Врожденные и приобретенные защитные свойства организма. Врожденный иммунитет

Введение

Развитие иммунологии происходило неравномерно, причём практические достижения значительно опережали теоретические.

Длительное время иммунитет рассматривался, как защита только от инфекционных агентов, а иммунология была разделом инфекционной патологии. Важнейшие открытия, сделанные во второй половине ХХ века, позволили расширить рамки “старой классической иммунологии”, которая рассматривалась лишь в плане невосприимчивости к инфекционным болезням.

К ним относятся: открытие иммунологической толерантности, главного комплекса гистосовместимости и его функций, расшифровка молекулярно-генетических механизмов трансплатационного иммунитета и широкого спектра антигенраспознающих рецепторов В- и Т- лимфоцитов и иммуноглобулинов, получение моноклональных антител, создание клонально-селекционной теории и др. Было установлено, что функцией иммунной системы является защита от любой чужеродной генетической информации, которая может быть представлена не только инфекционными агентами, но и мутационно изменившимися собственными клетками, а также продуктами чужих генов.

Эта функция направлена на поддержание фенотипического гомеостаза в течение индивидуальной жизни организма. Успехи, достигнутые при изучении механизмов лимфоидного аппарата адаптивного иммунитета, отодвинули на второй план изучение факторов врожденного иммунитета. И только в конце ХХ века были обнаружены рецепторы клеток врожденного иммунитета, объясняющие каким образом они распознают чужеродное и развивают иммунный ответ.

Этот механизм является базовым и постоянно находится в активном состоянии, а в случае необходимости подключает лимфоидную систему адаптивного, более специфического иммунитета.

Целью данной работы являлось ознакомление с новыми литературными источниками о факторах и механизмах врожденного иммунитета, чтобы составить представление о его роли и значимости в общем иммунном ответе.

Факторы врожденного иммунитета

Термин “иммунитет” происходит от латинского слова “ummunitas” означает освобождение от каких-либо обязанностей. В медицину этот термин вошел во второй половине 20 века - начальный период активной разработки способов вакцинации для защиты людей от инфекционных заболеваний.

Иммунитет - есть способ защиты организма от всех антигенно - чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы: биологический смысл заключается в обеспечении генетической целостности особей, вида в течение их индивидуальной жизни.

Защита от поступившего извне чужеродного антигена [АГ] в организм проявляется определенными реакциями, которые носят либо относительно “неспецифический” характер по отношению к вызвавшему их АГ, либо строго специфичны. “Неспецифические” защитные механизмы являются филогенетически более ранними и могут рассматриваться как предшественники специфических реакций. Это подтверждается тем, что имеются и переходные формы.

Иммунитет подразделяется на врожденный и приобретенный. Под врожденным иммунитетом подразумевают систему предсуществующих защитных факторов организма, как наслественно обусловленную. При возникновении необходимости защитить организм, например при попадании в него инфекционного возбудителя, в первую очередь “в бой” вступают факторы врожденного иммунитета.

Эти факторы начинают синтезироваться в первые часы. А также врожденный иммунитет обладает относительной специфичностью в распознавании “чужого”, способностью организовать воспаление, и возможностью “включать” в иммунный ответ факторы адаптивного иммунитета..

Какие же факторы и системы входят в “арсенал” врожденного иммунитета?

Это, прежде всего, Механические барьеры и физиологические факторы, которые препятствуют проникновению инфекционных агентов в организм. К ним относится неповрежденная кожа, различные секреты, покрывающие эпителиальные клетки и предотвращающие контакт между разнообразными патогенами и организмом. К факторам естественной резистентности можно отнести слюну, слёзы, мочу, мокроту и другие жидкие среды организма, которые способствуют выведению микробов. Здесь же и слущиваются с поверхности кожи клетки эпителия, ворсинки эпителиальных клеток дыхательных путей .

К естественным факторам резистентности можно отнести такие физиологические функции, как чихание, рвота, диарея, которые также способствуют элиминации патогенных агентов из организма. Сюда же следует отнести такие физиологические факторы, как температура тела, концентрация кислорода, гормональный баланс. Этот последний фактор имеет большое значение для иммунного ответа. Например, увеличение продукции кортикостероидов подавляет воспалительные процессы и снижает резистентность организма к инфекции.

Далее можно выделить химические и биохимические реакции, подавляющие инфекцию в организме. К факторам “неспецифической” защиты с таким действием относятся продукты жизнедеятельности сальных желез, содержащие антимикробные факторы в виде жирных кислот; фермент лизоцим, который содержится в различных секретах организма и обладает способностью разрушать грамположительные бактерии; низкая кислотность некоторых физиологических секретов, препятствующих колонизации организма различными микроорганизмами.

иммунитет клетка врожденный плазменный

Факторы врожденного иммунитета

Гуморальные Клеточные

Бактерицидные субстанции; Микрофаги (нейтрофилы);

пропердин; лизоцим; макрофаги (моноциты);

система комплемента; дендритные клетки;

катионные белки; СРБ; нормальные киллеры.

пептиды малой плотности;

цитокины; интерлейкины.

рис.1.1. Факторы врожденного иммунитета: гуморальные и клеточные.

Клетки, обеспечивающие реакции врождённого иммунитета (например, НК-клетки или натуральные киллеры), являются первой линией защиты против раковых клеток и возбудителей инфекционных заболеваний.
Система врождённого иммунитета, которая представляет собой совокупность различных клеточных рецепторов, ферментов и интерферонов обладающих противовирусными свойствами, характеризуется тем, что для развития неспецифических иммунных реакций ей не требуется предварительного (первичного) контакта с инфекционным агентом.

Более того, интенсивность неспецифического иммунного ответа не меняется даже в том случае, если произойдёт повторная встреча с одним и тем же возбудителем. Система врождённого иммунитета настроена на распознавание и последующее реагирование на неспецифические компоненты микроорганизмов. Эти компоненты являются заранее определёнными, причём набор этих характеристик не зависит от того, сколько раз иммунная система встречалась с данным возбудителем.
Существует удивительно тесное сходство между системами врождённого иммунитета у самых различных животных. Это свидетельствует о том, что ивалюционно самая древняя система неспецифического иммунитета имеет жизненно важное значение. Было время, когда система врождённого иммунитета у позвоночных животных считалась архаичной и устаревшей, однако сегодня уже не подлежит сомнению, что от состояния врождённого иммунитета во многом зависит функционирование системы приобретённого иммунитета. Действительно, неспецифический (врождённый) иммунный ответ определяет эффективность специфического (приобретённого) иммунного ответа. Теперь уже считается общепринятым, что система врождённого иммунитета инициирует и оптимизирует реакции специфического (приобретённого) иммунитета, которые развиваются более медленно.
Естественные антитела
Естественные антитела всегда присутствуют в организме, и для их образования не требуются внешние стимулы. Постоянное их присутствие необходимо потому, что эти антитела направлены против самых распространённых повреждающих агентов, наиболее часто встречающихся в нашем окружении. Естественные антитела не только являются продуктом эффективно функционирующей иммунной системы, но и сами способны активизировать реакции иммунного ответа. После того, как микробный или вирусный агент распознаётся организмом, начинается выработка специфических антител, являющихся уже одним из компонентов системы приобретённого иммунитета.
Система комплимента . Распознавание (или так называемая маркировка ) инфекционных или злокачественных клеток путём присоединения к ним специфических антител часто сочетается с активацией комплимента . Система комплемента является частью системы неспецифического (врождённого) иммунитета и обеспечивает первичную (неполную) защиту против инфекционных агентов. Система комплемента выполняет три основные функции:
1) Опсонизация . Этот термин подразумевает присоединение белков комплемента к повреждённой или инфицированной клетке, которая подлежит уничтожению и удалению из организма.
2) Хемотаксис . Химические сигналы, привлекающие иммунные клетки в инфекционный очаг.
3) Мембранотопный повреждающий комплекс (МПК) . Образуется специально для разрушения опсонизированных клето. Несколько упрощая, можно сказать, что МПК – это совокупность белков комплемента которые нарушают целостность липидной мембраны чужеродной клетки. В результате этого, внутрь клетки начинает интенсивно поступать жидкость до тех пор, пока клеточная мембрана не разорвётся подобно раздутому воздушному шару. Некоторые виды бактерий и раковые клетки успевают разрушать МПК, если его образование происходит достаточно медленно. Поэтому, скорость образования МПК имеет принципиальное значение.
Важно напомнить о том, что клеточные мембраны животных образованы двумя слоями липидов и одномолекулярным белковым слоем. При этом клетку можно сравнить с мельчайшей каплей жидкости, заключённой внутрь пузырька, стенки которого построены из двух слоёв жировых молекул. Такое строение позволяет многим вирусам использовать часть клеточной мембраны клетки-хозяина для создания дополнительной защитной оболочки. Это становится возможным, когда клетка погибает и вирусы выходят наружу. Используя фрагменты клеточной мембраны для создания внешней оболочки, вирусы тем самым защищают свой уязвимый генетический аппарат, представленный участками рибонуклеиновой кислоты (РНК) или дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Дополнительная липидная оболочка помогает также вирусам «замаскироваться» под нормальные, хотя и очень небольшие клетки, и тем самым избежать иммунной атаки. Вирусы, которые могут создавать дополнительную оболочку из липидной мембраны клетки-хозяина, относятся к группе т.н. оболочечных вирусов .Ниже приводится краткий перечень оболочечных и безоболочечных вирусов (табл. 3). Перечень оболочечных вирусов является своего рода квинтэссенцией возбудителей наиболее опасных вирусных инфекций на сегодняшний день.

Таблица 3

ОБОЛОЧЕЧНЫЕ И БЕЗОБОЛОЧЕЧНЫЕ ВИРУСЫ

Оболочечные

Гепатит В	Герпес	Ветряная оспа
Эпштейн Барра	Оспа	Гепатит С
ВИЧ	Краснуха	Желтая лихорадка
Эбола	Хантавирусы	Грипп
Парагрипп	Эпидемический паротит	Корь
Бешенство

Безоболочечные

Вирус папилломы человека

Гепатит А

Зависит абсолютно все в жизни человека. Природа позаботилась о нем и преподнесла два ценнейших подарка — врожденный и приобретенный иммунитет.

Что такое

Когда ребенок рождается, у него уже есть сформированная система иммунитета, которая дана в наследство от мамы и папы, и в последующем она продолжает развиваться.

Это способность развивать воспаление, то есть возможность организма ответить на инфекцию, а не просто ее недопущение.

Хороший пример заноза в пальце — организм отвечает покраснением, воспалением, отеком, пытаясь изгнать инородный предмет. Также происходит и с ответом организма на всевозможные микробы — боль, температура, слабость, отсутствие аппетита.

Если ребенок часто болеет (по мнению родителей) это еще не значит, что у него плохой врожденный иммунитет. Наоборот, таким образом он тренирует способность организма, который встречается с микробами и патогенами, защищаться. Если ребенок идет в 2-3 года в детский садик и начинает болеть, то не стоит бить тревогу — это тоже происходит тренировка «защитников» организма.

Врожденный иммунитет остается таким, каким он был дан при рождении, независимо от того, как часто он сталкивается с патогенными микроорганизмами, а вот приобретенный напротив — от таких столкновений только укрепляется.

Когда формируется

Первые клетки появляются уже на 4 неделе беременности. Принципиально важными месяцами беременности считаются восьмой и девятый. Именно в этот период иммунитет завершает свое внутриутробное развитие. Поэтому если ребенок недоношенный, то у него будет повышена склонность к развитию инфекций. По сути, до 8-го месяца формируются первые 50% врожденного иммунитета, а 8 и 9 месяцы — это следующие 50%.

Во время беременности мать — главный защитник малыша, в ее утробе созданы благоприятные стерильные условия для ребенка. Плацента выполняет роль фильтра, и доставляет плоду только питательные вещества и кислород. При этом антитела матери через ту же плаценту переходят в кровь ребенку, и остаются там на период от 6 до 12 месяцев (этим как раз и объясняется почему после годика дети болеют чаще).

Во время родов ребенок сталкивается уже с абсолютно нестерильным внешним миром, и вот тут его иммунитет начинает работать.

Для того чтобы иммунитет ребенка был полноценным, будущая мать должна соблюдать:

полноценный сон;
полноценное питание;
принимать препараты железа.

Потребление железа в этот период возрастает минимум в три раза, и железо напрямую связано с формированием защитных функций организма. Беременная женщина должна проследить за уровнем железа, так как низкий уровень отразится и на ее плохом самочувствии, и на здоровье ребенка.

А после рождения обязательным является естественное (грудное) вскармливание ребенка.

Клетки

Клеточный «коктейль» иммунитета включает в себя:

мононуклеарные фагоциты (моноциты, тканевые макрофаги);
гранулоциты;
нейтрофилы;
эозинофилы;
базофилы (периферической крови и тканевые или тучные клетки);
киллерные клетки-естественные (ЕК-клетки);
просто киллеры (K-клетки);
лимфоинактивированные киллерные клетки (ЛАК-клетки).

Для простого обывателя разобраться в этих названиях сложно, но если отступить от научного объяснения, то основное тут то, что каждый тип клетки выполняет свою роль в борьбе, вместе образуя единый механизм защиты индивидуума.

Свойства врожденного иммунитета и как стимулировать его клетки

К свойствам можно отнести следующие моменты:

Высокая скорость реакции — система в очень короткий промежуток времени распознает чужака, попавшего в организм, и начинает действовать на его удаление всеми возможными способами.
Существование заведомо в организме (а не формируется в ответ на появление «чужака» как в случае с приобретенным).
Участие в фагоцитозе.
Передача наследственным путем.
Отсутствие памяти (то есть естественный иммунитет не запоминает микробы и бактерии, с которыми уже имел дело, эта роль отводится приобретенному иммунитету).

Факторы

Свойства врожденного иммунитета поддерживаются его факторами, к которым относятся механические преграды — наша кожа, лимфатические узлы, слизистые оболочки, секреция, слюноотделение, мокрота и прочие «помощники» истребления микробов из организма. В этом также помогают такие физиологические функции, как кашель, чихание, рвота, диарея, повышение температуры.

Если рассматривать на примере кожи, то доказано, что она обладает высокой степенью самоочистки. Так если нанести на кожу нетипичные бактерии, то спустя какое-то время они исчезнут.

Слизистые оболочки проигрывают коже в степени защищенности, поэтому зачастую инфекции начинают распространяться именно со слизистых оболочек.

Помимо перечисленного в организме начинаются также химические реакции, направленные на защиту организма и устранение чужеродных объектов.

Что такое иммунодефицит ребенка, и как определить его наличие

Как уже было описано выше, во внутриутробном развитии от матери к ребенку передаются антитела, которые защищают его в последующем. К сожалению, случается так, что естественный процесс передачи антител может быть прерван или выполнен не в полной мере, это может привести к иммунодефициту, то есть к нарушенному иммунитету.

Что может повлиять на становление врожденного иммунитета:

излучение;
воздействие химических элементов;
болезнетворные микробы в утробе матери.

Иммунодефицитные состояния встречаются по статистике не так часто, гораздо больше о них говорится. Многие родители не готовы к тому, что ребенок будет болеть простудными заболеваниями, и напрасно пытаются выискивать у него «плохой иммунитет».

Между тем международные критерии озвучивают, сколько должен болеть ребенок с нормальным иммунитетом: до 10 раз в год ОРЗ. Это считается нормой. Особенно если ребенок ходит в детский сад или в школу, и так выражать свое взаимоотношение с микроорганизмами, то есть воспалениями и прочими проявлениями ОРЗ, это абсолютная норма.

Сегодня иммунодефицитные состояния успешно лечатся. Детям назначают то, что у них отсутствуют. Самые частые иммунодефициты — это нарушения антител и соответственно назначается заместительная терапия иммуноглобулинами, что позволит жить без инфекций и вести привычный образ жизни.

Повышение защитных свойств

Повысить врожденный иммунитет уже появившегося на свет человека никак не получится, это роль матери во время беременности. Именно она закладывает, каким будет иммунитет, и повысить его она может только правильно питаясь, отдыхая, соблюдая активный режим, принимая витамины и не допуская всякого рода инфекций.

После рождения ребенка правильно говорить об укреплении иммунной системы в целом.

Начинать ее укреплять в принципе никогда не поздно, но, конечно же, лучше приучить ко всем этим процедурам ребенка с малых лет:

Физическая активность.
Сбалансированное правильное питание (в рационе обязательно должны присутствовать мясо и рыба, овощи и фрукты, кисломолочные продукты, орехи, крупы и бобовые).
Благоприятный режим температуры (обеспечивается за счет одежды в соответствии с погодными условиями, не стоит слишком тепло одеваться) и влажности (для определения влажности можно приобрести копеечный гигрометр, если уровень влажности недостаточно высок, такое часто наблюдается в отопительный период, то нужно задуматься о покупке увлажнителя).
Закаливание (обливание, контрастный душ).

Также хочется отметить, что такие вредные привычки, как курение и алкоголь, а также стресс и постоянное недосыпание весьма пагубно сказываются на иммунитете.

Стимуляторы клеток

Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) непрестанно проводит исследования для выявления причин увеличения инфекционных и онкологических заболеваний. Основная причина, как выяснилось, это дефицит клеток-киллеров.

Учеными были разработаны тем не менее специальные препараты, направленные на стимуляцию активности K-клеток:

иммуномодуляторы;
общеукрепляющие вещества;
ТБ — трансферфакторные белки.

В качестве иммуностимуляторов очень часто применяются лекарственные препараты растительного происхождения (эхинацея, настойка лимонника).

Трансферфакторные белки — это передовые стимуляторы клеток хоть и открыты они были в 1948 году, но распространение получили только недавно, так как на тот момент добыть их получалось только из человеческой крови. Сейчас же производители фармопрепаратов и биологически активных добавок получают их из молозива коров, коз и яичного желтка. Китайские производители ТБ научились добывать трансферные белки из клеток грибов и горных муравьев.

Трансферные белки планируется получать из икры лососевых рыб, сейчас ведутся разработки отечественных производителей.

Иммунитет хоть и сложная система организма, но каждый человек в состоянии ею управлять. Изменив вектор образа жизни в положительную сторону, можно добиться значительных результатов, которые скажутся не только на здоровье и хорошем самочувствии в целом, но и на остальных аспектах жизнедеятельности.

При появлении в организме чужеродного объекта на защиту здоровья человека становится иммунитет. От того, насколько он развит, зависит риск заражения инфекционными заболеваниями. Таким образом, иммунитет - это способность организма сопротивляться чужеродным вторжениям.

Находится в тесном взаимодействии с другими системами в организме человека. Поэтому, например, имеющиеся у него нервные или эндокринные заболевания будут заметно снижать иммунитет, а низкий иммунитет, в свою очередь, способен весь организм подвергнуть опасности.

Описываемая защита организма делится на два врожденный и приобретенный. Далее мы подробнее расскажем об их особенностях и способах действия.

Врожденная защита организма

Каждый человек рождается со своими защитными функциями, которые и составляют иммунитет. Врожденный иммунитет передается по наследству и сопровождает человека всю жизнь.

При рождении ребенок из стерильной материнской утробы попадает в новый для него мир, где его сразу же начинают атаковать новые и совсем не дружелюбные микроорганизмы, способные серьезно навредить здоровью малыша. Но он не заболевает сразу же. Это как раз и происходит потому, что в борьбе с такими микроорганизмами организму новорожденного помогает естественный врожденный иммунитет.

Каждый организм борется своими силами за внутреннюю безопасность. Система врожденного иммунитета достаточно сильная, однако она напрямую зависит от наследственности конкретного человека.

Формирование защиты организма

Врожденный иммунитет начинает свое формирование, когда ребенок находится в утробе матери. Уже со второго месяца беременности закладываются частицы, которые будут отвечать за безопасность ребенка. Они вырабатываются из стволовых клеток, потом попадают в селезенку. Это фагоциты - клетки врожденного иммунитета. Они работают индивидуально и не имеют клонов. Их основную функцию составляет поиск враждебных объектов в организме (антигенов) и нейтрализация их.

Названный процесс происходит с помощью определенных механизмов фагоцитоза:

Фагоцит движется к антигену.
Прикрепляется к нему.
Активируется мембрана фагоцита.
Частица либо втягивается в клетку, а края мембраны смыкаются над ней, либо заключается в образованные псевдоподии, обволакивающие ее.
В вакуоль с заключенной в ней чужеродной частицей входят лизосомы, содержащие пищеварительные ферменты.
Антиген уничтожается и переваривается.
Продукты деградации выбрасываются из клетки.

В организме существуют также цитокины - сигнальные молекулы. При обнаружении опасных объектов именно они вызывают фагоциты. Используя цитокины, фагоциты могут вызвать на помощь другие фагоцитные клетки к антигену и активировать спящие лимфоциты.

Защита в действии

В степени сопротивляемости организма к инфекциям важную роль играет иммунитет. Врожденный иммунитет в таких случаях обеспечивает защиту организма на 60 %. Это происходит с помощью следующих механизмов:

наличия в организме природных барьеров: слизистых оболочек, кожи, сальных желез и т. п.;
работы печени;
функционирования так называемой состоящей из 20 белков, синтезированных печенью;
фагоцитоза;
интерферона, NK-клеток, NKT-клеток;
противовоспалительных цитокинов;
естественных антител;
противомикробных пептидов.

Унаследованная способность уничтожать чужеродные вещества, как правило, выступает первой линией защиты здоровья человека. Механизмы врожденного иммунитета имеют такую особенность, как наличие эффектов, которые быстро обеспечивают деструкцию патогена, без подготовительных этапов. Слизистые оболочки выделяют слизь, которая затрудняет возможное прикрепление микроорганизмов, а движение ресничек очищает дыхательный тракт от чужеродных частичек.

Врожденный иммунитет не изменяется, он контролируется генами и наследуется. NK-клетки (так называемые натуральные киллеры) врожденной защиты убивают патогены, образующиеся в организме, - это могут быть носители вируса или опухолевые клетки. Если количество и активность NK-клеток падает, болезнь начинает прогрессировать.

Приобретенный иммунитет

Если врожденный иммунитет присутствует у человека от рождения, то приобретенный появляется в процессе жизни. Он бывает двух типов:

Естественно полученный - формирующийся в процессе жизни как реакция на попадающие в организм антигены и патогены.
Искусственно приобретенный - формирующийся в результате вакцинирования.

Антиген вводится вакциной, и организм отвечает на его присутствие. Распознав «врага», организм вырабатывает для его устранения антитела. Кроме того, на некоторое время данный антиген остается в клеточной памяти, и в случае его нового вторжения он будет так же уничтожен.

Таким образом, в организме существует «иммунологическая память». Приобретенный иммунитет может быть «стерильным», то есть сохраняться и пожизненно, однако в большинстве случаев он существует до тех пор, пока в организме находится вредный возбудитель.

Принципы защиты врожденного и приобретенного иммунитета

Принципы защиты имеют одно направление - уничтожение вредоносных объектов. Но при этом врожденный иммунитет борется с опасными частичками с помощью воспаления и фагоцитоза, а приобретенный использует антитела и иммунные лимфоциты.

Работают эти две защиты взаимосвязано. Система комплимента является между ними посредником, с ее помощью обеспечивается непрерывность иммунного ответа. Так, NK-клетки являются частичкой врожденного иммунитета, при этом они продуцируют цитокины, которые, в свою очередь, регулируют функцию Т-лимфоцитов, относящихся к приобретенному.

Повышение защитных свойств

Приобретенный иммунитет, врожденный иммунитет - все это единая взаимосвязанная система, а значит, для ее укрепления необходим комплексный подход. Необходимо заботиться об организме в целом, этому способствует:

достаточная физическая активность;
правильное питание;
благоприятная окружающая обстановка;
поступление в организм витаминов;
частое проветривание помещения и поддержание в нем благоприятной температуры и влажности.

Питание тоже играет не последнюю роль в эффективности иммунной системы. Чтобы она работала четко, в рационе должны присутствовать:

мясо;
рыба;
овощи и фрукты;
морепродукты;
кисломолочные продукты;
зеленый чай;
орехи;
крупы;
бобовые.

Заключение

Из сказанного выше понятно, что для нормальной жизнедеятельности человека необходим хорошо развитый иммунитет. Врожденный иммунитет и приобретенный действуют взаимосвязано и помогают организму избавляться от проникших в него вредных частиц.А для их качественной работы необходимо отказаться от вредных привычек и придерживаться здорового образа жизни, чтобы не нарушать жизнедеятельность «полезных» клеток.

Ответы по иммунологии,письменная часть

1.Современное определение иммунитета.Понятие о приобретенном и врожденном иммунитете .

Иммунитет - совокупность физиологических процессов и механизмов, направленных на сохранение антигенного гомеостаза организма от биологически активных веществ и существ, несущих генетически чужеродную антигенную информацию или от генетически чужеродных белковых агентов.

Под иммунитетом, по определению академика Р.В. Петрова, понимают «Способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации (включая микроорганизмы, чужеродные клетки, ткани или генетически изменившиеся собственные клетки, в том числе опухолевые)».

Врожденный и приобретенный иммунитет представляет собой две взаимодействующие части одной системы, обеспечивающей развитие иммунного ответа на генетически чужеродные субстанции.

Врожденный иммунитет - наследственно закрепленная система защиты многоклеточных организмов от любых патогенных и непатогенных микроорганизмов, а также эндогенных продуктов тканевой деструкции.

Врождённый иммунитет - способность организма обезвреживать чужеродный и потенциально опасный биоматериал (микроорганизмы ,трансплантат ,токсины ,опухолевые клетки , клетки, инфицированныевирусом ),

существующая изначально, до первого попадания этого биоматериала в организм.

Система врождённого иммунитета намного более эволюционно древняя, чем системаприобретённого иммунитета , и присутствует у всех видов растений и животных, но подробно изучена только упозвоночных . По сравнению с системой приобретённого иммунитета система врождённого активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Она реагирует не на конкретные специфическиеантигены , а на определённые классы антигенов, характерные дляпатогенных организмов (полисахариды клеточной стенки бактерий, двунитеваяРНК некоторых вирусов и т.п.).

У врождённого иммунитета есть клеточный (фагоциты ,гранулоциты ) и гуморальный (лизоцим ,интерфероны ,система комплемента ,медиаторы воспаления ) компоненты. Местная неспецифическая иммунная реакция иначе называетсявоспалением .

Приобретённый иммунитет - способность организма обезвреживать чужеродные и потенциально опасные микроорганизмы (или молекулы токсинов), которые уже попадали в организм ранее. Представляет собой результат работы системы высокоспециализированных клеток (лимфоцитов ), расположенных по всему организму. Считается, что система приобретённого иммунитета возникла у челюстноротых позвоночных . Она тесно взаимосвязана с гораздо более древней системой врождённого иммунитета , которая является основным средством защиты от патогенных микроорганизмов у большинства живых существ.

Различают активный и пассивный приобретённый иммунитет. Активный может возникать после перенесения инфекционного заболевания или введения в организмвакцины . Образуется через 1-2 недели и сохраняется годами или десятками лет. Пассивно приобретённый возникает при передаче готовыхантител от матери к плоду черезплаценту или сгрудным молоком , обеспечивая в течение нескольких месяцев

невосприимчивость новорожденных к некоторым инфекционным заболеваниям. Такой иммунитет можно создать и искусственно, вводя в организм иммунные сыворотки , содержащиеантитела против соответствующихмикробов илитоксинов (традиционно используют при укусах ядовитых змей).

Как и врождённый иммунитет, приобретённый иммунитет разделяют на клеточный (T-лимфоциты) и гуморальный (антитела, продуцируемые B-лимфоцитами; комплемент является компонентом как врождённого, так и приобретённого иммунитета).

2.Иммунная система

Иммунная система представляет собой совокупность специализированных органов, тканей и клеток, способных выполнять функцию иммунитета и другие жизненно важные

функции, такие, как регуляция и координация межсистемных связей. По крайней мере три системы: нервная, эндокринная и иммунная - составляют основу жизнедеятельности организма. Иммунологическая индивидуальность обеспечивает сохранение каждой особи в пределах вида.

Функция иммунной системы (а более конкретно - иммунитет) выходит далеко за рамки защиты от инфекционных заболеваний. Противораковый, трансплантационный иммунитет, иммунные взаимоотношения мать-плод, ликвидация пострадиационных последствий, неблагоприятных воздействий экологических факторов, иммунопрофилактика инфекционных и неинфекционных заболеваний и многие другие процессы реализуются иммунной системой.

Исходя из этого уникальность физиологической роли иммунной системы заключается в контроле генетического постоянства внутренней среды организма в период онтогенетического развития. Всё генетически чужеродное для конкретного организма элиминируется с участием его иммунной системы.

Иммунная система высокоспециализирована и обладает целым комплексом уникальных свойств, многие из которых не дублируются в других системах организма.

Следующие феномены определяют основные свойства иммунной системы:

высокая специфичность проявляется высокоспецифичным и селективным связыванием антител с конкретным антигеном, индуцировавшим их образование. Лимфоциты с помощью антигенспецифических рецепторов распознают антигенные молекулы, различающиеся 1-2 аминокислотными остатками, и удаляют их из организма. Упрощенная формула иммунной специфичности: «один антиген - одно антитело - один клон лимфоцитов»;

высокая степень чувствительности -

иммунокомпетентные клетки осуществляют распознавание антигена на уровне отдельных молекул. Взаимодействие «антиген-антитело» - одна из наиболее высокочув ствительных биологических реакций. Тесты, основанные на

(иммуноферментные, радиоиммунные и др.), позволяют идентифицировать пикограммовые и близкие к ним количества анализируемого вещества;

иммунологическая индивидуальность - для каждого организма характерен свой, контролируемый генетически тип иммунного ответа. Основной постулат иммуногенетики

- «конкретность иммунного ответа»;

Клональный принцип организациииммунокомпетентных клеток, проявляющийся в способности всех клеток в пределах отдельного клона отвечать только на одну антигенную детерминанту. Согласно клонально-селекционной теории Ф. Бернета, в иммунной системе формируются клоны лимфоцитов, способные распознать огромное количество (10 9 -10 и ) вариантов антигенных молекул, составляющих так называемый антигенный репертуар;

Иммунологическая память - способность иммунной системы (клеток памяти) отвечать ускоренно и усиленно на повторное введение антигена. Это свойство иммунной системы составляет основу анамнестического ответа на повторный контакт с антигеном (например, при инфекции или вакцинации);

Иммунная толерантность - специфическая неотвечаемость на антигены, в том числе на антигены собственного организма (аутоантигены). Нарушение этого свойства приводит к срыву толерантности и формированию аутоиммунной патологии;

Высокая способность иммунной системы к регенерации-

свойство иммунной системы к поддержанию гомеостаза лимфоцитов за счет пополнения пула «наивных» клеток и контроля популяции клеток памяти. Нарушение гомеостаза лимфоцитов (лимфопения) лежит в основе многих заболеваний, в первую очередь иммунодефицитных; -способность клеток иммунной системы к рециркуляции - перемещение клеток через кровеносную и лимфатическую систему обеспечивает единство и целостность иммунной системы. Лимфоциты, моноциты, нейтрофилы и другие клетки способны мигрировать через эндотелий кровеносных и лимфатических сосудов в центральные и периферические органы и ткани иммунной системы, а также в различные ткани в норме и при патологии (чаще воспаление). В циркуляции могут находиться практически все клеточные элементы иммунной системы, в том числе гемопоэтические стволовые клетки;

-«двойное распознавание» антигена Т-лимфоцитами - уникаль ная способность Т-лимфоцита распознавать чужеродные антигенные пептиды в ассоциации с собственными молекулами главного комплекса гистосовместимости (у человека с HLA). Подобный механизм высокоспециализирован и отсутствует в других системах организма; - неразборчивость иммунной системы.Иммунные механизмы не всегда работают во благо: в ряде случаев они могут оказывать иммуноагрессивное действие в собственном организме, вызывая тяжелую

патологию: аллергические, аутоиммунные, иммунокомплексные заболевания и др.;

Регуляторное действие на другие системы организма.

Иммунная система через прямые межклеточные контакты и опосредованно через

огромное количество медиаторных молекул (цитокины, хемокины, гормоны тимуса, пептиды и др.) оказывает регуляторное воздействие практически на все системы организма. Нарушение регуляторных механизмов лежит в основе многих заболеваний человека, часто с поражением органов и тканей, формально не включаемых в иммунную систему (например, поражение суставов, печени, кожи, ЦНС и др.). От того, насколько полноценно функционирует иммунная система, зависят многие процессы нормальной жизнедеятельности организма. Эта функция может быть непосредственно не связана с иммунитетом, но в процессе иммунного ответа выработка иммуноцитокинов значительно усиливается, и их действие распространяется на реализацию регуляторных воздействий как внутри, так и за пределами иммунной системы. Современная иммунология большое внимание уделяет изучению роли цитокинов в межсистемных регуляторных процессах.

Таким образом, наряду с нервной и эндокринной иммунная система служит одной из интегрирующих систем регуляции, действующих на уровне целого организма.

3.объекты исследования в иммунологии

1.1. ИНБРЕДНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Для проведения фундаментальных исследований в иммунологии лучший объект - инбредные мыши. Инбредные животные - это животные, полученные путем инбридинга (in breed - выводить породу, разводить), т.е. последовательных близкородственных скрещиваний с целью получения гомозиготного и генетически идентичного потомства. Среди потомков для дальнейших скрещиваний сначала отбирают особей по признакам внешнего сходства, в последующих поколениях уже тестируют на совпадение групп крови и приживление кожных лоскутов. Через 20 поколений и более такой селекции получают мышей с весьма высокой степенью гомозиготности, обозначаемых как чистая линия, в пределах которой все животные генетически почти идентичны (например, как однояйцевые близнецы у человека).

Главная цель выведения чистых линий мышей и исследований на них - получение возможности многократного повторения экспериментов на генетически одинаковых организмах, т.е. обеспечение воспроизводимости результатов исследований в высоком смысле этого понятия, что полностью исключено при решении многих иммунологических задач с использованием беспородных животных. Подобные проблемы существуют при оценке результатов иммунных процессов у человека.

Мыши стали исключительными экспериментальным животными в иммунологии в силу ряда причин, главные из которых следующие:

1) короткий срок беременности (21 сут) и множественное потомство от каждой самки (5-8 детенышей в одни роды) позволяют весьма быстро вывести чистые линии, что важно по вышеназванным причинам;

2) себестоимость содержания мышей по сравнению с таковой других млекопитающих наименьшая;

3) структура и функция иммунной системы мыши и человека во многом сходны;

4) выведение чистых линий мышей показало, что, например, некоторые из них (несмотря на гомозиготность) весьма крепкие и здоровые, т.е. не всякий инбридинг приводит к вырождению.

Кроме того, путем целенаправленного отбора тех или иных свойств созданы многочисленные линии мышей с точно заданными характеристиками, и это позволяет выбирать особей, необходимых для достижения конкретных научных целей. Характеристики животных разных линий занесены в соответствующие документы; на них ориентируются питомники по разведению чистолинейных мышей, имеющиеся во всех странах, где успешно занимаются проблемами экспериментальной иммунологии. Из наиболее прославленных питомников хотим упомянуть Джексоновскую лабораторию (The Jackson Laboratory) в США. Ежегодно она поставляет в университеты, медицинские институты и научно-исследовательские лаборатории всего мира приблизительно 2 млн животных 2500 разных линий, стоков и животных-моделей. Около 97% этих животных можно приобрести только в Джексоновской лаборатории. В каждом питомнике

разводимые и поддерживаемые линии мышей имеют паспорт, систематизированы в соответствующих базах данных и доступны для широкого применения. Известен гаплотип (Н-2) мышей разных линий, их окрас, поведенческие характеристики, особенности функционирования иммунной системы и прочие свойства, необходимые не только для иммунологических исследований, но и исследований в других областях биологии и медицины (онкология, фармакология, экология и т.д.).

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для исследования иммунной системы используются следующие биологические материалы.

1. Цельная периферическая кровь.

2. Сыворотка крови - жидкая фракция крови, освобожденная от фибриногена.

3. Плазма крови - жидкая фракция крови, содержащая фибриноген, следовательно, способная к образованию сгустков фибрина.

4. Клетки крови, отделенные от жидкой фракции.

5. Цереброспинальная жидкость.

6. Синовиальная жидкость.

7. Бронхоальвеолярный лаваж.

8. Выделения слизистых секретов половых органов (из канала шейки матки, влагалища, семенная жидкость).

9. Выделения из носа (смывы или адсорбция на пористые материалы).

10. Моча.

11. Супернатанты, полученные от культивируемых in vitro клеток

12. Гомогенаты тканей (биопсия или post mortem).

13. Цитоплазматические и ядерные компоненты клеток. Биологический материал разного происхождения отличается по

биохимическому составу, ионной силе, вязкости. Все эти