ее последствий.
Заболевания бывают общие и местные (схема на доске):
Местные заболевания, даже самые незначительные, такие, например, как прыщ, могут перерасти в общие.
Вопросы
1. Какие из перечисленных заболеваний относятся к общим, а какие – к местным: порез пальца (местное ), больной зуб (местное ), ангина (общее ), грипп (общее )?
2. Почему как только заболит горло, необходимо сразу начинать полоскать его дезинфицирующим раствором? (Чтобы местное заболевание не перешло в общее. )
3. При порезе пальца кровь свертывается и образуется тромб. Является ли это защитной реакцией организма? (Да, т.к. она направлена на устранение повреждения. )
Но заражение и заболевание – это не одно и то же. В организм человека могут попасть болезнетворные микробы, но он при этом не заболеет. В таком случае человек становится носителем этих болезнетворных микробов и может быть источником инфекции.
То, что микробы, попадая в организм, не всегда вызывают заболевания, обусловлено иммунитетом. Иммунитет – это способность организма обнаруживать чужеродные соединения и тела во внутренней среде организма и уничтожать их (от лат. immunitas – освобождение, избавление от чего-либо), т.е. это – защитная реакция организма. Иммунитет, так же как фагоцитоз, является функцией лейкоцитов. (Определение иммунитета записывается на доске.)
Иммунитет может возникать разными путями и иметь разные свойства, поэтому различают несколько видов иммунитета. (Схема на доске.)
Итак, в организме имеются защитные реакции, поэтому восприимчивость к болезням зависит от состояния организма. В процессе эволюции выработались различные механизмы защиты человеческого организма от чужеродных тел, образовалась целая система, обеспечивающая эту защиту, - иммунная система . В нее входят: красный костный мозг; тимус, или вилочковая (зобная) железа, первичный орган иммунной системы; лимфатические узлы; селезенка.
Часть лейкоцитов, образующихся в костном мозге, попадает в вилочковую железу, лимфатические узлы, селезенку, где превращается в лимфоциты. Лимфоциты обладают способностью различать чужеродные молекулы и клетки и уничтожать их. Химические соединения, которые лимфоциты воспринимают как чужеродные, называют антигенами .
Вопросы
1. Что такое антиген? (Чужеродное
химическое соединение, вызывающее иммунную
реакцию в организме.
)
2. Где образуются клетки крови?
(В красном
костном мозге.
)
3. Где образуются лимфоциты?
(В красном
костном мозге и вилочковой железе.
)
4. Какие органы и системы организма человека
входят в состав иммунной системы? (Красный
костный мозг, вилочковая железа, лимфатические
узлы, селезенка.
)
5. Каковы функции лимфатических узлов? (Они
задерживают микробы, в них дозревают лимфоциты
).
По роли в распознавании и уничтожении чужеродных тел лимфоциты делят на несколько групп. Важное значение имеют Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты образуются из костномозговых клеток, попавших в тимус, где они размножаются, созревают и проходят селекцию (при этом до 90% погибает), а потом попадают в лимфатические узлы и селезенку. В-лимфоциты размножаются и созревают в костном мозге, из которого также попадают в лимфатические узлы и селезенку.
Группа Т-лимфоцитов в свою очередь состоит из нескольких групп. Это Т-эффекторы (связывют и уничтожают носителей антигенов), Т-хелперы (помогают Т-эффекторам и В-лимфоцитам), Т-киллеры (убивают опухолевые и пораженные вирусами клетки), Т-супрессоры (тормозят иммунную реакцию), Т-амплифайеры (усиливают иммунную реакцию).
Когда хелперы обнаруживают антигены, они дают сигнал в кровь, эффекторы и киллеры начинают активно делиться, подходят к клетке и убивают ее. Этот вид защитной реакции называют клеточным иммунитетом (ученики записывают в тетради под диктовку: «Иммунитет, осуществляемый лимфоцитами, которые непосредственно уничтожают чужеродные тела – антигены, называются клеточным иммунитетом»).
Если антиген не может быть уничтожен непосредственно клетками иммунной системы, в борьбу вступают В-лимфоциты. При получении сигнала от Т-хелперов, обнаруживших антигены, В-лимфоциты размножаются и превращаются в плазматические клетки, которые выделяют особые вещества – антитела, имеющие сродство к данному антигену. Антитела при контакте с антигеном уничтожают его (запись в тетрадях: «Антитела способны уничтожать только те антигены, к которым имеют сродство»). Вот почему антитела, выработанные против вируса оспы, не могут защитить нас от других микробов и вирусов.
Антитела по свойствам делятся на несколько групп, из которых наиболее важная называется иммуноглобулинами . Вместе с током крови антитела циркулируют в организме и при встрече с антигеном уничтожают его. Такая защитная реакция организма на чужеродные вещества и клетки называется гуморальным иммунитетом (запись в тетрадях: «Иммунитет, обусловленный циркулирующими в крови антителами, называется гуморальным»).
И клеточной, и гуморальный иммунитеты – защитные реакции организма на появление чужеродных веществ или клеток во внутренней среде, которые начинаются с обнаружения антигена.
Клеточный иммунитет был открыт и исследован русским ученым И.И. Мечниковым (1883), гуморальный иммунитет – немецким ученым П.Эрлихом (1897). Оба ученых за работы по иммунитету были награждены Нобелевской премией в 1908 г.
Вопросы
1. Где и из чего образуются Т-лимфоциты?
(В тимусе, из клеток костного мозга.
)
2. Где образуются В-лимфоциты? (В красном костном
мозге.
)
3. При каком виде иммунитета антиген уничтожается
непосредственно клетками иммунной системы? (Клеточный
иммунитет.
)
4. Как называется защитная реакция организма, при
которой антиген уничтожается химическими
веществами, циркулирующими в крови?
(Гуморальный
иммунитет.
)
5. Что такое антитело? (Особое соединение,
выделяемое в кровь клетками иммунной системы для
уничтожения определенного антигена.
)
Как правило, человек, переболевший инфекционным заболеванием, повторно этим заболеванием не заражается или переносит его в легкой форме. Это объясняется способностью В-лимфоцитов узнавать те антигены, с которыми они встречались раньше, и быстро реагировать на их появление выделением большого количества нужных антител. Cпособность В-лимфоцитов называется иммунной памятью (запись в тетрадях: «Способность лимфоцитов узнавать антигены, с которыми они раньше встречались, и быстро реагировать на их появление называется иммунной памятью»).
Открытие иммунной памяти позволило ученым создать предохранительные прививки. Суть их в том, что человека заражают ослабленными возбудителями и вызывают легкую форму заболевания. При этом формируется искусственный активный иммунитет и человек становится невосприимчивым к заболеванию.
Около 200 лет назад английский врач Дженнер заметил, что доярки, работавшие с коровами, больными коровьей оспой, не заболевали натуральной оспой. Проведя эксперименты, он обнаружил, что человека можно защитить от заболевания натуральной оспой введением жидкости из коровьих оспинок. Так опытным путем была доказана возможность предупреждения болезни с помощью прививок.
Спустя 80 лет французский ученый Луи Пастер разработал теорию предупреждения болезней с помощью вакцинации (от лат. vacca – корова). Он предложил вводить здоровому человеку ослабленные (или убитые) микробы, которые не могут вызвать серьезного заболевания, но делают его невосприимчивым к инфекции.
Если человек заболел инфекционной болезнью, ему поможет сыворотка, содержащая готовые антитела против микробов, вызвавших данную болезнь. Ее изготавливают из крови людей или животных, вакцинированных против этой болезни. Так, например, антидифтерийную сыворотку получают из крови лошадей. Сыворотка помогает и при попадании в организм человека ядов, например, при укусе змеи.
Лечебные сыворотки можно применять как для лечения, так и для профилактики заболеваний, но срок их действия небольшой, поэтому их введение необходимо повторять.
Домашнее задание: составить схему возникновения приобретенного активного иммунитета.
Иммунитет – способность организма защищать собственную целостность и биологическую индивидуальность. Иммунная система объединяет органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетических чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в организме.
Главную роль в противоинфекционной защите играет не иммунитет, а разнообразные механизмы механического удаления микроорганизмов (клиренса) В органах дыхания – это продукция сурфактанта и мокроты, перемещение слизи за счет движений ресничек цилиарного эпителия, кашля и чихания. В кишечнике – это перистальтика и выработка соков и слизей (понос при инфекции и т. п.) На коже это постоянное слущивание и обновление эпителия, чесание Система иммунитета включается тогда, когда механизмы клиренса не справляются.
Анатомические барьеры: рефлекторный кашель, слизистое отделяемое дыхательных путей, - бактерицидные ферменты слез и кожных жиров, - слизистое отделяемое из носа и ушная сера, - кожа, - кислотный желудочный сок, - моча
Химические барьеры: собственный интерферон и интерлейкин 1 (вызывает повышение температуры как защитный механизм) Кожа и дыхательные пути производят антимикробные пептиды, такие как бета – дефензин Ферменты лизоцим и фосфолипаза бактерицидного действия находятся в слезной жидкости, слюне, материнском молоке.
Таким образом, чтобы выжить в организме хозяина микроб должен «закрепиться» на эпителиальной поверхности (адгезия, то есть, приклеивание) Организм должен препятствовать адгезии, используя механизмы клиренса. Если адгезия произошла, то микроб может попытаться проникнуть вглубь ткани или в кровоток, где механизмы клиренса не работают. В этих целях микробы вырабатывают ферменты, разрушающие ткани хозяина Все патогенные микроорганизмы отличаются от непатогенных способностью вырабатывать такие ферменты
Если тот или иной механизм клиренса не справляется с инфекцией, то в борьбу включается система иммунитета.
Виды иммунитета Естественный врожденный (пассивный) Наследуется ребенком от матери (люди с рождения имеют в крови антитела). Предохраняет от собачьей чумы и чумы крупного рогатого скота приобретенны й (активный) Появляется после попадания в кровь чужеродных белков, например, после перенесения инфекционного заболевания (оспа, корь и др.) Искусственный активный пассивный Появляется после прививки (введение в организм ослабленных или убитых возбудителей инфекционного заболевания). Прививка может вызвать заболевание в легкой форме Появляется при действии лечебной сыворотки, содержащей необходимые антитела. Получают из плазмы крови болевших животных или людей
Луи Пастер (1822- 1895) Французский ученый, основоположник современной микробиологии и иммунологии. Доказал причастность микробов к возникновению инфекционных заболеваний
Органы иммунной системы Периферические Центральные Тимус Красный костный мозг Лимфатические узлы Лимфоидные скопления в воздухоносных путях Селезенка Миндалины и аденоиды Лимфоидные скопления в кишечнике Лимфоидная ткань Лимфоидные скопления в мочеполовых путях
К центральным органам иммунной системы относят красный костный мозг, к периферическим лимфатические узлы, селезёнку, миндалины, аппендикс
Функции органов иммунной системы Центральные органы Красный костный мозг Созревание Т-клеток Тимус Созревание В-клеток Периферические органы Барьерно-фильтрационная роль Лимфатические узлы Миндалины и аденоиды Селезенка Лимфоидная ткань Участие в образовании лимфоцитов Образование плазматических клеток, вырабатывающих антитела Барьерная роль для верхних дыхательных путей Снабжение организма иммунными клетками Участие в формировании здоровой микробной флоры полости рта и носоглотки Осуществляется дифференцирование В и Т-лимфоцитов. Обеспечение местного иммунитета
костный мозг; образует лимфоциты, способствует созреванию некоторых типов лимфоцитов; тимус; способствует созреванию некоторых типов лимфоцитов; селезёнка; делится на две области: красную пульпу (депо крови) и белую пульпу (выделение антител); пейеровы бляшки; способствуют созреванию некоторых типов лимфоцитов; фильтруют частицы, попадающие в организм через кишечник; миндалины; выстилают бронхи; улавливают частицы, попадающие в организм через дыхательную систему; лимфатические узлы (у человека их более 400); фильтруют протекающую лимфу; любые частицы здесь сталкиваются с лимфоцитами.
Специфическая и неспецифическая иммунная защита Под специфической защитой понимаются специализированные лимфоциты, которые могут бороться только с одним антигеном. Неспецифические факторы иммунитета, такие как фагоциты, естественные киллерные клетки и комплемент (особые ферменты) могут бороться с инфекцией как самостоятельно, так и в кооперации со специфической защитой.
Факторы неспецифической защиты организма Неспецифические механизмы резистентности(устойчивости). 3 группы факторов: 1)механические факторы (кожа, слизистые оболочки); 2) физико-химические факторы (ферменты желудочнокишечного тракта, р. Н среды); 3) иммунобиологические факторы: - клеточные (фагоцитоз при участии клеток – фагоцитов); - гуморальные (защитные вещества крови: нормальные антитела, комплемент, интерферон, -лизины, фибронектин, пропердин и др.).
виды иммунитета - гуморальный – объясняется наличием защитных веществ (в том числе, антител) в крови, лимфе и других жидкостях организма ("гуморос" – жидкость); - клеточный - объясняется "работой" специальных клеток (иммунокомпетентных клеток); - клеточно-гуморальный – объясняется и действием антител и "работой" клеток; - антимикробный – направлен против микробов; - антитоксический – против микробных ядов (токсинов); Антимикробный иммунитет может быть стерильным и нестерильным. Стерильный иммунитет сохраняется при отсутствии микробов в организме. Нестерильный иммунитет сохраняется только при наличии микробов в организме.
Клеточный иммунитет. T-лимфоциты, несущие на своих мембранах рецепторы соответствующих веществ, распознают иммуноген. Размножаясь, они образуют клон таких же T-клеток и уничтожают микроорганизм или вызывают отторжение чужеродной ткани. Гуморальный иммунитет. Bлимфоциты 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.
Фагоцито з (Фаго - пожирать и цитос клетка) - процесс, при котором специальные клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают возбудителей инфекционных заболеваний и отмершие клетки.
Т-лимфоциты на раковой клетке Т-лимфоциты уничтожают раковые клетки самостоятельно, либо посылают сигнал иммунной системе, которая выделяет другие клетки, для уничтожения раковых образований. Это - клеточное звено иммунитета. В-лимфоциты - осуществляют эффективное обезвреживание чужеродных частиц на расстоянии, путем выработки молекул иммуноглобулина. Это - гуморальное звено иммунитета.
Т- киллеры (убийцы) NK Т-лимфоциты Клеточный иммунитет Т-супрессоры (угнетатели) Тs Блокируют реакции Влимфоцитов Т- хелперы (помощники) Tн Помогают Влимфоцитам превратиться в плазматические клетки
Плазматические клетки В-лимфоциты Гуморальный иммунитет Взаимодействие антигена Клетки памяти Обеспечивают вторичный иммунитет (приобретенный иммунитет) Лимфоциты (Т и В) имеют на поверхности клеток рецепторы, способные распознавать «врага» , образовывать комплексы «антиген-антитело» и обезвреживать антигены.
Гуморальный иммунитет Нормальные антитела – это антитела, которые постоянно имеются в крови, а не вырабатываются в ответ на внедрение антигена. Они могут реагировать с разными микробами. Такие антитела присутствуют в крови людей, не болевших и не подвергавшихся иммунизации. Комплемент- это система белков крови, которые способны связываться с комплексом антиген-антитело и разрушать антиген (микробную клетку). Разрушение микробной клетки – лизис. Если в организме отсутствуют микробы-антигены, то комплемент находится в неактивном (разрозненном) состоянии. Интерфероны – это белки крови, которые обладают противовирусным, противоопухолевым и иммуномодулирующим действием. Их действие не связано с непосредственным влиянием на вирусы и клетки. Они действуют внутри клетки и через геном задерживают репродукцию вируса или пролиферацию клетки.
Вещество как антиген характеризуют: чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность. Чужеродность - неотделимое от антигена понятие. Без чужеродности нет антигена применительно к данному организму. Например, альбумин кролика не является антигеном для этого животного, но генетически чужероден для морской свинки. Антигенность - мера антигенного качества, например большая или меньшая способность вызывать образование антител. Так, на бычий сывороточный гамма-глобулин у кролика вырабатывается большее количество антител, чем на бычий сывороточный альбумин. Иммуногенность - способность создавать иммунитет. Это понятие относится главным образом к микробным антигенам, обеспечивающим создание иммунитета (невосприимчивость) к инфекциям.
Специфичность - антигенные особенности, отличающие антигены друг от друга. Существуют вещества, имеющие свой специфический облик, но не вызывающие иммунных реакций (в частности, выработку антител) при введении в организм. Однако с готовыми антителами они взаимодействуют. Такие вещества получили название гаптенов, или неполноценных антигенов. Гаптены имеют признаки чужеродности, но не обладают определенными качествами, необходимыми для проявления полноценных антигенных свойств. Гаптены приобретают свойства полноценных антигенов после соединения с крупномолекулярными веществами- белками, полисахаридами или искусственными высокомолекулярными полиэлектролитами.
Антитела Антитела – это белки -глобулиновой фракции крови, которые специфически соединяются с антигенами, вызвавшими их образование. Они называются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. Различают 5 классов иммуноглобулинов: Ig G, Ig M - образуются первыми при первичном попадании антигена в организм Ig A - обеспечивают местный иммунитет слизистых оболочек Ig E - участвуют в аллергических реакциях Ig D изучены мало, их роль до конца не выяснена
Снижение иммунитета по каким-либо причинам называется иммунодефицитом. Виды иммунодефицита: первичный, врожденный (часто связан с генетическими дефектами); вторичный, приобретенный (связан с перенесенными в течение жизни заболеваниями, с применением ряда медицинских препаратов, угнетающих иммунную систему и др.)
1.Основные понятия в иммунологии Иммунология как наука родилась во времена Л.Пастера. В 1857-1861гг. он доказал участие микроорганизмов в процессах гниения, а также невозможность процессов спонтанного зарождения микробов. Ему принадлежит окончательное формирование представлений о наличии специфического возбудителя в каждом инфекционно процессе. Иммунология-это наука, изучающая способность организма человека противостоять деятельности патогенных микроорганизмов и бороться с ними. В переводе с латыни imunio имеет около 10 значений, т.е. неприкосновенность, чистый, невридимый,не тронутый, находящейся под хорошей защитой. Глагол imunio переводится как укреплять, защищать, т.е главное предназначение иммунитета- защита от инфекций. Иммунизация – введение в организм человека для образования искусственного иммунитета (невосприимчивости) к различным инфекционным заболеваниям антигенов (вакцины и анатоксины – активная иммунизация) или антител (сыворотки – пассивная иммунизация). Вызываемый при этом искусственный пассивный иммунитет бывает непродолжительным (3-4 недели), в связи с чем метод пассивной иммунизации чаще применяется тогда, когда заражение наступило или подозревается. Врожденный иммунитет обусловлен биологическими особенностями вида и передается по наследству, благодаря чему животные или человек становятся невосприимчивыми к определенным инфекциям. Приобретенный иммунитет не является врожденным, он приобретается организмом в течение его индивидуальной жизни. Естественный иммунитет приобретается после перенесенного заболевания, когда болезнетворные бактерии – антигены вызывают образование в организме защитных антител против них. Искусственный иммунитет приобретается путем вакцинации (прививок), когда в организм человека вводятся антигены в виде вакцин или анатоксинов. Такой иммунитет называют активным. Активный иммунитет (антигенный) возникает через 2-3 недели после заболевания (естественный) или вакцинации (искусственный) и держится 1-2 года и больше. Пассивный иммунитет (антительный) иммунитет может быть приобретен (искусственный) при иммунизации сыворотками со специфическими антителами, или возникает (естественный) при передачи антител плацентарным путем от матери к плоду (к дифтерии, скарлатине и др.), через материнское молоко, т. е. пассивным путем. Длительность такого естественного пассивного иммунитета невелика (обычно несколько месяцев).Под резистентностю понимают- устойчивость организма к действию физических, химических и биологических агентов, способные вызывать патологическое состояние. Иммунитет - невосприимчивость организма к заразному началу или какому-либо чужеродному для организма веществу. Иммунитет не единственный мех-м защиты организма, иммунная система выполняет свою функцию в совокупности с многими другими системами, осовенно нервной и эндокринной. Иммуналогия- это особое свойство орг-ма. Есть определенные признаки по которым можно отличить иммунитет от других защитных свойств орг-ма. Эти свойства нах-ся в тесной взаимосвязи с иммунитетом.
В целях сохранения своей жизни многоклеточному организму необходимо защищаться: 1) от проникновения во внутр. среду разрушающих собственные клетки субстанций из внешн. среды. 2)от внешних вещ-в уже проникших во внутреннюю среду 3)от собственных поврежденных клеток.
Одним словом иммунитет- это способ защиты организма от живых тел и вещ-в несущих на себе признаки чужеродности. Живые тела и вещества несущие на себе признаки чужеродности это бактерии, вирусы, простейшие, червы, клетки, ткани и т.д. Бернет «вывел» аксиому Бернета» которая гласит что центральным биологическим мех-ом иммунитета служит распознование «своего» и «чужого» все «чужое» должно быть уничтожено- это главный принцип иммунной системы. Именно она является системой охраны живого организма.
2 Цель и задачи иммунологии как науки и как дисциплины
Иммунология - это наука, изучающая способность организма человека противостоять деятельности патогенных микроорганизмов и бороться с ними. Она изучает способы и механизмы защиты организма от генетически чужеродных веществ - антигенов, направленные на сохранение и поддержание гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности и видовой принадлежности. Число задач и направлений иммунологии чрезвычайно велико. Иммунология решает такие важные проблемы медицины, как:1). изучение иммунной системы здорового человека;2)разработка средств и способов специфической диагностики, профилактики и лечения инфекционных болезней, а также болезней, связанных с нарушениями функции иммунной системы; 3)специфическая диагностика и лечение онкологических болезней; 4)решение проблемы иммунологической совместимости при пересадке органов и тканей; специфическая профилактика и лечение аллергических болезней; 5)изучение и профилактика иммунологической несовместимости матери и плода; В соответствии с этими задачами иммунология подразделяется на общую и частную и включает ряд направлений и дисциплин. Экологическая иммунология изучает влияние на иммунную систему различных факторов: экологического, профессионального и медицинского характера с целью разработки профилактических и лечебных мероприятий для оздоровления.
В связи с большой ролью иммунологии, которую она играет в решении медицинских проблем, в диагностике и лечении многих заболеваний, связанных с нарушениями в работе иммунной системы, в последние годы выделилась в качестве самостоятельной дисциплины клиническая иммунология. Иммунология - довольно древняя наука. Еще до нашей эры для предохранения от заболевания натуральной оспой (например, в Китае) люди проглатывали или вдували в нос корочки от больных оспой. В XVIII в. английский врач Э. Дженнер впервые применил вакцинацию вирусом коровьей оспы для предохранения людей от натуральной оспы. Этот способ профилактики оспы сохранился и до наших дней.
Однако иммунология как наука сформировалась в конце XIX в. Основоположниками научной иммунологии следует считать гениального французского ученого-химика по профессии Л. Пастера, а также русского ученого-зоолога И. И.Мечникова и немецкого врача П. Эрлиха. Л. Пастер научно обосновал принципы вакцинации, И. И.Мечников своим учением о фагоцитозе заложил основы клеточной иммунологии, а П. Эрлиха можно считать основоположником учения об антителах и гуморальном иммунитете. Было установлено, что наряду с эндокринной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и другими системами в организме животных и человека имеется и самостоятельная иммунная система. Задачи иммунологии:
3Структуры и функции иммунной системы
Иммунная система- это органы, клетки, ткани, которые выполняют функцию сохранения постоянства внутренней среды орг-ма,защита от различного рода инфекций агентов, контроль над опухолевыми клетками, воспалительные реакции и много другое. Основой иммунной системы явл-ся лимфоидные ткани. Иммунная система хар-ся 3мя основными особенностями: 1) она гинерализирована по всему орг-му. 2) ее клетки циркулируют по всему организму с током крови 3) она способна вырабатывать специфические молекулы. Иммунная система- совокупность всех лимфоидных органов и скопление лимфатических клеток тела. Лимфоидная система представлена первичными (центральными) органами: костный мозг, тимус, Фабрициуса сумка (у птиц) и вторичными: лимфатические узлы, миндалины, селезёнка, пейеровы бляшки, кровь. В центральных и периферических лимфоидных органах происходит развитие и функционирование лимфоцитов. Лимфоцитам принадлежит ведущая роль в в осуществлении процессов лежащих в основе иммунитета: распознавание антигена, формирование реакций клеточного и гуморального типов направленных на удаление антигенов из орг-ма. Как и др. клетки крови, лимфоциты происходят от общих предшественников(стволовая клетка), которая локализуется в крастном костном мозге- в нем происходит развитие. У птиц центральным органом явл-ся бурса. Развитие Т-лимфоцитов происходит в вилочковой железе, куда из костного мозга мигрируют их предшественники. Лимфопоэз- эти дифференцировка лимфоцитов от стволовой кроветворной клетки до зрелого лимфоцита, который зацем циркулирует в организме.
Костный мозг- яв-ся одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Тимус-Т-лимфоциты требуют особых условий развития, которые могут быть обеспечены только в тимусе, куда они поступают из костного мозга. Тимус рассматривается в качестве информационного центра иммунной системы, т.к. именно в нем осуществляется дифференцировка и миграция Т-лимфоцитов, их разделение на отдельные классы. Так же в тимусе происходит активная секреция биологически активных веществ-гормонов. Селезенка-один из главных фильтров кров-ой системы. Здесь наблюдается активное уничтожение погибающих эритроцитов, тромбоцитов и др. антигенов. В селезенке активно синтезируются биологически-активные вещества, стимулирующие процесс фагоцитоза.
Лимфатические узлы- это компактный орган, состоящий из ретикулярной ткани и соед. Тканного острова. Лимфат. Узлы является важнейшим барьерным органом который противодействует воздействию микроорганизмов.
В миндалинах и слизистой оболочки глотки вырабатываются иммуноглобулины. Миндалины выполняют информационную функцию путем стимуляции лимфоцитов антигенами непосредственно из полости глотки.
Пейеровы бляшки располагаются в кишечнике, они принимают участие в созревании Т- и В-лимфоцитов и формировании иммунного ответа.
В начале толстого отдела киш-ка нах-ся червеобразный отросток- аппендикс- в его стенке имеется множество лимфоидных узелков.
4 Физиологические защитные системы организма и их значение в иммунитете Под иммунитетом понимают специфическую невосприимчивость человека к некоторым инфекционным заболеваниям. Инфекция - совокупность явлений, происходящих в организме при внедрении, размножении и активации в нем патогенных микроорганизмов. Явление иммунитета представляет собой весьма сложное состояние организма, зависящее от его многих морфологических и функциональных свойств. Особое значение имеет фагоцитарная теория иммунитета, разработанная И.И. Мечниковым (1886). Явление фагоцитоза заключается в способности некоторых клеток организма - фагоцитов - захватывать и переваривать различные чужеродные частицы, в том числе и патогенные микроорганизмы, попавшие в организм. У человека фагоцитарную роль выполняют лейкоциты и особенно нейтрофилы.
Как только в организм попадают чужеродные частицы, тотчас по «аварийному сигналу» к месту их внедрения «мчатся» находящиеся по близости лейкоциты, при этом скорость некоторых из них может достигать почти 2 мм/ч. Приблизившись к чужеродному предмету, лейкоциты обволакивают его, втягивают внутрь протоплазмы и затем переваривают с помощью специальных пищеварительных ферментов. Если чужеродное тело значительно превышает размеры лейкоцитов, то в месте его проникновения скапливается множество лейкоцитов, образуя для этого тела непроходимый барьер. Многие из лейкоцитов в процессе гибнут, и из них образуется гной. При распаде погибших лейкоцитов выделяются также вещества, вызывающие в ткани воспалительный процесс, сопровождающийся непрерывными и болевыми ощущениями. Вещества, вызывающие воспалительную реакцию организма, способны активировать все защитные силы организма. Это уже сигнал «всеобщей тревоги»: к месту внедрения чужеродного тела направляются лейкоциты из самых отдаленных частей тела. Первая из этих систем называется иммунитет. Именно она предназначена для защиты от бактерий, вирусов, грибков, изменившихся собственных и генетически чужих клеток.
Вторая защитная система - окислительная система печени. Эта система обезвреживает наиболее опасные для клеток жирорастворимые яды, которые легко проникают через клеточную мембрану в клетки мозга и других органов.
Третья защитная система - выделительная. К ней относятся почки, легкие, желудочно-кишечный тракт и кожа. Они выводят из организма неизмененные либо предварительно обезвреженные или разрушенные в других защитных системах ядовитые вещества. Самые болевые точки человечества в наше время: проблема лечения дефектов иммунитета, лежащих в основе множества болезней, в том числе рака и СПИДа, и проблема атеросклероза, гепатита.
5 Механизмы функционирования иммунной системы Иммунология - наука о системе, обеспечивающей защиту организма от интервенции генетически чужеродных биологических структур, способных нарушить гомеостаз. Иммунная система является одной из систем жизнеобеспечения, без которой организм не сможет существовать. Основные функции иммунной системы: - распознавание; - уничтожение; - выведение из организма чужеродных веществ, образующихся в нем и поступающих извне. Эти функции иммунная система выполняет всю жизнь организма.
В ответ на появление в орг-м «чужого» возникает целый ряд клеточных взаимодействий, которые и называют иммунологической реакцией. Вещ-во которое вызывает в организме иммунологическую реакцию и не является при этом «своим» называется антигеном, т.е. это генетически чужеродное вещ-во. Для возникновения иммунологической реакции, антиген должен соответствовать ряду условий: 1) генетическая чужеродность 2) обладать соотвецтвующим размером 3) Антиген должен нах-ся в опред-ом состоянии(например растворимом)
При встрече с антигеном клетки иммунной системы должны:1) распознать антиген 2) дать первоначальный ответ, а затем вкл. Защитный ответ против этого антигена. 3) заполнить данный антиген, на этом этапе вырабатываются клетки памяти (при повторном попадании этого антигена в организм защита от него произойдет быстрее.
Во время мех-ма иммунного ответа, иммунокомпетентные клетки выбрасывают необходимые биологически-активные вещ-ва, т.о. осуществляется связь с антигеном. В основном схема иммунного ответа вкл-ет в себя след-ие этапы:1) антиген, попадая в организм в первую очередь сталкивается с естественными барьерами (кожа, слизистая оболочка и т.д.) Большинство микроорганизмов не удается их преодолеть.2) Если вторжение уже произошло то антиген встречается с фагоцитирующими клетками. Макрофаг(фагоцит) пожирает и переваривает антиген. 3) если не сталкивается с ним самостоятельно, то представляет на поверхности своей мембраны информацию о проникновении антигена. Эта инф-я яв-ся сигналом для Т и В лимфоцитов.4)В ответ на полученый сигнал на вторжение антигена начинается сбор клеток в периферических органах, клетки необходимы для борьбы именно с этим антигеном, образуется соотвецтвующий клон, при этом образ-ся небольшое кол-во клеток памяти. 5) Иммунокомпетентные клетки вступают в борьбу с этим антигеном. Иммунологическая реакция при этом может проходить по разному: если в иммунологической реакции уч-ют Т клетки, то это наз-ся иммунный ответ по клеточному типу. Если же используются В клетки то это иммунный ответ по гуморальному типу.
Понятие о естественной резистентности В организме существует множество способов защиты, но иммунологическая реакция реакция проявляется исключительно в тех процессах, когда она реализуется с участием лимфоцитов, система комплемента, лизоцима, фагоцитоза, эозинофильной цито токсичности- все это в совокупности можно назвать врождённым иммунитетом или естественной резистентностью. Ест. Резист. Может проявляться в 2х моментах:1)фоновая или общая резистентность(поддерживает гомеостаз) 2)спецефическая. Т.о. чтобы защитить организм от инфекции: 1)В первую очередь реагируют покровные ткани (кожа, слизистая) 2)сосудистые реакции- в очаге воспаления возникает локальный отек, с целью не пропустить во внутр. среду внешние факторы. 3) фагоцитарная защита- фагоцитоз чужеродных агентов с участием нейтрофилов и макрофагов, трансформирующихся из моноцитов крови, которые задерживаются в тканях (макрофаги печени, легких, селезенки, костного мозга и т.д.) К факторам естественной резистентности относят систему (спонтанной) цитотоксичности, обладающей определенной автономией в организме, основную функцию которой определяют как функцию иммунологического надзора. Вероятно, спонтанная(естественная) не вызванная предшествующей иммунизвцией автономная система, связанная с клетками цитотоксичности, является филогенетически более древней системой организма от вирусов и микробов, а также различных носителей чужеродной генетической информации, которая затем эволюционировала в сторону приобретения более совершенных распространенных структур и дополнительных рецепторов. Итак, основа естественной резистентност живых организмов- действие неспецифических механизмов, в большинстве своем реагирующих на повреждение тканей воспалительными реакциями. В ээтих механизмах участвуют как клеточные(макрофаги,нейтрофилы,и др.) так и гуморальные(комплемент,лизоцим и др.) факторы, обладающие ограниченой способностью узнавать и уничтожать бактерии, вирусы, защита организма против опухолевого роста.
7 Гуморальные факторы естественной резистентности Естественную резистентность млекопитающих к патогенным микроорганизмам и чужеродным агентам определяют неспецифические клеточные и гуморальные факторы. К этим факторам относят защитные свойства кожи и слизистых оболочек, бактерицидную активность сыворотки крови, слезной жидкости, слюны, молока и других жидкостей организма, которые обеспечиваются наличием в них неспецифических гуморальных факторов – лизоцим, комплемент, пропердин, интерферон, бета – лизин, естественные антитела и другие.Лизоцим – фермент, обладающий свойством лизировать целый ряд, в основном грамположительных, микроорганизмов. Основными продуцентами лизоцима являются гранулоциты и моноциты крови, макрофаги костного мозга и селезёнки. Много его в слёзной жидкости, секретах слизистой ротовой полости и верхних дыхательных путей, то есть в тех органах, которые являются первым барьером на пути проникновения микробов в организм животного.Комплемент – сложный комплекс белков сыворотки крови глобулиновой природы. В его составе 9 компонентов разных по своему химическому составу, физиологическим и биологическим свойствам. Активным является весь комплемент в целом, а не отдельные его компоненты. Наиболее высокое содержание комплемента выявлено в сыворотке крови морских свинок. Он способствует лизису сенсибилизированных бактерий в присутствии бактериолизинов, лизису сенсибилизированных эритроцитов и опсонизации бактерий к фагоцитозу. В отсутствие комплемента активность некоторых антител полностью утрачивается, поэтому содержание и активность комплемента служит характеристикой состояния естественной резистентности.Интерферон – рассматривается как один из неспецифических факторов, участвующих в противовирусной защите. Он образуется в клетке сразу после проникновения в нее вируса и является продуктом клетки хозяина. Кроме того, интерферон представляет собой универсальную регуляторную молекулу, способную модулировать чуть ли не все функции мононуклеарных фагоцитов Существуют 3 класса интерферонов – α, β и γ.При экспозиции с интерфероном мононуклеарные фагоциты выделяют интерлейкин – 1. Это лимфоидный рострегулирующий фактор, участвующий в начальных этапах активации лимфоцитов при воздействии антигенов Пропердин – играет важную роль в ЕР животных и человека. Содержится в нормальной сыворотке крови, обладает бактерицидным действием и способен убивать большинство грамположительных и грамотрицательных бактерий. Точнее следует говорить о действии не самого, а системы пропердина, поскольку активность его проявляется лишь в присутствии других факторов сыворотки – комплемента, а также ионов магнияБета – лизин – является термостабильным белком с молекулярной массой 6000Д, который обеспечивает лизирующие свойства сыворотки крови в отношение грамположительных микробов. Предполагается, что продуцентами бета – лизинов являются тромбоциты, из которых он переходит в сыворотку во время свёртывания крови.
Иммунитет - способность организма распознавать вторжение чужеродного материала и мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное удаление этого материала.
Фрэнк Бёрнет, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Словарь основных терминов
Иммунитет – способность организма защищать себя от бактерий, вирусов, чужеродных тел, избавляться от них и благодаря этому сохранять постоянство внутренней среды организма.
Фагоцитоз – процесс «заглатывания» лейкоцитами микроорганизмов, а также остатков мёртвых клеток и других частиц, например, пыли в лёгких.
Фагоциты – некоторые лейкоциты, осуществляющие процесс фагоцитоза. Фагоциты способны к амёбоидному движению, благодаря образованию ложноножек.
Антитела – белки, вырабатывающиеся В-лимфоцитами в ответ на присутствие чужеродного вещества – антигена . Антитела строго специфичны. Человеческий организм способен образовать примерно 100 миллионов различных антител, распознающих практически любые чужеродные вещества.
Антиген – чужеродная молекула, вызывающая образование антител. Антигенами могут быть микробы, вирусы, любые клетки, состав которых отличается от состава собственных клеток организма.
Антитоксин – специальное защитное вещество. Антитоксины нейтрализуют циркулирующие в крови яды микробов.
Вакцина – препарат, содержащий убитых или ослабленных возбудителей заболевания, т.е. препарат, содержащий небольшое количество антигенов.
Лечебная сыворотка – препарат, содержащий готовые антитела. Сыворотка готовится из крови животных, которые раньше специально заражались возбудителем заболевания. Иногда сыворотка готовится из крови человека, переболевшего заболеванием, например гриппом.
Макрофаги – крупные клетки способные к фагоцитозу, находящиеся в тканях. Выполняют санитарную и защитную функции.
Органы иммунной системы
1. Тимус (вилочковая железа) расположена позади грудины. Функционирует только у детей. Играет важную роль в развитии иммунной системы. В тимусе образуются и созревают Т–лимфоциты.
2. Костный мозг содержится в трубчатых костях. В нем образуются клетки крови - эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, макрофаги. Рождающиеся здесь лимфоциты мигрируют в тимус. Дозревая там, они образуют Т-лимфоциты.
3. Лимфоузлы – узлы, расположенные по ходу лимфатических сосудов. Они содержат лимфоциты. Фильтруют лимфу, очищая её от вирусов, бактерий, раковых клеток.
4. Селезёнка – орган, в котором формируются лимфоциты. Является биологическим фильтром - удаляет состарившиеся, повреждённые клетки крови, растворяет и поглощает бактерии и другие чужеродные вещества. Выполняет роль депо крови.
Неспецифическая сопротивляемость обеспечивается:
1. Непроницаемостью здоровой кожи и слизистых оболочек для микроорганизмов;
2. Наличием защитных органов: печени, лимфоузлов, селезёнки;
3. Наличием бактерицидных веществ в жидкостях: в слюне, слезах, крови, лимфе, тканевой жидкости.
4. Выделения потовых и сальных желёз, а также соляная кислота выполняют защиту от микроорганизмов.
Наш организм имеет несколько форм защиты от чужеродных тел и соединений.
Неспецифический иммунитет – самая древняя форма иммунитета, осуществляется лейкоцитами путём фагоцитоза. Специфический иммунитет – это способность организма распознавать вещества, отличные от его клеток и тканей, и уничтожать только эти антигены.
Давайте вспомним, кто такие лимфоциты. Эти клетки составляют 20 – 40 % белых кровяных телец. Лимфоциты, в отличие от всех других лейкоцитов, способны не только проникать в ткани, но и возвращаться обратно в кровь. Лимфоциты представляют центральное звено иммунной системы организма.
В организме имеются два типа лимфоцитов – Т-клетки и В-клетки.
Т-лимфоциты возникают в костном мозге, проходят этап созревания в тимусе и затем расселяются в лимфатических узлах, селезёнке или в крови, где на их долю приходится 40 – 70 % всех лимфоцитов. Т-лимфоциты способны распознавать антигены.
В-лимфоциты образуются в костном мозге, дозревают в лимфоидной ткани червеобразного отростка, миндалинах. В-лимфоциты, получив информацию об антигене от Т-лимфоцита, начинают стремительно размножаться и синтезируют антитела.
Клеточный и гуморальный механизмы иммунитета
Клеточный иммунитет : Т-лимфоциты распознают микроорганизмы, вирусы, трансплантированные органы и ткани, злокачественные клетки. В реакции участвует вся иммунная клетка, свободные антитела при этом не выделяются.
Гуморальный иммунитет : В-лимфоциты выделяют антитела в плазму крови, тканевую жидкость и лимфу. Одни антитела склеивают микроорганизмы, другие осаждают склеенные частицы, а третьи разрушают, растворяют их.
Типы иммунитета:
| Естественный | Искусственный | |
| Пассивный | Материнские антитела проникают через плаценту в кровь плода и обеспечивают защиту младенца. В первые дни жизни младенец через молоко получает антитела, которые всасываются в кишечнике без расщепления. | Введение антител обеспечивает немедленную защиту от инфекции.однако такая защита действует недолго, поскольку количество антител постепенно снижается. |
| Активный | Организм сам производит антитела в результате инфекции. Корь, ветрянная оспа, коклюш, свинка обычно оставляют стойкий иммунитет. | Введение вакцин вызывают появление антител в плазме привитого человека. В настоящее время разработаны приёмы создания антител при помощи современных методов биотехнологии. |
Воспалительный процесс.
При ранении участка тела возникает местная реакция, проявляющаяся в отёке и болезненности. Такое состояние называют воспалением. Воспаление сопровождается следующими признаками:
1. Происходит местное расширение капилляров, в результате чего усиливается приток крови к данному участку. Происходит покраснение и повышение температуры.
2. Вследствие усиления проницаемости капилляров, плазма и лейкоциты выходят в окружающие ткани. Возникает отёк.
3. Лейкоциты направляются к бактериям, происходит фагоцитоз. Если фагоцит поглощает больше микробов, чем он может переварить, то он гибнет. Смесь погибших и живых фагоцитов и бактерий называется гноем.
4. Возникающие признаки приводят к раздражению рецепторов, вызывающее ощущение боли.
