Иммунная система представляет собой самый важнейший защитный механизм организма. Все ее компоненты оберегают вверенные территориальные границы человеческого тела. Иммунная система – это собирательное понятие, которое включает в себя множество образований, выполняющих иммунную роль. Все эти образования имеют в своем составе лимфоидную ткань – специализированную и в анатомическом смысле обособленную. На всю лимфоидную ткань организма приходится примерно 1-2 % от массы тела.

Функциональная организация

Эти тканевые составляющие не сосредоточены в одной точке, они разбросаны по организму. Но где бы они не располагались, их обязанность одинакова и заключается в функциях иммунитета по контролю за постоянством во внутренней среде организма. Структура и функции иммунной системы включают много компонентов, которые взаимосвязаны между собой и работают сообща на благо одной цели – защиты организма от непрошенных вредителей.

Основная функция иммунной системы – это предотвращение заражения и очистка организма от случившегося заражения. Это возможно благодаря наличию компонентов иммунитета - биологически активных веществ (БАВ), иммунных клеток и органов иммунитета. К БАВ относятся:

• Иммунные медиаторы, такие как интерлейкин;
• такие как интерферон, фибробластные, гранулоцитарные и колониестимулирующие; Гормоны, такие как пиелопептид и миелопептид.

Выделяют следующие клетки иммунитета:

• Т- и В-лимфоцитарные; Цитотоксические, направленные на уничтожение; Единые предшественники всех иммунных клеток - стволовые.

Строение органов

Строение и функции иммунной системы тесно взаимосвязаны. Именно структурно обеспеченная слаженность в работе органов иммунитета позволяет ей выполнять свою работу своевременно и качественно. В зависимости от степени влияния на формирование иммунной системы, лимфоидные органы подразделяют на центральные и периферические. К центральным относят тимус и костный мозг. Остальные причисляют к периферическим.

Основной ролью центральных органов является образование, дифференцировка и отбор полноценных лимфатических клеток для периферической системы, в которой они будут дозревать и накапливаться, превращаясь в высокоспециализированное войско по захвату. С течением времени центральным органам придется испытать некие изменения в связи с инволюцией, то есть обратным развитием, нормальным для всех стареющих организмов.

Тогда работа лимфоидной ткани будет нарушена и лимфоцитарные клетки уже не будут соответствовать запросам организма. Своим количеством, качеством или многими факторами сразу. Это является причиной пониженного уровня иммунитета у пожилых. Если такой орган удалить в молодом возрасте, то строение иммунной системы нарушится и иммунный ответ будет снижен.

К лимфоидным относятся следующие образования:

• Тимус, другое название которого вилочковая железа. Этот орган закладывается еще во время первого месяца внутри утробы матери и растет с ростом ребенка. К 15 годам она достигает своего пика и весит 30 г, после чего происходит ее обратное развитие. Участвует в выработке главной для иммунитета составляющей в виде веществ, таких как гормоны и БАВ. К ним можно отнести тимозин и тимопоэтин, тимический гормон, гипокальциемический и убивикин. При заболеваниях тимуса у пациентов наблюдается иммунологическая недостаточность, которая проявляется сниженным уровнем иммунитета;
• Костный мозг начинает развиваться в тебе малыша еще на 12 неделе внутриутробного развития. Этот орган снабжает организм стволовыми клетками – едиными предшественниками всего, позже из которых развиваются Т- и В-лимфоциты и другие клетки иммунной системы, такие как моноциты и макрофаги;
• Селезенка – это кладбище эритроцитов, красных кровяных телец. Она обеспечивает уничтожение старых клеток крови, а также участвует в дифференцировке лимфоцитов и образовании антител. Помимо прочего, селезенка вырабатывает тафтсин – биологически активное вещество, стимулирующее иммунные клетки к образованию и дифференцировке;
• Различные группы лимфатических узлов – миндалины, подмышечные и паховые узлы. Лимфатические узлы – это биологические фильтры организма, которые осуществляют регионарную защиту против антигенов. Если иммунная система человека находится в нормальном состоянии, узлы недоступны при осмотре, они не ощущаются. При заболеваниях иммунитета узлы увеличиваются, что говорит о проблеме в иммунном звене;
• Лимфоцитарные клетки, рассеянные по кровеносному руслу.

Структура на уровне клеток

Функциональная нагрузка системы иммунитета состоит в специфической защите от чужеродных микроорганизмов, то есть антигенов, посредством выслеживания, запоминания и обезвреживания, а также неспецифической, которая направлена на обеспечение целостности организма без возможности проникновения антигенов. Основной структурной и функциональной единицей иммунного ответа является лимфоцит – белая клетка крови.

Лимфоциты делятся на два больших класса - Т- и В, а те в свою очередь имеют также немало подвидов. Всего в человеческом организме насчитывается около 1012 лимфоцитарных клеток. Они часто гибнут и потому часто обновляются. В среднем срок жизни Т-лимфоцита составляет несколько месяцев, а В-лимфоцита несколько недель. Изначально Т и В-клетки имеют одного предшественника, одну общую клетку, образующуюся в костном мозге, и лишь достигнув зрелости, происходит разделение лимфоцитов по группам.

Появление многочисленных антигенов в организме служит сигналом к усиленному делению. В-лимфоцитарные клетки, дозревая, становятся плазматическими и начинают выделять антитела – иммуноглобулины, вещества, способные уничтожать антигены. Такая линия поведения относится к специфической. Помимо своей основной деятельности, Т - и В-лимфоциты выделяют неспецифические , которые объединены общим понятием гормоны и медиаторы иммунной системы - биологически активных веществ. К медиаторам лимфоцитов относят цитокины – вещества, которые регулируют иммунный ответ.

Т-лимфоциты образуют клеточный иммунитет. Это такой вид иммунного ответа, который при появлении антигена, начинает атаковать его своими клетками, а также вызывать подкрепление в виде других Т-клеток. Т-клеточным иммунитетом в основном защищаются от опухолевых образований и вирусных частиц. Выделяют 3 вида Т-клеток, роль каждой из которых важна для защитных механизмов:

• Т-киллеры - это профессиональные убийцы антигенов. Посредством выделения специального белка они убивают микробные частицы;
• Т-супрессоры подавляют активность всех видов лимфоцитов, чтобы предотвратить массовое уничтожение своих клеток, которые случайно попадают под обстрел. Другими словами, эти клетки выполняют роль иммунных стабилизаторов;
• Т-хелперы – это помощники и союзники других лимфоцитов.

В-лимфоциты создают , который базируется на выделении в кровь антител – античастиц, нейтрализующих токсины микроорганизмов. Также они участвуют в помощи другим иммунным клеткам в их деятельности, стимулируют и регулируют работу. Антитела – это белковые вещества, носящие название иммуноглобулинов (Ig). Всего выделяют 5 видов Ig:

Основная задача гуморального иммунного ответа сводится к защите против бактерий и токсинов.

Развитие иммунной системы

Находясь, в материнской утробе, ребенок защищен всеми возможными средствами. От механических воздействий его защищает живот, от проникновения чужеродных веществ материнские антитела. Мама, являясь взрослым человеком, выделяет достаточное количество полноценных антител. Иммунная система ребенка еще недостаточно развита, чтобы также продуцировать свои защитные клетки. Поэтому сквозь плаценту мама делится со своим малышом иммунными клетками и защищает его от вредоносных микроорганизмов.

Попав в окружающий мир после рождения, ребенок сталкивается с целой ордой неизвестных и невиданных микробов, которые готовы захватить его неокрепший организм. Он практически беззащитен перед ними, и лишь мамы спасают его. Этот период новорожденности относят к первым критическим периодам в развитии иммунной системы. Поступающие новые дозы антител при грудном вскармливании иммунологический фон. При искусственном этого не происходит.

К возрасту 2-4 месяцев антитела мамы выводятся из организма и разрушаются. Своя система иммунного ответа еще недостаточно зрелая, ребенок оказывается в уязвимом положении. Этот этап относят ко второму критическому периоду развития иммунной системы. И хотя лимфоцитарные клетки в достаточном количестве присутствуют в организме малыша, и даже превышают количество у взрослых, их активность и незрелость не позволяет выполнять свои функциональные обязанности.

Ввиду сниженного количества иммунных клеток, детки часто болеют воспалительными заболеваниями и получают аллергию на пищу. К 7 годикам иммуноглобулины малышей соответствуют по количеству и качеству взрослых, но барьерные функции слизистых оболочек оставляют желать лучшего. Дети по-прежнему уязвимы. После подросткового возраста и гормональных сбоев иммунитет снова пошатывается. И лишь потом наступает стабилизация в системе иммунного ответа.

Оценка

Оценивать людей по способны лишь точные анализы. Опытный врач может предположить состояние иммунитета довольно достоверно, однако конкретные результаты предоставит лишь иммунограмма. Это тест, состоящий из исследования основных показателей иммунного ответа. Он базируется на определении количественного состава и функциональной активности иммунных клеток, их соотношения. Для проведения процедуры у пациента берут венозную кровь.

Нежелательно в период менструаций и острых инфекционных болезней при высокой температуре тела, а также после обильного употребления пищи. Результатом исследования будет являться подсчет уровня лейкоцитов, Т-и В-лимфоцитов, антител и их соотношения. Этих сведений вполне достаточно для определения состояния иммунной системы человека, в иммунную систему человека не стоит вмешиваться без повода и причин, бесконтрольно и необоснованно употреблять антибиотики, которые вызывают дисбаланс в ее работе.

Люди, чьи показатели оказались снижены, могут войти в число лиц со сниженным иммунитетом или находящихся в группе риска, в зависимости от уровня снижения. Причиной пониженного уровня иммунитета могут быть нарушения строения органов иммунной системы, их патологии. Причиной нарушений могут быть не только изменения в строении и функции . Список достаточно велик. Туда могут входить и воздействие неблагоприятных факторов среды, и генетическая природа проблемы.

Только квалифицированный специалист может найти причину понижения иммунного фона и назначить соответствующее лечение. Своевременное выявление и лечение помогут избежать срыва функции здоровья. Следить за состоянием иммунитета – прямой путь к здоровой и счастливой жизни!

Как наш организм защищается от инфекции. Иммунитет – естественная защита от инфекций, виды иммунитета. Иммунная система

Еще в древнем Египте и Греции за больными чумой ухаживали люди, прежде переболевшие этой болезнью: опыт показывал, что они уже не подвержены заражению.

Люди интуитивно пытались обезопасить себя от инфекционных болезней. Несколько веков назад в Турции, на Ближнем Востоке, в Китае для профилактики оспы втирали в кожу и слизистые оболочки носа гной из подсохших оспенных гнойников. Люди надеялись, что, переболев каким-то инфекционным заболеванием в легкой форме, они приобретут устойчивость к действию возбудителей в последующем.

Так зарождалась иммунология – наука, изучающая реакции организма на нарушение постоянства его внутренней среды.

Нормальное состояние внутренней среды организма является залогом правильного функционирования клеток, не общающихся напрямую с внешним миром. А такие клетки образуют большинство наших внутренних органов. Внутреннюю среду составляют межклеточная (тканевая) жидкость, кровь и лимфа, а их состав и свойства во многом контролирует иммунная система .

Трудно найти человека, который не слышал бы слово “иммунитет”. Что же это такое?

Виды иммунитета . Различают естественный и искусственный иммунитет (смотри рисунок 1.5.14). Рисунок 1.5.14. Виды иммунитета Человек уже с рождения невосприимчив ко многим болезням. Такой иммунитет называют врожденным . Например, люди не болеют чумой животных, потому что у них в крови уже содержатся готовые антитела. Врожденный иммунитет передается по наследству от родителей. Организм получает антитела от матери через плаценту или с материнским молоком. Поэтому часто у детей, находящихся на искусственном вскармливании, ослаблен иммунитет. Они больше подвержены инфекционным заболеваниям и чаще страдают от диабета. Врожденный иммунитет сохраняется всю жизнь, но он может быть преодолен, если дозы заражающего агента увеличатся или ослабеют защитные функции организма. В некоторых случаях иммунитет возникает после перенесенных заболеваний. Это приобретенный иммунитет . Переболев один раз, люди приобретают невосприимчивость к возбудителю. Такой иммунитет может сохраняться десятки лет. Например, после кори остается пожизненный иммунитет. Но при других инфекциях, например при гриппе, ангине, иммунитет сохраняется относительно недолго, и человек может перенести эти заболевания несколько раз в течение жизни. Врожденный и приобретенный иммунитет называют естественным. Инфекционный иммунитет всегда конкретен или, другими словами, специфичен. Он направлен только против определенного возбудителя и не распространяется на прочих. Существует также искусственный иммунитет, который возникает в результате введения в организм готовых антител. Это происходит, когда заболевшему человеку вводят сыворотку крови переболевших людей или животных, а также при введении ослабленных микробов – вакцины . В этом случае организм активно участвует в выработке собственных антител, и такой иммунитет остается на длительное время. Об этом подробнее будет сказано в главе 3.10 .

Иммунная система человека (антигены, антитела).

Иммунная система человека представлена комплексом лимфомиелоидных органов и лимфоидной ткани, ассоциированной с дыхательной, пищеварительной и мочеполовой системами. К органам иммунной системы относятся: костный мозг, тимус, селезёнка, лимфатические узлы. В состав иммунной системы, помимо перечисленных органов, также входят миндалины носоглотки, лимфоидные (пейеровы) бляшки кишечника, многочисленные лимфоидные узелки, расположенные в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, дыхательной трубки, урогенитальных путей, диффузная лимфоидная ткань, а также лимфоидные клетки кожи и межэпителиальные лимфоциты.

Главным элементом иммунной системы являются лимфоидные клетки . Общее число лимфоцитов у человека составляет 10 12 клеток. Вторым важным элементом иммунной системы являются макрофаги . Кроме этих клеток, в защитных реакциях организма участвуют гранулоциты . Лимфоидные клетки и макрофаги объединены понятием иммунокомпетентные клетки .

В иммунной системе выделяют Т-звено и В-звено или Т-систему иммунитета и В-систему иммунитета. Основными клетками Т-системы иммунитета являются Т-лимфоциты, основными клетками В-системы иммунитета  В-лимфоциты. К главным структурным образованиям Т-системы иммунитета относятся тимус, Т-зоны селезёнки и лимфатических узлов; В-системы иммунитета – костный мозг, В-зоны селезёнки (центры размножения) и лимфатических узлов (кортикальная зона). Т-звено иммунной системы ответственно за реакции клеточного типа, В-звено иммунной системы реализует реакции гуморального типа. Т-система контролирует и регулирует работу В-системы. В свою очередь, В-система способна оказывать влияние на работу Т-системы.

Среди органов иммунной системы различают центральные органы и периферические органы . К центральным органам относятся костный мозг и тимус, к периферическим – селезёнка и лимфатические узлы. В костном мозге из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие В-лимфоцитов, в тимусе из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие Т-лимфоцитов. По мере созревания Т- и В-лимфоциты покидают костный мозг и тимус и заселяют периферические лимфоидные органы, расселяясь соответственно в Т- и В-зонах.

Костный мозг располагается в губчатом веществе костей свода черепа, ребер и грудины, подвздошной кости, телах позвонков, губчатых частях коротких костей и в эпифизах длинных трубчатых костей. Костный мозг представляет собой совокупность костномозговой стромы и плотно упакованных в ней кроветворных, миелоидных и лимфоидных клеток.

Основной функцией костного мозга является продукция клеток крови и лимфоцитов. Костномозговая ткань пронизана многочисленными капиллярами. Через эти капилляры происходит миграция зрелых клеток из костного мозга в кровь. Барьерная функция костного мозга в норме обеспечивает выхождение в периферическую кровь только зрелых элементов.

Тимус (вилочковая железа) располагается за грудиной. Наибольший его размер относительно тела наблюдается у плода и 1-2-летних детей. До половой зрелости размеры тимуса продолжают увеличиваться, далее начинается медленная инволюция. Однако тимус сохраняется и функционирует в течение всей жизни. В тимусе происходит созревание и селекция Т-лимфоцитов.

Селезенка покрыта соединительнотканной капсулой, от которой внутрь селезенки отходят соединительнотканные перегородки. В селезенке различают белую и красную пульпу. В основе пульпы лежит ретикулярная ткань, образующая её строму. Красная пульпа составляет большую часть органа и содержит в своем составе, главным образом, клеточные элементы крови, придающие ей красный цвет. Белая пульпа селезенки представляет собой совокупность лимфоидной ткани.

Селезенка участвует в следующих процессах:

1. обеспечивает иммунные реакции организма, в ней происходит продукция лимфоцитов в ответ на антигенный стимул,

2. обеспечивает отбор и элиминацию функционально неактивных эритроцитов и лейкоцитов, кровяных пластинок,

3. служит депо крови.

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Размеры узлов у человека в условиях нормы колеблются от 3 до 30 мм. Узел покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь его отходят перегородки.

В лимфатических узлах имеется система синусов (каналов), по которым лимфа протекает от приносящих лимфатических сосудов к выносящим лимфатическим сосудам. В синусах лимфа очищается от болезнетворных и токсических веществ и обогащается лимфоцитами.

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 человека.

Иммунная система человека может характеризоваться наличием врожденных дефектов (так называемые первичные иммунодефициты) или приобретенных в течение жизни под влиянием различных факторов, например, вредного воздействия окружающей среды, стрессовых ситуаций и т. д. Функциональные нарушения иммунной системы могут носить транзиторный характер либо приобретать хроническое течение в виде синдромов иммунологической недостаточности.

Болезни иммунной системы:

Болезни иммунной системы - это нозологические формы с конкретным развитием, четко очерченным патогенезом и клиникой, они объединены понятием иммунодефициты.
Изучение болезней иммунной системы началось в середине прошлого столетия после того, как американский врач Брутон выявил у ребенка причину мучающего его гнойного заболевания. Брутон установил, что истоки болезни кроются в имеющемся у ребенка дефекте иммунной системы - агаммаглобулинемии, названного впоследствии синдромом Брутона.

В настоящее время выделены основные разделы иммунологии, изучающие:
функции иммунной системы в норме и патологии;
функции иммунной системы при различных заболеваниях человека;
иммунодефицитные состояния;
болезни иммунной системы;

А также разделы, разрабатывающие:
методы коррекции иммунной системы;
иммунотропные препараты.

Иммунитет подразделяют на 2 вида: естественный (врожденный) и приобретенный, который является специфичным. Естественный иммунитет является неспецифическим по отношению к патогенным агентам. Он представляет собой совокупность защитных факторов, направленных на элиминацию аллергенов. Эти факторы передаются по наследству и являются универсальными, видовыми.

Естественный иммунитет составляют иммунные и неиммунные факторы. К первым относятся барьеры, содержащие различные бактерицидные вещества: кожа, слизистые оболочки, секреты потовых, сальных, слюнных желез, железы желудка, выделяющие соляную кислоту и протеолитические ферменты, а также нормальная микрофлора кишечника. К неиммунным естественным факторам относятся гуморальные факторы (система комплемента, лизоцим, трансферрин и др.) и клеточные факторы (фагоцитарная реакция, работа N К-клеток).

Выделяют 5 групп заболеваний, характеризующихся возникновением патологии иммунной системы:
болезни, связанные с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты первичные, вторичные, транзиторные);
заболевания, связанные с избыточным реагированием иммунной системы;
инфекции иммунной системы;
опухоли иммунной системы.

Иммунная система человека представлена совокупностью органов и тканей, функцией которых является контроль за антигенным постоянством внутренней среды организма. Клетки иммунной системы представлены Т- и В-лимфоцитами, моноцитами, макрофагами, нейтрофилами, эозинофилами, тучными и эпителиальными клетками, фибробластами. Важная роль по обеспечению функции иммунной системы принадлежит иммуноглобулинам, цитокинам, антигенам, рецепторам.

Иммунная система характеризуется многокомпонентностью, но функционирует как единое целое. Она поддерживает клеточное и гуморальное состояния организма.

Для иммунной системы характерны:
мультивариантная регуляция;
открытая система функционирования;
многокомпонентность.

Защита организма посредством иммунной системы происходит за счет специфических и неспецифических элементов защиты с участием биологически активных макромолекул, иммунокомпетентных клеток, органов иммунной системы.

Биологически активными микромолекулами являются:
медиаторы иммунных реакций (интерлейкины);
ростовые факторы (интерфероны опухольнекротизирующих факторов, фактор роста фибробластов, факторы гранулоцитарный, колоннестимулирующий и макрофагальный колоннестимулирующий);
гормоны (пиелопептиды, миелопептиды).

К иммунокомпетентным клеткам относятся:
Т- и В-лимфоциты;
цитотоксические клетки;
предшественники иммунокомпетентных клеток.

Периферическую систему составляют:
селезенка;
лимфатические узлы;
лимфоидные скопления желудочно-кишечного тракта;
кожа;
червеобразный отросток.

Центральные органы иммунитета:

Центральные органы обеспечивают дифференцировку иммунокомпетентных клеток. В области периферических органов происходят иммунологические процессы. Центральные органы иммунитета с возрастом изменяются, а удаление какого-либо органа препятствует возникновению иммунного ответа. Периферические лимфоидные органы сохраняются на протяжении жизни человека и функционируют под воздействием антигенов.

Костный мозг:

Костный мозг человека закладывается на 12-13-й недели внутриутробного развития. Костный мозг является источником стволовых клеток, из которых впоследствии развиваются клетки лимфоидной ткани (Т- и В-лимфоциты), а также моноциты и макрофаги. В костном мозге находятся миелоидный и лимфоцитарные ростки. Костный мозг человека содержит 1,5% ретикулярных клеток, 6-7% лимфоцитов, 0,4% плазматических клеток, 60-65% миелоид-ных клеток, 1-3% моноцитов, 26% эритробластов. Стволовые клетки сначала недеференцированны, после 20 недель внутриутробного развития их количество возрастает. »

После рождения ребенка костный мозг является единственным местом их образования, производными этих клеток постепенно осуществляется колонизация периферических лимфоидных органов.

В костном мозге образуются многие иммунокомпетентные клетки, кроме этого он является одним из главных источников образования циркулирующих иммуноглобулинов. Динамика образования иммунокомпетентных клеток происходит следующим образом: в желчном мешке эмбриона человека на 2-3-й неделе развития появляется полипотентная стволовая клетка. Между 4-5-й неделями беременности стволовые клетки мигрируют в эмбриональную печень, которая является самым большим кроветворным органом. При этом происходит миграция клеток-предшественников, которые созревают в окружающих их тканях.

Одни клетки-предшественники лимфоидных клеток мигрируют в вилочковую железу, которая возникает на 6-8-й неделе беременности из третьего и четвертого жаберных карманов. Под влиянием эпителиальных клеток кортикального слоя вилочковой железы созревают лимфоциты, которые мигрируют в мозговой слой.

После рождения ребенок сразу встречается с микрофлорой окружающей его среды, перед которой новорожденные и недоношенные дети практически беззащитны. Одним из критических периодов в системе иммунорегуляции является период новорожденности, когда происходит встреча ребенка с антигенами внешнего мира. Вторым критическим периодом является возраст 2-4 месяцев, когда завершается процесс разрушения и выведения антител, прошедших через плаценту, а собственная система В-лимфоцитов остается незрелой.

Часть антител поступает с грудным молоком матери. В этот период происходит увеличение числа клеток, синтезирующих антитела к чужеродным белкам, и главным является наследование особенностей иммунного статуса матери. Вскармливание донорским грудным молоком и искусственное вскармливание делают этот важный процесс невозможным. В период новорожденности сывороточное содержание JgG равно взрослым нормам (10-12 г/л), а уровень JgM и JgA в 40 раз ниже, численность В- и Т-лимфоцитов существенно выше, чем у взрослых, но часть их характеризуется функциональной незрелостью.

Специфическая защита в первые месяцы жизни человека обеспечивается иммуноглобулинами, полученными от матери. Иммуноглобулины М и А поступают с молозивом через пищеварительный тракт ребенка, но в его организме образуются в недостаточном количестве. Нарастание антител происходит в возрасте 14-16 лет.

Способность защиты путем иммунных реакций формируется во внутриутробном периоде развития и становится выраженной к концу первого года жизни. Т-лимфоциты превращаются в сенсибилизированные активные лимфоциты, а В-лимфоциты в плазматические клетки, создающие специфические иммуноглобулины.

Способность организма отвечать иммунной реакцией на чужеродные антигены активно приобретается после перенесенных инфекций или вакцинаций и целиком зависит от работы иммунокомпетентных клеток (Т- и В-лимфоцитов), которые образуются в вилочковой железе и костном мозге и с помощью рецепторов распознают чужеродные антигены.

Красный костный мозг:

Красный костный мозг располагается внутри костей. Он может находиться как в активном, так и неактивном состоянии. У детей младшего возраста все кости содержат активный костный мозг, у детей старших возрастов и взрослых активный костный мозг располагается в плоских костях (черепе, ребрах, грудине, малом тазу).

У взрослых красный костный мозг при определенных условиях может переходить в активное состояние с образованием дополнительного числа клеток крови. В красном костном мозге происходит постоянное воспроизводство клеток: красных кровяных телец (эритроцитов) и лейкоцитов, поскольку отмирающие клетки заменяются новыми. Каждый тип клеток имеет разную скорость образования.

Красный костный мозг рассматривается как отдельный орган, который участвует в образовании красных и белых кровяных телец и обеспечивает нормальное функционирование иммунной системы.

Вилочковая железа (зобная железа, тимус):

Другим важным органом иммунной системы является вилочковая железа (зобная железа, тимус), обеспечивающая становление и функционирование системы иммунитета. Она образуется на первом месяце внутриутробного развития. К рождению ребенка вилочковая железа состоит из двух долей, которые соединены перешейком. В долях располагаются корковое и мозговое вещества. Корковое вещество состоит из тимоцитов, в мозговом веществе располагаются эпителиальные элементы, среди которых имеются тельца Гассаля.

Масса вилочковой железы с возрастом увеличивается (к 3 годам), в возрасте 12-15 лет она достигает массы 30 г, после чего происходит ее инволюция с замещением железистой ткани железы жировой и соединительной.
Вилочковая железа - железа внутренней секреции. Она участвует в лимфопоэзе и иммунологических защитных реакциях организма, являясь центральным органом клеточного иммунитета.

В вилочковой железе происходит образование биологически активных веществ и гормонов, таких как:
тимозин - гормон, индуцирующий экспрессию Т-клеточных рецепторов, восстанавливает иммунологическую компетентность;
фактор со свойствами холинэстеразы, который блокирует передачу импульсов на мышечное волокно с возникновением миотопического синдрома. Снижение выработки данного фактора может привести к холинергическому кризу;
тимоноэтин-2 - увеличивает содержание АМФ в лимфоцитах, усиливает экспрессию Т-клеточных антигенов на цитомембранах клеток костного мозга;
убивикин принимает участие в экспрессии на Т-и В-лимфоцитах, синтез антител и других лимфоцитостимулирующих факторах;
тимический гормон, который является антагонистом АКТГ;
тимический гипокальциемический фактор.

Патология вилочковой железы приводит к возникновению ряда синдромов и заболеваний: аплазии, гипоплазии, гиперплазии, различных опухолей. Встречаются также люди с врожденным отсутствием тимуса.
Эти состояния сопровождаются признаками Т-клеточной иммунологической недостаточности, гипокальциемическими судорогами и другими симптомами.

Селезенка:

Селезенка является фильтрующим аппаратом, обеспечивающим детоксикацию, удаление старых эритроцитов и других клеток, в ней происходит дифференцировка старых и поврежденных эритроцитов, лимфоцитов; образуются антитела.

В селезенке образуется тафтсин, основная функция которого заключается в повышении миграции, фагоцитарной активности макрофагов и нейтрофилов. Он увеличивает цитотоксическое действие Т-лимфоцитов, стимулирует синтез антител. По строению тафтсин напоминает фрагмент иммуноглобулинов, в связи с этим введение иммуноглобулинов компенсирует дефицит тафтсина.

Лимфатическая система:

Лимфатическая система обладает неспецифической барьерной функцией. Она является местом развития иммунного ответа - как клеточного, так и гуморального. У человека насчитывается около тысячи лимфатических узлов, которые обеспечивают регионарную защиту организма от попадания в него инфекционных и неинфекционных начал. В нормальных условиях лимфоузлы не пальпируются. При различных заболеваниях, опухолях, а также при наличии хронических очагов инфекции, они увеличиваются в размерах и легко пальпируются. При клеточном варианте иммунной недостаточности может возникнуть гипоплазия лимфатической системы, включая гемоплазию тимуса, небных миндалин, лимфатических узлов.

Все группы лимфатических узлов увеличиваются в случае поликлональной активации В-лимфоцитов с увеличением продукции иммуноглобулинов, в том числе иммуноглобулинов М. Для хронических инфекций с недостаточной функцией Т-лимфоцитов-хелперов, от которых зависит переключение синтеза антител с JgM класса на JgG, характерен переход в злокачественные варианты лимфопролиферативных состояний.
У детей в возрасте от 1 года до 10-12 лет часто встречается реакция в виде микрополиаденита.

Небные миндалины располагаются в полости рта и обеспечивают защиту верхних дыхательных путей от инфекции, снабжают иммунокомпетентными клетками лимфатическую систему, принимают участие в формировании микробной флоры полости /га. Небные миндалины функционируют в тесной связи с/вилочковой железой, тимэктомия приводит к гипертрофии миндалин, тонзилэктомия - к атрофии тимуса. Гиперплазия миндалин может привести к клеточным вариантам иммунной недостаточности. С возрастной инволюцией тимуса происходит инволюция и атрофия миндалин. Часто увеличение вилочковой железы сочетается с гипертрофией миндалин и клеточной иммунологической недостаточностью.

Пейеровы бляшки располагаются в кишечнике, они принимают участие в созревании Т- и В-лимфоцитов и формировании иммунного ответа. В случае атрофии пейеровых бляшек происходит нарушение в процессе созревания Т-лимфоцитов. Хотя кровь не относится к лимфатической системе, лабораторные исследования крови дают сведения о наличии лимфоцитов, образующихся в лимфоидной ткани, состоящей из ретикулярных и лимфоидных клеток.

Главной функцией иммунной системы является поддержание антигенного гомеостаза в организме. При этом иммунная система обеспечивает связывание и разрушение как инфекционных, так и неинфекционных антигенов, выполняя тем самым защитную функцию.

Защита (устойчивость, резистентность) организма против чужеродных инфекционных и неинфекционных, например опухолевых, антигенов определяется как иммунитет, который бывает врожденным (естественным) и приобретенным (адаптивным).

Механизмы врожденного иммунитета неспецифичны и направлены против любого возбудителя болезней. Эти механизмы включаются быстро, но имеют недостатки: иногда действуют неадекватно и лишены иммунологической памяти. Они делятся на клеточные, гуморальные и дополнительные.

Клеточные механизмы врожденного иммунитета осуществляются с помощью моноцитов и тучных клеток, нейтрофилов, эозинофилов и натуральных (естественных) киллеров (НК, natural killer, NK).

К гуморальным механизмам врожденного иммунитета относятся комплемент, белок пропердин, активирующий систему комплемента по альтернативному пути, антибактериальный белок - β-лизин, лактоферрин, отбирающий у микробов железо, а также антивирусные α- и β-интерфероны.

В группу дополнительных механизмов врожденного иммунитета входят внешние и внутренние барьеры (неповрежденная кожа и слизистые оболочки), хлоридная кислота желудочного сока, жирные кислоты сальных желез, молочная кислота вагинального секрета и потовых желез, лизоцим слезной жидкости и слюны, другие секреты, удаляющие микроорганизмы, кислород в тканях (против анаэробных микробов), температура тела.

Приобретенный иммунитет формируется после первого попадания возбудителя в организм и его фагоцитоза АПК. Этот иммунитет является специфическим к возбудителю, сохраняет иммунологическую память об антигене, а потому скорость и сила реакции иммунной системы на антиген значительно возрастают при повторном контакте с ним.

Механизмы приобретенного (адаптивного) иммунитета также подразделяют на клеточные и гуморальные.

Клеточные механизмы приобретенного иммунитета реализуются T-лимфоцитами при участии АПК (макрофагов, дендритных клеток соединительной ткани, звездчатых ретикулоэндотелиоцитов лимфоидных органов, клеток Лангерганса эпителия кожи, М-клеток лимфатических фолликулов пищеварительного канала, эпителиальных клеток тимуса и В-лимфоцитов).

Гуморальные механизмы приобретенного иммунитета представлены иммуноглобулинами, вырабатываемыми В-лимфоцитами, и цитокинами, которые синтезируются активированными Т-лимфоцитами и моноцитами-макрофагами.

В зависимости от того, где содержатся чужеродные антигены, иммунитет в функциональном аспекте также можно разделить (схема 10) на гуморальный (внеклеточный) и клеточный (противоклеточный).

Гуморальный иммунитет (не следует пугать с гуморальными механизмами иммунитета) обеспечивает резистентность к внеклеточным антигенам (гноеродные бактерии, гельминты), которые содержатся в плазме крови и тканевой жидкости вне клеток организма. Такой иммунитет обеспечивается согласованным действием комплемента, нейтрофилов, эозинофилов (неспецифические врожденные механизмы), а также В-лимфоцитов и иммуноглобулинов (специфические приобретенные механизмы). При гуморальном иммунитете во вторичном иммунном ответе в роли главных АПК и клеток памяти выступают В-лимфоциты. Они могут распознавать и захватывать антиген в очень низких концентрациях посредством мембранных рецепторов, представленных молекулами IgM или IgD.

Из вышеизложенного видно, что неспецифический врожденный и специфический приобретенный типы иммунитета очень тесно взаимодействуют между собой, поддерживают и дополняют друг друга.

Иммунная система состоит из центральных органов (костный мозг, вилочковая железа (тимус), фабрициева сумка птиц и ее аналог у человека) и периферических органов (селезенка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань пищеварительной системы, миндалины). Кроме того, в систему входят подвижные иммуноциты - лимфоциты, которые переносятся кровью и лимфой.

Антигенами являются различные по структуре и происхождению вещества, обусловливающие иммунные реакции. Различают антигены полные и неполные (гаптен). В отличие от полных антигенов гаптены могут служить причиной иммунной реакции в комплексе с крупномолекулярным носителем-белком.

Генез и функция T- и В-лимфоцитов. К основным эффекторам иммунного ответа относятся два вида иммуноцитов: Т-лимфоциты (тимусзависимые) и B-лимфоциты (зависимые от фабрициевой сумки у птиц и ее аналога у человека). Т-лимфоциты осуществляют клеточные иммунные реакции. В-лимфоциты, вырабатывающие иммуноглобулины (антитела), обеспечивают гуморальные иммунные реакции.

Обе линии лимфоцитов развиваются из общей кроветворной частично дифференцированной мультипотентной стволовой клетки. Т-лимфоциты образуются из клетки-предшественника в тимусе, В-лимфоциты - у птиц в фабрициевой сумке, аналогом которой у человека, очевидно, является эмбриональная печень, а после рождения - костный мозг.

Виды Т-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов отличаются как рецепторами, специфическими к антигену, так и своими функциями. Кроме того, согласно международной классификации лимфоциты различают по наличию определенных трансмембранных гликопротеинов - маркерных антигенов клеток, которые также называются кластерами дифференциации (claster of differentiation, CD). Т-лимфоциты, доля которых в крови составляет 65-80 % от общего количества лимфоцитов, подразделяются на две большие группы.

1. T-лимфоциты-хелперы (Tx) имеют на своей поверхности CD4 и распознают чужеродные антигены только после их ограниченного протеолиза (процессинга) и экспрессии на своей поверхности макрофагами и другими АПК в комплексе с антигенами главного комплекса гистосовместимости (ГКГС; major histocompatibility complex, МНС) II класса. Основная роль Tx заключается в акгивации В-лимфоцитов, лимфоцитов-киллеров, натуральных киллеров и макрофагов.

2. Т-лимфоциты-киллеры (Тк; от англ. killer - убийца) несут на своей поверхности CD8 и распознают чужеродные антигены на клетке, содержащей ядро, в комплексе с антигенами ГКГС I класса. Основная их функция - запуск цитолитической реакции или апоптоза в опухолевых или инфицированных клетках.

Кроме того, существует небольшая популяция γδ-Т-лимфоцитов, которые в отличие от других Т-лимфоцитов в качестве рецептора вместо α- и β-субъединиц имеют γ- и δ-субъединицы. Они не взаимодействуют с антигенами ГКГС, а реагируют на липидные антигены и гликопротеины бактерий и вирусов, а также белки теплового шока и другие повреждающие антигены.

Т-хелперы в свою очередь подразделяют на Tx 0-го, 1-го, 2-го и 17-го типа (ТхО, Txl, Тх2, Тх17):

Лимфоциты TxO (“наивные”) - это предшественники других видов Т-хелперов. В частности под влиянием ИЛ-12, который продуцируется активированными АПК, TxO дифференцируются на Tx1, под влиянием ИЛ-4, вырабатываемых тучными клетками, - на Тх2, а в случае последовательного действия ТФР-р, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-21 и особенно ИЛ-23 - на Txl7;

Tx 1-го типа продуцируют ИЛ-2, γ-ИФ и ФНО-α, которые активируют макрофаги, Т-киллеры и НК, обеспечивая усиление клеточного иммунитета, в том числе защиту от внутриклеточной инфекции;

Tx 2-го типа продуцируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10 и ИЛ-13, которые способствуют превращению В-лимфоцитов в плазматические клетки, повышают синтез иммуноглобулинов и тем самым усиливают гуморальный иммунитет;

Tx 17-го типа вырабатывают преимущественно ИЛ-17, объединяющий ряд цитокинов (ИЛ-17А, ИЛ-171, ИЛ-17С, ИЛ-170, ИЛ-17Е и ИЛ-17Р, ФНО-α, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-23 и др.) и хемокинов, основное назначение которых заключается в усилении гуморального иммунитета посредством активации нейтрофилов для борьбы с грамотрицательными бакгериями и некоторыми видами грибов. При инфицировании микобактериями туберкулеза Tx 17-го типа продуцируют хемокины CXCL9, CXCL10, CXCL11, которые стимулируют хемотаксис Tx 1-го типа в легочную ткань для борьбы с этими внутриклеточными бактериями, т. е. усиливают и клеточный иммунитет.

Супрессорная функция лимфоцитов. Раньше считалось, что существует отдельная популяция Т-лимфоцитов-супрессоров. В настоящее время доказано, что таких клеток не существует, а супрессорные функции выполняют и Т-хелперы, и Т-киллеры. Так, Tx 2-го типа продуцируют ИЛ-10, угнетающий активность Tx 1-го типа. В свою очередь Tx 1-го типа вырабатывают γ-ИФ, который тормозит активность Tx 2-го типа и тем самым угнетает превращение В-лимфоцитов в плазматические клетки и уменьшает продукцию IgE.

Выяснилось, что CD8 Т-киллеры представлены двумя видами, отличающимися наличием рецептора CD28 и соответственно функцией: CD8+ CD28+ Т-лимфоциты (экспрессируют одновременно CD8 и CD28) являются киллерами, а CD8+ С028"Т-лимфоциты (у которых CD28 отсутствует) в действительности являются супрессорами, вырабатывающими тормозящие цитокины ИЛ-10, ИЛ-6, которые угнетают активность АПК и Т-киллеров. Скопление CD8+ СD28-Т-лимфоцитов определяется в опухолях, что объясняет торможение их иммунного уничтожения. Также было установлено, что при увеличении количества этих супрессоров вирусная инфекция может приобретать хроническое течение.

Кроме того, выявлены Т-хелперы, одновременно экпрессирующие антигены CD4 и CD25. Они также имеют ген Foxp3, на котором синтезируется белок Foxp3 - репрессор транскрипции ДНК, под действием которого тормозится активация Т-лимфоцитов. Эти CD4+ CD25+Т-хелперы назвали Treg (регуляторными). Они не продуцируют стимулирующий ИЛ-2, но способны синтезировать тормозной для Tx 1-го типа ИЛ-10 и ТФР-β. Все это супрессирует не только Т-лимфоциты, но и АПК.

Натуральные киллеры - это большие гранулосодержащие лимфоциты, которые не имеют ни поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов, ни специфического Т-клеточного рецептора. Тем не менее HK способны быстро распознавать и разрушать некоторые опухолевые и вирусинфицированные клетки с помощью лектиновых и других рецепторов, реагирующих на неспецифические изменения антигенов клеток.

Генез и виды В-лимфоцитов. В антигензависимый период В-лимфоциты крови и периферических органов иммунной системы стимулируются антигеном и оседают в В-зонах селезенки и лимфатических узлов (в фолликулах и центрах размножения), где подвергаются бласттрансформации: из малых лимфоцитов превращаются в большие размножающиеся, а затем - в плазматические клетки. В них происходит синтез иммуноглобулинов, поступающих в кровь. У человека известны пять классов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgE, IgA, IgD (см. схему 12).

Строение иммуноглобулинов. Иммуноглобулины классов G, D и E состоят из двух легких (L) и двух тяжелых (H) полипептидных цепей, связанных дисульфидными мостиками. Свободные NH2-концы аминокислотных остатков легкой и тяжелой цепей иммуноглобулинов совпадают. Именно здесь расположен активный центр антитела, с помощью которого оно реагирует с детерминантой антигена (эпитопом). IgA сходен с IgG, однако в случае секреции его слизистой оболочкой превращается в сдвоенную молекулу - димер. IgM является пентамером, в состав которого входят 5 пар легких и тяжелых цепей. Все иммуноглобулины имеют лишь два типа легких цепей - к и λ. Тяжелые цепи у каждого класса иммуноглобулинов собственные: μ, δ, ε, α, γ.

Функциональные особенности иммуноглобулинов. IgM характеризуются большим молекулярным размером, вследствие чего мало проникают в ткани и слизистую оболочку, действуют в основном в крови, максимально преципитируют и агглютинируют антиген, значительно активируют комплемент по классическому пути, оказывают цитотоксическое действие. Они первыми синтезируются у новорожденных, являются независимыми от Т-лимфоцитов и активируют хемотаксис фагоцитов. IgM принимают участие в цитотоксических и иммунокомплексных аллергических реакциях.

IgA - секреторные иммуноглобулины, которые преимущественно содержатся в слизи на слизистой оболочке и защищают ее от микробов. В крови их значительно меньше, но они способны активировать комплемент по альтернативному пути и обезвреживать микробы и токсины, циркулирующие в крови. Принимают участие в образовании комплексов с антигенами в патогенезе аллергических реакций III типа (иммунокомплексных).

IgE - иммуноглобулины малых размеров. В норме в крови они содержатся в очень малом количестве, легко проникают через сосудистую стенку и предназначены для клеток, имеющих специальные рецепторы для этих иммуноглобулинов. IgE не преципитируют антиген и не активируют комплемент; они опсонизируют гельминты и активируют эозинофилы, а вместе с IgA защищают слизистые оболочки. При усилении их синтеза в десятки и сотни раз развивается анафилактический тип аллергических реакций.

IgG - тимусзависимые иммуноглобулины, которые вырабатываются при повторном иммунном ответе с обязательным участием Т-лимфоцитов, имеют свойства всех типов иммуноглобулинов, но низшей степени: преципитируют антиген и активируют комплемент, как IgM; IgG4 проникают в ткани и сорбируются на мембранах клеток, как IgE; транспортируются в слизь и секреты, как IgA. Следовательно, IgG принимают участие во всех аллергических реакциях немедленного типа, в частности стимулирующих и тормозящих, но прежде всего - в цитотоксических реакциях.

Функции иммунной системы. Иммунная система при поступлении антигенных веществ в организм отвечает за: 1) распознавание (процессинг) антигена; 2) размножение T- и В-лимфоцитов клона, несущего рецепторы или антитела к этому антигену, которое завершается образованием субпопуляций лимфоцитов и гуморальных антител; 3) специфическое взаимодействие субпопуляций T- и В-лимфоцитов и гуморальных антител с антигеном; 4) образование комплексов антиген-антитело, активирующих лейкоциты крови, и продукция БАВ, которые ускоряют инактивацию антигена в организме; 5) формирование иммунологической памяти; 6) предотвращение выработки антител к структурам собственного организма и ее угнетение (т. е. индукция и поддержание иммунологической толерантности к своим антигенам).

Иммунологическая толерантность (или специфическая выносливость, аре активность) - отсутствие иммунологической реактивности к определенным антигенам.

Tолерантность к собственным антигенам называют физиологической, а к чужеродным - патологической. Согласно клонально-селекционной гипотезе Ф.Г. Берне-та, функционально незрелые иммуноциты на ранних этапах онтогенеза встречаются в организме плода со своими антигенами и блокируются ими. В дальнейшем было установлено, что избыток антигена действительно служит причиной блокады своего клона иммуноцитов. Приобретенная толерантность такого типа называется высокодозовой, а толерантность, обусловленная невысокими дозами антигена, вызывающими опережающую стимуляцию Т-лимфоцитов, которые оказывают супрессорное действие, - низкодозовой. Доза антигена, достаточная для стимуляции супрессорного ответа, меньше необходимой для стимуляции хелперного действия.

Формирование толерантности происходит на протяжении всей жизни на различных этапах развития лимфоцитов, что необходимо для предотвращения иммунного ответа на собственные антигены организма. Потеря такой толерантности приводит к возникновению аутоиммунных заболеваний.

Толерантность, индуцируемая при встрече незрелых лимфоцитов с антигеном в центральных лимфоидных органах, называется центральной. Индукция ареактивности в периферических лимфоидных органах при встрече зрелых лимфоцитов с собственными антигенами имеет название периферической.

У Т-хелперов толерантность формируется на белковые антигены, а у В-лимфоцитов может индуцироваться непосредственно на полисахариды и гликолипиды. Однако толерантность В-лимфоцитов к собственным антигенам чаще всего обусловлена отсутствием Т-хелперной поддержки.

Центральная толерантность формируется преимущественно к собственным антигенам при контакте с лимфоцитами, имеющими рецепторы для их распознавания. Активация таких лимфоцитов большим количеством антигена приводит к уничтожению путем апоптоза. Этот процесс называется негативной селекцией.

Периферическая толерантность может осуществляться или путем апоптоза (клональная делеция), или вследствие инактивации аутореактивных лимфоцитов без их уничтожения при уменьшении продукции активирующих цитокинов (клональная анергия), или посредством выделения супрессорных цитокинов ИЛ-10 и ТФР-β регуляторными Т-лимфоцитами (супрессия).

Иммунологическая толерантность принципиально отличается от иммунодепрессии своей специфичностью: при толерантности к определенному антигену антитела не продуцируются только к нему, а в отношении остальных антигенов выработка антител является полноценной; при иммунодепрессии тормозится синтез антител к большинству антигенов.

Нарушение функций иммунной системы может проявляться гипер-, дис- и гипофункцией, изменением толерантности к антигенам.

Гиперфункция иммунной системы возникает в случае перенапряжения этой системы антигеном, в частности при поступлении в организм стимуляторов иммунного ответа. Гиперфункцию могут вызывать наследственные изменения синтеза иммуноглобулинов, например, Ir-генами (иммунореактивными генами), которые обусловливают усиленный иммунный ответ на любой антиген. К гиперфункции может привести уменьшение регуляторного торможения внутри иммунной системы, т. е. снижение ее супрессорной функции, а также извне - недостаточность функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Особое место занимает гиперфункция при формировании опухолей из клеток иммунокомпетентной ткани. При этом наблюдается увеличение количества клеток и иммуноглобулинов одного типа, что отображает потерю опухолевыми им-муноцитами контроля над процессами синтеза и размножения.

При гиперфункции иммунной системы в организме создаются условия для развития аллергии.

Дисфункция иммунной системы может развиваться, например, при снижении функции Т-лимфоцитов, что обусловливает недостаточную устойчивость организма к инфекции, особенно вирусам и грибам. В таких случаях вследствие дефицита супрессорных влияний могут усиливаться реакция В-лимфоцитов и выработка антител, в частности IgE, что служит причиной аллергических реакций на инфекционные антигены (например, при бронхиальной астме). Введение больному средств, стимулирующих Т-лимфоциты (например, левамизола), может приостановить развитие инфекционного заболевания и одновременно приступы бронхиальной астмы. Дисфункция иммунной системы часто сочетается с ее гипофункцией.

Гипофункция иммунной системы является очень распространенным нарушением. Болезни, сопровождающиеся гипофункцией иммунной системы, подразделяют на иммунодефицитные (врожденные, первичные) и иммунодепрессивные (приобретенные, вторичные).