Эволюция иммунной системы Будем считать, что инфекционные болезни были главной, если не единственной, селективной силой в эволюции иммунной системы позвоночных. Тогда мы можем довольно легко рассматривать этот процесс в терминах дарвиновского «выживания наиболее

Глава 7 ЗА ПРЕДЕЛАМИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ Эволюция по Ламарку, не отвергая дарвиновского естественного отбора, требует следующей причинно-следственной связи для «запоминания» приобретенного признака клетками в зародышевой линии животных. Измененные условия внешней среды

Можно ли распространить нашу гипотезу за пределы иммунной системы? Картина ламарковской обратной связи для появления и поддержания У-генов иммунной системы, которую мы нарисовали в этой работе, основана на ясной и на наш взгляд неоспоримой логике. Но можем ли мы

Глава XII Клетки и молекулы иммунной защиты Иммунитет особенно отчетливо проявляется и лучше всего изучен у млекопитающих, хотя те или иные его проявления можно наблюдать и у просто организованных животных. У позвоночных, в первую очередь у теплокровных, иммунитет

Органы зрения Изменения век, слезных путей и роговицы Как известно, роговица - часть внешней оболочки глаза, соприкасающаяся с окружающим воздухом. Роговица состоит из живых, практически прозрачных эпителиальных клеток, и поэтому должна постоянно смачиваться

Органы иммунной системы подразделяют на центральные и перифери­ческие. Связь между ними обеспечивается нервной, эндокринной, крове­носной и лимфатической системами. Важной особенностью иммунной сис­темы является непрерывная циркуляция лимфоцитов между центральными и периферическими органами.

К центральным органам иммунной системы относятся красный костный мозг и тимус, а у птиц, кроме того, Фабрициева сумка (бурса). В централь­ных органах происходит первая фаза дифференцировки лимфоцитов, неза­висимая от присутствия антигенов. Как красный костный мозг, так и тимус окружены гистогематическими барьерами, препятствующими проникнове­нию в их ткань антигенов, как и многих других активных веществ. Здесь образуются достаточно зрелые лимфоциты, имеющие ряд рецепторов и маркеров на мембране, но еще физиологически неактивные, неспособные выполнять свои специфические функции.

В красном костном мозге из полипотентных стволовых клеток начина­ют развиваться все форменные элементы крови. Эритроциты, моноциты, гранулоциты и тромбоциты выходят из красного костного мозга полностью созревшие и, попав в кровоток, сразу способны выполнять свои функции. Лимфоциты дифференцируются на предшественников Т и В-клеток, они еще незрелые и морфологически неотличимые, но снабжены соответст­вующими маркерами.

Будущие, или пре-Т-лимфоциты выходят из красного костного мозга и через кровь попадают в тимус - вилочковую железу. Здесь они заселяют корковую зону, где активно размножаются и созревают, обучаются распо­знавать свои клетки, приобретают различные рецепторы и маркеры на мембранах. В этих процессах участвуют гормоны тимуса. Постепенно зре­лые Т-лимфоциты переходят в мозговую зону тимуса, а оттуда - в крове­носные сосуды. Т-лимфоциты, не обладающие свойством распознавать свои и чужие клетки, подлежат уничтожению до выхода их из тимуса в кровоток. Поэтому около 95% Т-лимфоцитов погибают в тимусе, и только малая их часть попадает в кровоток.

Характерной особенностью тимуса является его возрастная инволюция. Уже после подсосного периода тимус начинает уменьшаться в размерах, особенно значительная атрофия наступает в период полового созревания.

Хотя полностью, по-видимому, тимус не исчезает, его значение теряется. К этому времени в организме накапливается уже достаточное количество долгоживущих клеток памяти, а регуляторные и эффекторные Т-лимфоциты пролиферируют (размножаются) в периферических иммунных органах. Кроме того, с возрастом увеличивается количество естественных киллеров, в своих функциях независимых от тимуса.

Пре-В-лимфоциты у птиц после выхода из красного костного мозга за­селяют фабрициеву сумку, где превращаются в В-лимфоциты. У млекопи­тающих В-лимфоциты все стадии антигеннезависимой дифференцировки проходят в красном костном мозге. Отсюда они выходят в кровоток, имея на поверхности антитела класса lgМ, и заселяют периферические иммун­ные органы.

Периферическими органами иммунной системы являются селезенка, лимфатические узлы, лимфатические фолликулы, кожа. Здесь происходит антигензависимая дифференцировка В-лимфоцитов, то есть их активация и пролиферация в результате встречи с антигенами.

Лимфатические узлы. В корковой части лимфатических узлов находятся первичные фолликулы, содержащие центры размножения лимфоцитов и ретикулярных клеток. Корковый слой лимфатических узлов называется тимуснезависимым, так как активация и пролиферация В-лимфоцитов при введении антигена происходит здесь без участия Т-лимфоцитов.

Ниже кортикального (коркового) слоя расположен паракортикальный слой, или глубокая кора. Это - тимусзависимая зона, она атрофируется по­сле удаления тимуса и значительно увеличивается в размере во время им­мунного ответа по клеточному типу, то есть с участием Т-лимфоцитов.

В мозговой зоне лимфоузлов в процессе иммунного ответа накаплива­ются плазматические клетки.

Селезенка. Лимфоидная ткань селезенки участвует преимущественно в иммунных реакциях гуморального типа. В ней происходит обмен лимфо­цитами между кровью и лимфоидной тканью, а во время иммунного ответа накапливаются плазматические клетки. Поскольку в селезенке нет лимфа­тической системы, циркуляция лимфоцитов осуществляется только через кровеносные сосуды и красную пульпу.

Селезенка осуществляет контроль за цитологическим составом крови, в ней разрушаются и удаляются из крови, утратившие функциональную ак­тивность эритроциты и лейкоциты («кладбище эритроцитов»).

Лимфоидная ткань, расположенная вдоль пищеварительного тракта, дыхательных и мочеполовых путей по своим функциям сходна с лимфати­ческими узлами и селезенкой.

Кожа не является лимфоидным органом, но в коже имеется много лим­фоидной ткани, скопления лимфоцитов, клетки Лангерганса и дендритные (ретикулярные) клетки. Указанные структуры обеспечивают защиту орга­низма от патогенных микробов, проникших через кожный барьер, опухо­лей, кожного трансплантата.

При внутрикожном введении антигена вначале развивается местная им­мунная реакция. Такую местную иммунизацию в медицине и ветеринарии применяют для диагностики ряда болезней - например, туберкулеза, а сама процедура называется туберкулинизацией. Если животное не заражено ту­беркулезом, в крови его отсутствуют специфические антитела и реакция на туберкулин не дает клинических признаков (отрицательная проба). Если животное больное и в крови имеется высокий уровень антител, появляется ограниченный отек кожи, покраснение, местное повышение температуры и болезненность, а иногда развивается и общая реакция организма (положи­тельная проба).

Миграция (рециркуляция) лимфоцитов. В организме происходит посто­янная рециркуляция лимфоцитов между центральными и периферическими органами. Из костного мозга пре-Т-лимфоциты переходят по кровеносным сосудам в тимус, затем мигрируют в лимфатические узлы и селезенку, где заселяют тимусзависимые зоны. Оттуда они поступают в кровь или лимфу. В области капилляров и венул Т-лимфоциты проходят по межкле­точным щелям через эпителиальный барьер, проникают в ткани, а затем в лимфатические капилляры, и с током периферической лимфы заносятся в лимфатические узлы. Выйдя из лимфоузлов, лимфоциты через грудной лимфатический проток снова оказываются в крови.

Пре-В-лимфоциты из красного костного мозга через кровеносную сис­тему переходят в селезенку, групповые лимфатические фолликулы и лим­фатические узлы, где заселяют тимуснезависимые зоны. Эти клетки мигри­руют значительно в меньшей степени, чем Т-лимфоциты, но при анти­генной стимуляции их подвижность усиливается в тысячи раз.

Выйдя в кровоток, часть В-лимфоцитов мигрирует в красный костный мозг, где участвует в дифференцировке стволовых клеток и отбору тех клонов, которые будут синтезировать специфические антитела.

Миграция лимфоцитов по кровеносным и лимфатическим сосудам по­зволяет осуществлять иммунный надзор над всеми регионами организма, его органами и тканями, создает возможность генерализации иммунного ответа и обеспечивает функционирование иммунной системы как единого целого.

Процессы дифференцировки стволовых клеток и миграции лимфоцитов контролируются не только интерлейкинами, но и гипофиз-адреналовой системой. АКТГ гипофиза и кортикостероиды надпочечников угнетают миграцию стволовых клеток из красного костного мозга, гидрокортизон также угнетает миграцию Т-лимфоцитов из тимуса и В-лимфоцитов из лимфатических узлов. Уменьшение функции коры надпочечников приво­дит к резкому усилению выброса стволовых клеток из красного костного мозга.

Клеточные и гуморальные механизмы иммунного ответа

Т к реагируют на клеточные рецепторы главного комплекса гистосовместимости, измененные мутацией, химическими веществами, старением или присоединением к ним антигена. Получив помощь от Т h , активированные Т-лимфоциты превращаются в клетки-убийцы.

Способов уничтожения мишеней у Т к много, они весьма изощренные. В одних случаях необходимо межклеточное взаимодействие: Т-киллер сближается с клеткой-мишенью, межклеточные щели сужаются, в это про­странство Т к выделяет лизины, проделывающие в мембране отверстия. Через бреши в мембране в клетку поступает вода и клетка разрушается.

В других случаях Т-лимфоцит выпускает отростки, образующие высо­копроницаемые контакты с мембраной измененной клетки - «поцелуй смерти». Через них в жертву вводятся лимфотоксины - вещества, повреж­дающие внутриклеточные компоненты клетки: монооксид азота, активный кислород, перекись водорода, свободные галогены, различные ферменты. Еще один способ уничтожения чужой клетки - введение в нее веществ, включающих апоптоз - запрограммированную в геноме клетки программу гибели.

После такой атаки Т к не погибает, он может поразить несколько клеток.

Активированные Т h секретируют ряд интерлейкинов, активирующих В-лимфоциты и вызывающих пролиферацию клонов активированных В-лимфоцитов. Кроме того, лимфокины стимулируют секрецию В-лимфоцитами сначала lgМ, а затем переключение синтеза на lgG.

Активированные Тh и В-лимфоциты «сшиваются» посредством анти­генных мостиков: антигенная детерминанта на мембране Т), полученная от А-презентирующей клетки + иммуноглобулин на мембране В-лимфоцита. Это облегчает передачу гуморального сигнала (ИЛ-2) от Т h - В-лимфоциту.

Активированные В-лимфоциты в лимфатических узлах образуют вто­ричные фолликулы. Здесь усиливается внутриклеточный обмен веществ, наступает гиперемия, лимфоузел увеличивается в размере, повышается его температура, возможна болезненность при пальпации. Отобранные клоны В-лимфоцитов размножаются и превращаются в плазматические клетки, а часть - в долгоживущие В-клетки памяти.

Если неактивированный В-лимфоцит синтезирует за час до 500 молекул иммуноглобулинов, причем только класса М, то одна плазматическая клетка образует за такое же время более 10 миллионов молекул иммуног­лобулинов, причем различных классов, больше всего - lgС. Уникальной особенностью антителогенеза является выработка именного того единст­венного типа иммуноглобулина, одного из многих миллионов вариантов, который может образовать комплекс с данным антигеном.

Поскольку чужеродные клетки (например, бактериальные) несут на сво­ей поверхности не одну, а множество антигенных детерминант, то в им­мунный ответ вовлекаются многие клоны лимфоцитов и синтезируется не один вариант иммуноглобулина, а столько, сколько имелось антигенов.

Активированные Т s угнетают превращение В-лимфоцитов в плазмати­ческие клетки, снижают синтез ими антител. В результате иммунный ответ прекращается или снижается его интенсивность, тем самым регулируется продолжительность и сила иммунной реактивности.

Синтезированные в результате гуморального иммунного ответа антите­ла (иммуноглобулины) образуют комплексы с антигенами, из называют иммунными комплексами. Дальнейшая судьба иммунных комплексов раз­лична, она зависит от вида антител, размера и количества. Иммунные ком­плексы могут присоединять к себе компоненты комплемента и растворять­ся, могут выпадать в осадок (преципитация), они могут быть захвачены фагоцитами, и подвергнуться полному уничтожению. В любом случае ан­тиген в комплексе с антителом должен быть уничтожен и элиминирован (выведен) из организма.

Иммунная система представляет собой совокупность особых тканей, органов и клеток. Это достаточно сложная структура. Далее разберемся, какие элементы входят в ее состав, а также каковы функции иммунной системы.

Общие сведения

Основные функции иммунной системы - истребление чужеродных соединений, попавших в организм, и защита от различных патологий. Структура представляет собой барьер на пути инфекций грибковой, вирусной, бактериальной природы. Когда у слабый или происходит сбой в его работе, повышается вероятность проникновения чужеродных агентов в организм. В результате могут возникнуть различные заболевания.

Историческая справка

Понятие "иммунитет" было введено в науку русским ученым Мечниковым и немецким деятелем Эрлихом. Они исследовали существующие которые активизируются в процессе борьбы организма с разными патологиями. Прежде всего ученых интересовала реакция на инфекции. В 1908 году их работы в области изучения иммунной реакции были отмечены Нобелевской премией. Кроме того, значительный вклад в исследования внесли и труды француза Луи Пастера. Он разработал методику вакцинации от ряда инфекций, представлявших опасность для человека. Изначально существовало мнение, что защитные структуры организма направляют свою активность только на устранение инфекций. Однако последующие исследования англичанина Медавара доказали, что иммунные механизмы срабатывают при вторжении любого чужеродного агента, да и вообще реагируют на любое вредоносное вмешательство. Сегодня под защитной структурой главным образом понимают устойчивость организма к разного рода антигенам. Кроме того, иммунитет - это ответная реакция организма, нацеленная не только на уничтожение, но и на устранение "врагов". Если бы не было защитных сил у организма, то люди не смогли бы нормально существовать в условиях окружающей среды. Наличие иммунитета позволяет, справляясь с патологиями, доживать до старости.

Органы иммунной системы

Они подразделяются на две большие группы. Иммунная система центральная участвует в формировании защитных элементов. У людей в эту часть структуры входят тимус и костный мозг. Периферические органы иммунной системы представляют собой среду, где созревшие защитные элементы обезвреживают антигены. В эту часть структуры входят лимфатические узлы, селезенка, лимфоидная ткань в пищеварительном тракте. Также установлено, что защитными свойствами обладают кожа и нейроглия ЦНС. Кроме перечисленных выше, существуют также внутрибарьерные и забарьерные ткани и органы иммунной системы. Первая категория включает в себя кожу. Забарьерные ткани и органы иммунной системы: ЦНС, глаза, семенники, плод (при беременности), паренхима тимуса.

Задачи структуры

Иммунокомпетентные клетки в лимфоидных структурах представлены преимущественно лимфоцитами. Они рециркулируют между составными компонентами защиты. При этом считается, что они не возвращаются в костный мозг и в тимус. Функции иммунной системы органов следующие:

Лимфоузел

Этот элемент образован мягкими тканями. Лимфоузел имеет форму овала. Его размер - 0.2-1.0 см. В нем присутствуют иммунокомпетентные клетки в большом количестве. Образование имеет особое строение, которое позволяет формировать большую поверхность для обмена лимфы и крови, протекающей сквозь капилляры. Последняя поступает из артериолы и выходит по венуле. В лимфоузле происходит иммунизация клеток и формирование антител. Кроме того, образование фильтрует чужеродные агенты и мелкие частицы. В лимфоузлах в каждом участке тела присутствует собственный набор антител.

Селезенка

Внешне она напоминает большой лимфоузел. Выше указаны основные функции иммунной системы органов. Селезенка выполняет и некоторые другие задачи. Так, например, кроме продуцирования лимфоцитов, в ней фильтруется кровь, хранятся ее элементы. Именно здесь происходит разрушение старых и неполноценных клеток. Масса селезенки составляет порядка 140-200 граммов. Ее представлена в виде сети из ретикулярных клеток. Они располагаются вокруг синусоидов (кровеносных капилляров). В основном селезенка заполнена эритроцитами или лейкоцитами. Эти клетки не контактируют друг с другом, изменяются по составу и количеству. При сокращении гладкомышечных капсульных тяжей происходит выталкивание некоторого числа подвижных элементов. В результате происходит уменьшение селезенки в объеме. Весь этот процесс стимулируется под воздействием норадреналина и адреналина. Эти соединения выделяются постганглионарными симпатическими волокнами либо мозговым участком надпочечников.

Костный мозг

Этот элемент представляет собой мягкую губчатую ткань. Располагается она внутри плоских и трубчатых костей. Центральные органы иммунной системы продуцируют необходимые элементы, которые далее распределяются по зонам организма. В костном мозге вырабатываются тромбоциты, эритроциты и лейкоциты. Аналогично прочим кровяным клеткам, они становятся зрелыми после того, как приобретут иммунную компетентность. Другими словами, на их мембранах сформируются рецепторы, характеризующие сходство элемента с другими ему подобными. Кроме создают условия для приобретения защитных свойств такие органы иммунной системы, как миндалины, пейеровые бляшки кишечника, тимус. В последних происходит созревание В-лимфоцитов, обладающих огромным количеством (в сто - двести раз большим, чем у Т-лимфоцитов) микроворсинок. Кровоток осуществляется по сосудам, которые включают в себя синусоиды. Посредством их в костный мозг проникают не только и прочие соединения. Синусоиды являются каналами передвижения кровяных клеток. При стрессе ток снижается практически вдвое. При успокоении кровообращение повышается до восьмикратных объемов.

Пейеровы бляшки

Эти элементы сосредоточены в кишечной стенке. Они представлены в виде скоплений лимфоидной ткани. Основная роль принадлежит системе циркуляции. Она состоит из лимфатических протоков, соединяющих узлы. По этим каналам транспортируется жидкость. Она не имеет цвета. В жидкости присутствует большое количество лимфоцитов. Эти элементы обеспечивают защиту организма от заболеваний.

Тимус

Его называют еще вилочковой железой. В тимусе происходит размножение и созревание лимфоидных элементов. Вилочковая железа выполняет эндокринные функции. Из ее эпителия в кровь выделяется тимозин. Кроме того, тимус - это иммунопродуцирующий орган. В нем происходит формирование Т-лимфоцитов. Этот процесс происходит благодаря делению элементов, имеющих рецепторы к чужеродным антигенам, проникавшим в организм в детстве. Формирование Т-лимфоцитов осуществляется вне зависимости от их количества в крови. Не влияет на процесс и содержание антигенов. У молодых людей и детей тимус активнее, чем у людей более старшего возраста. С течением лет вилочковая железа уменьшается в размере, а работа ее становится не такой быстрой. Подавление Т-лимфоцитов происходит при стрессовых воздействиях. Речь может идти, например, о холоде, тепле, психоэмоциональном напряжении, кровопотере, голодании, чрезмерной физической нагрузке. У людей, подверженных стрессовым ситуациям, иммунитет слабый.

Прочие элементы

К органам иммунной системы относится и червеобразный отросток. Его еще называют "кишечной миндалиной". Под воздействием изменений в деятельности начального отдела толстой кишки меняется и объем лимфоткани. Органы иммунной системы, схема которых расположена ниже, включают в себя также миндалины. Они находятся по обеим сторонам глотки. Миндалины представлены небольшими скоплениями лимфоидной ткани.

Главные защитники организма

Выше описаны вторичные и центральные органы иммунной системы. Схема, представленная в статье, показывает, что ее структуры распределены по всему организму. Главными же защитниками являются лимфоциты. Именно эти клетки отвечают за уничтожение больных элементов (опухолевых, инфицированных, патологически опасных) или чужеродных микроорганизмов. Самыми важными считаются Т- и В-лимфоциты. Их работа осуществляется в комплексе с прочими иммунными клетками. Все они предотвращают вторжение инородных субстанций в организм. На начальном этапе происходит в некотором роде "обучение" Т-лимфоцитов отличать нормальные (собственные) белки от чужеродных. Этот процесс происходит в тимусе в детском возрасте, поскольку именно в этот период вилочковая железа наиболее активна.

Работа защиты организма

Следует сказать, что иммунная система формировалась в течение продолжительного эволюционного процесса. У современных людей эта структура действует как отлаженный механизм. Он помогает человеку справляться с негативным влиянием окружающих условий. В задачи структуры входит не только распознавание, но и выведение проникших в организм чужеродных агентов, а также продуктов распада, патологически изменившихся элементов. Иммунная система обладает способностью определять большое количество инородных веществ и микроорганизмов. Основной целью структуры является сохранение целостности внутренней среды и ее биологической индивидуальности.

Процесс распознавания

Как иммунная система определяет "врагов"? Этот процесс происходит на генном уровне. Здесь следует сказать, что у каждой клетки есть своя, характерная только для данного лица генетическая информация. Ее анализирует защитная структура в процессе обнаружения проникновения в организм или изменений в нем. Если генетическая информация попавшего агента совпадает с собственной, значит, это не враг. Если нет, то, соответственно, это чужеродный агент. В иммунологии "врагов" принято называть антигенами. После обнаружения вредоносных элементов защитная структура включает свои механизмы, начинается "борьба". Для каждого определенного антигена иммунная система продуцирует специфические клетки - антитела. Они связываются с антигенами и нейтрализуют их.

Аллергическая реакция

Она является одним из механизмов защиты. Это состояние характеризуется усилением реагирования на аллергены. К этим "врагам" относят предметы либо соединения, которые негативно воздействуют на организм. Аллергены бывают внешними и внутренними. К первым следует отнести, например, продукты, принимаемые в пищу, лекарства, различные химические вещества (дезодоранты, духи и прочее). Внутренние аллергены - это ткани самого организма, как правило, с измененными свойствами. К примеру, при ожогах защитная система воспринимает мертвые структуры как чужеродные. В связи с этим она начинает вырабатывать против них антитела. Аналогичными можно считать реакции на пчел, ос и прочих насекомых. Развитие аллергической реакции может происходить последовательно либо бурно.

Иммунная система ребенка

Ее формирование начинается уже в самые первые недели вынашивания. Иммунная система ребенка продолжает развиваться после его рождения. Закладка основных защитных элементов осуществляется в тимусе и костном мозге плода. Пока малыш находится в материнском утробе, его организм встречается с небольшим числом микроорганизмов. В связи с этим его защитные механизмы неактивны. До рождения ребенок защищен от инфекций иммуноглобулинами матери. Если на нее будут неблагоприятно воздействовать какие-либо факторы, то правильное формирование и развитие защиты малыша может нарушиться. После рождения в этом случае ребенок может болеть чаще, чем другие дети. Но все может произойти по-другому. К примеру, в период беременности мама ребенка может перенести инфекционное заболевание. А у плода может сформироваться стойкий иммунитет к данной патологии.

После рождения на организм нападает огромное количество микробов. Иммунная система должна им сопротивляться. В течение первых лет жизни защитные структуры организма проходят своеобразное "обучение" по распознаванию и уничтожению антигенов. Вместе с этим происходит запоминание контактов с микроорганизмами. В итоге формируется "иммунологическая память". Она необходима для более быстрого проявления реакции на уже известные антигены. Надо полагать, что иммунитет у новорожденного слабый, он не всегда способен справиться с опасностью. В этом случае на помощь приходят антитела, полученные внутриутробно от матери. Они присутствуют в организме в течение приблизительно первых четырех месяцев жизни. В течение последующих двух месяцев белки, полученные от матери, постепенно разрушаются. В период с четырех до шести месяцев малыш наиболее подвержен болезням. Интенсивное формирование иммунной системы ребенка происходит до семи лет. В процессе развития организм знакомится с новыми антигенами. Иммунная система в течение всего этого периода обучается и подготавливается к взрослой жизни.

Как помочь неокрепшему организму?

Специалисты рекомендуют позаботиться об иммунной системе ребенка еще до его рождения. Это значит, что будущей матери необходимо укрепить свою защитную структуру. В дородовой период женщине нужно правильно питаться, принимать специальные микроэлементы и витамины. Умеренная физическая нагрузка также важна для иммунитета. Ребенку в первый год жизни необходимо получать материнское молоко. Рекомендуется продолжать грудное вскармливание как минимум до 4-5 месяцев. С молоком в организм малыша проникают защитные элементы. В этот период они очень важны для иммунитета. Ребенку можно даже закапывать молоко в носик во время эпидемии гриппа. Оно содержит очень много полезных соединений и поможет малышу справиться с негативными факторами.

Дополнительные методы

Тренировка иммунной системы может проводиться различными способами. Наиболее распространенными считаются закаливание, массаж, гимнастика в хорошо проветренном помещении, солнечные и воздушные ванны, плавание. Существуют также различные средства для иммунитета. Одним из них являются прививки. Они обладают способностью к активизации защитных механизмов, стимулируют выработку иммуноглобулинов. Благодаря введению специальных сывороток формируется память структур организма к вводимому материалу. Еще одни средства для иммунитета - это специальные препараты. Они стимулируют деятельность защитной структуры организма. Называются эти медикаменты иммуностимуляторами. Это препараты интерферона («Лаферон», «Реаферон»), интерфероногены («Полудан», «Абризол», «Продигиозан»), стимуляторы лейкопоэза — «Метилурацил», «Пентоксил», иммуностимуляторы микробного происхождения — «Продигнозан», «Пирогенал», «Бронхомунал», иммуностимуляторы растительного происхождения — настойка лимонника, экстракт элеутерококка, витамины и мн. др.

Назначить данные средства может только иммунолог либо педиатр. Самостоятельное применение препаратов этой группы крайне не рекомендовано.

Иммунная система - это совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфатических клеток тела. Синонимом иммунной системы является лимфатическая система .

Лимфоидные органы - это функциональные тканевые образования, в которых образуются иммунные клетки и где они приобретают иммунную специфичность.

Среди органов иммунной системы различают:

1. Центральные: вилочковая железа (тимус), костный мозг, бурса (у птиц).
2. Периферические: кров, лимфа, селезенка, лимфатические узлы.

Система лимфоэпителиальных образований: скопления лимфоидной ткани слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочеполовых путей.

Центральные органы иммунной системы Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Общая масса костного мозга равна 2,5 - 3 кг. Выделяют красный и желтый костный мозг. По функциональному назначению в красном костном мозге различают миелоидную (гемоцитопоэтическую) и лимфоидную ткани, из которых идет образование клеток крови, моноцитов и В - лимфоцитов. Желтый костный мозг представлен в основном жировой ткани, которая заместила ретикулярную. Кровеобразующие элементы в желтом мозге отсутствуют. Но при больших кровопотерях на месте желтого костного мозга могут вновь появиться очаги кроветворения за счет стволовых клеток, поступивших с кровью.

Тимус (вилочковая железа, зобная железа) расположен в грудной полости, позади верхней части грудины.

Состоит из двух неодинаковых по форме и размеру долей, которые плотно прижаты друг к другу. Снаружи он покрыт капсулой из соединительной ткани. В глубь органа от нее отходят тяжи, перегородки . Они делят всю ткань, железы на маленькие дольки. В вилочковой железе различают наружное более темное корковое вещество, где господствуют лимфоциты, и центральное, светлое мозговое вещество, где располагаются железистые клетки. Клеточный состав тимуса полностью обновляется за 4 -6 дней. Из тимуса в периферические лимфоидные ткани мигрирует около 5 % новообразующих лимфоцитов. Для большинства других клеток, образующихся в тимусе, он же становится "могилой" клетки погибают в течение 3 - 4 дней. Причина гибели не расшифрована. Вилочковая железа имеет еще одно имя - тимус, что в переводе с греческого означает «жизненная сила«. Правда, 100 лет назад медики называли ее не иначе как зобной железой (за непосредственную близость к щитовидной) и имели весьма смутное представление о возможностях и обязанностях этого органа. В 60-х годах прошлого столетия ученых наконец-то осенило: да ведь вилочковая железа относится к органам иммунной системы! Причем не к второстепенным, как, скажем, лимфатические узлы, гланды или аденоиды, а к самым что ни на есть центральным. Американские ученые уверены: с вирусом СПИДа нужно бороться не с помощью лекарств, а путем стимуляции тимуса, который вырабатывает так называемые Т-хелперы -разновидность активных лимфоцитов, активно борющихся с этим вирусом.

Роль тимуса как эндокринной железы известна давно. Известно также, что тимус вскоре после рождения ребенка поставляет лимфоидные клетки в лимфатические узлы и селезенку и осуществляет образование и секрецию специфических гормонов, оказывающих влияние на развитие и созревание определенных клеток лимфоидной ткани. К настоящему времени из экстрактов вилочковой железы выделено и охарактеризовано несколько гормонов, в основном представленных низкомолекулярными полипептидами. Они оказывают влияние на различные типы лимфоидных клеток, выполняющих специфические функции. К иммуномодуляторам первого поколения, полученным на основе экстрактов ткани тимуса, относятся тактивин и тималин.

Бурса (сумка Фабрициуса ) является центральным органом иммунной системы у птиц. У млекопитающих и человека этой сумки нет.

Бурса представляет нечто подобное человеческому аппендиксу, слепому отростку кишечника. Только аппендикс располагается в середине кишечника, а Фабрициуса сумка вблизи анального отверстия у птиц.

Основным структурным элементом сумки служит лимфоидный узелок с корковой и мозговой зонами. Корковая зона содержит несколько плотных слоев лимфоцитов. Под ними расположен базальный эпителиальный слой. В центральной части среди ретикулоцитов находятся преимущественно малые лимфоциты. По периферии мозговой зоны расположены менее зрелые базофильные клетки лимфоидного ряда.

Селезенка - кроветворный орган, а также периферический орган иммунной системы, располагается слева от желудка, в левом подреберте, на пути тока крови по главным магистральным сосудам.

Ежедневно через нее проходит около 800 мл крови. Это мощный фильтр для чужеродных белков, погибших форменных элементов и микроорганизмов, попавших непосредственно в кровоток. Селезенка является главным источником антител при внутривенном введении антигена. Именно в селезенке раньше, чем в каком-либо ином органе, в ответ на введение антигенных частиц начинается синтез JgM . Селезенка способна продуцировать факторы, стимулирующие фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Селезенка контролирует состав крови, освобождая ее от «старых», отживших клеток (эритроцитов и лейкоцитов).

Лимфатические узлы - выполняют роль биологических фильтров.

Они расположены на пути следования лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей к лимфатическим протокам. Они находятся в хорошо защищенных местах и в области суставов. Отличительной особенностью органов лимфоидной системы является постоянное обновление состава иммунокомпетентных клеток и обеспечение их циркуляции в организме. Иммунокомпетентные клетки первоначально образуются в красном костном мозге, в котором продуцируются все клетки крови. Еще незрелые клетки – предшественники лимфоцитов – поступают в тимус, где трансформируются в так называемые Т-лимфоциты (тимусзависимые лимфоциты). Часть клеток красного костного мозга преобразуется в другую популяцию иммунокомпетентных клеток – В-лимфоциты . Поскольку лимфоциты продуцируются в красном костном мозге и тимусе, их относят к первичным лимфоидным органам. Дальнейшее созревание лимфоцитов и взаимодействие их с антигенами происходит в так называемых вторичных лимфоидных органах – лимфатических узлах, миндалинах, селезенке и лимфоидных узелках, куда они попадают с током крови и лимфы.

В теле человека органы лимфоидной системы локализуются не беспорядочно, а в определенных местах. Первичные (центральные) лимфоидные органы, где образуются лимфоциты, расположены в хорошо защищенных местах: костный мозг – в полостях костей, тимус – в грудной полости, позади грудины .

Вторичные (периферические) лимфоидные органы находятся на пути возможного внедрения в организм чужеродных агентов или на пути следования чужеродных веществ, образовавшихся в самом организме. Они создают своеобразные «охранные посты» на границе внутренней и внешней среды.

Миндалины залегают в стенках начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем (на границе полости рта, полости носа и глотки), образуя так называемое лимфоидное глоточное кольцо.

Одиночные и групповые лимфоидные узелки рассеяны в толще слизистой оболочки органов пищеварения, дыхания и мочевыводящих путей. В этих местах осуществляется иммунный надзор за воздухом и пищей, поступающими из внешней среды.

К центральным органам иммунной системы:

Относят красный костный мозг,

Тимус (вилочковую железу),

Лимфоидный аппарат кишечника (у млекопитающих – функциональный аналог сумки (бурсы) Фабрициуса у птиц).

В этих органах происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток – Т– и В-лимфоцитов (лимфопоэз).

Тимус достигает своего максимального развития к 10–12 годам, после 30 лет начинается обратное развитие железы. Соответственно, при врожденных дефектах развития тимуса, его оперативном удалении или при старении наблюдается снижение функциональной активности иммунной системы и продукции тимусом соответствующих гормоноподобных веществ (тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины), способствующих созреванию Т-лимфоцитов.

В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, являющиеся родоначальниками как Т– и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.

3. Периферические органы иммунной системы

К периферическим органам иммунной системы относятся: селезенка, лимфатические узлы, лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового тракта, а также лимфатические и кровеносные сосуды.

В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходят пролиферация и вторичная дифференцировка лимфоцитов (иммунопоэз). Основными клетками иммунной системы являются лимфоциты и макрофаги.

Иммунный ответ

Макрофаги фагоцитируют чужеродный агент, и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную информацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам, снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимающим клеткам. Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к специфическому распознаванию чужеродных структур. Она связана с тем, что на поверхности лимфоцитов имеются антигенраспознающие рецепторы. По специфичности этих рецепторов популяция лимфоцитов клонирована и каждому клону присущ свой специфический рецептор.

Лимфоциты - это клетки с двойной дифференцировкой (созреванием). Первый этап происходит в центральных органах иммунной системы и не зависит от антигенного раздражения. Этот процесс называют лимфопоэз. Он заканчивается образованием основных субпопуляций лимфоцитов – Т– и В-лимфоцитов и формированием на их поверхности антигенраспознающих рецепторов. Вторичная дифференцировка идет в периферических органах иммунной системы. Она индуцируется антигеном, т. е. является антигензависимой. Ее итогом является образование функционально различных клеток.

Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям. Одни из них выполняют регуляторные, а другие – эффекторные функции. К регуляторам относят Т-хелперы (Th), среди них различают Th0, Th1, Th2, Th3.

Th0 узнают детерминантные группы антигена на мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролиферации и дифференцировке, следствием которой является продукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Th3.

Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток – Т-киллеров (клеточный иммунитет).

Th2 через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В – лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител (гуморальный иммунитет).

Th3 также образуют лимфокины, стимулирующие пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих пролиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

Помимо эффекторных клеток (Т-килеры и плазматические клетки) из антигенстимулированных лимфоцитов формируются клетки иммуннологической памяти. Это популяция долгоживущих клеток, которые обеспечивают более быстрый и выраженный ответ при повторной встрече с тем же антигеном (вторичный иммунный ответ). Описанные взаимодействия антигенов, макрофагов, Т– и В-лимфоцитов составляют суть иммунного ответа.

Виды иммунитета

1. Типы иммунного ответа. Фазы иммунного ответа

Таким образом, иммунный ответ – это совокупность процессов, происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки, участвующие в иммунном ответе (Т– и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунокомпетентными.

Иммунный ответ может быть:

Первичным (при первой встрече с антигеном),

Вторичным (при повторной встрече с антигеном).

При этом выраженность первичного иммунного ответа достигает максимума к 7-8-му дню, сохраняется в течение 2 недель, а затем снижается. Вторичный иммунный ответ развивается быстрее и достигает большей (в 3–4 раза) интенсивности. По типу взаимодействия клеток и образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать три типа иммунного ответа:

Гуморальный иммунный ответ,

Клеточный иммунный ответ,

Иммунологическую толерантность.

При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов – плазматические клетки, точнее продукты их жизнедеятельности – антитела.

При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками являются потомки Th1 – Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены.

Иммунологическая толерантность - это специфическая иммунологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируется эффекторные механизмы, способные его элиминировать.

Иммунный ответлюбого типа проходит 2 фазы:

Первая – непродуктивная –распознавание антигенов и взаимодействие иммунокомпетентных клеток;

Вторая – продуктивная –пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.

Иммунный ответ развивается при контакте иммунной системы с любым антигеном. Иммунный ответ на антигены микробного происхождения лежит в основе инфекционного иммунитета.

Инфекционный иммунитет – это способ защиты организма от микроорганизмов и их токсинов. Его основные механизмы:

Гуморальный – продукция эффекторных молекул – антител,

Клеточный – образование клеток-эффекторов.

По своей направленности инфекционный иммунитет может быть:

Антибактериальным,

Антитоксическим,

Противовирусным,

Противогрибковым,

Противопротозойным.