Что относится к специфическим механизмам иммунитета
Иммунитет человека.
Иммунитет – сейчас очень популярное понятие, и все, что с ним связано крайне интересно нынешнему поколению. Правда, не все знают, где именно располагается этот загадочный «защитник» организма, от которого зависит так много. Кто-то думает, что иммунитет организма находится в желудке, иные предполагают, что он пребывает в крови. Давайте все же определимся, что это за стражник такой, и где же он находится.
Иммунитет – это уникальная способность организма самостоятельно защищаться от болезнетворных бактерий и вирусов, а также уничтожать собственные мутировавшие клетки. Иммунная система представляет собой целый мир в нашем организме, образованный различными органами, тканями и клетками, объединенными одной целью – обнаружить и уничтожить внешние и внутренние потенциальные угрозы в нашем организме. Мало кто знает, но 10% всех наших клеток – это клетки иммунитета.
Впервые понятие «иммунитет» было предложено И.И. Мечниковым и Пастером. Изначально считалось, что иммунитет человека – это невосприимчивость организма к каким-либо инфекционным заболеваниям. Но сейчас давно уже известно, что иммунитет не только способен защищать весь организм от болезнетворных микробов, но и от любых генетически чужеродных клеток.
Иммунитет – это устойчивость организма, его способность противостоять патогенным болезнетворным микробам, токсинам, а также воздействию чужеродных веществ, обладающих антигенными свойствами.
Иммунитет обеспечивает гомеостаз – постоянство внутренней среды организма на клеточном и молекулярном уровне.
Иммунитет – это одна из важнейших характеристик человека и всех живых организмов. Принцип иммунной защиты состоит в распознавании, переработке и удалении чужеродных структур из организма.
Органы иммунной защиты:
Неспецифические механизмы иммунитета – это общие факторы и защитные приспособления организма. К ним относятся кожа, слизистые оболочки, явление фагоцитоза, воспалительная реакция, лимфоидная ткань, барьерные свойства крови и тканевых жидкостей. Каждый из этих факторов и приспособлений направлен против всех микробов.
Неповреждённые кожа, слизистые глаз, дыхательных путей с ресничками мерцательного эпителия, желудочно – кишечного тракта с кислотами и ферментами, половых органов с нормальной микрофлорой являются непроницаемыми для большинства микроорганизмов.
Шелушение кожи – важный механизм её самоочищения.
Слюна содержит лизоцим, обладающий антимикробным действием.
На слизистых оболочках существует естественная микрофлора, способная препятствовать прикреплению патогенов к этим оболочкам, и защищать, таким образом, организм.
Кислая среда желудка и кислая реакция кожи – биохимические факторы не специфической защиты.
Слизь также неспецифический фактор защиты. Она покрывает клеточные мембраны на слизистых оболочках, связывает попавшие на слизистую оболочку патогены и убивает их. Состав слизи смертелен для многих микроорганизмов.
Кожа и слизистые оболочки первый барьер на пути патогенов. Эта защита довольно эффективна, но есть микроорганизмы, способные её преодолеть. Например, микобактерии туберкулёза, сальмонеллы, листерии, некоторые кокковые формы бактерий. Определённые формы бактерий вовсе не уничтожаются естественной защитой, например, капсулярные формы пневмококка.
Таким образом, улучшая работу желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, улучшая кровообращение, восстанавливая слизистые оболочки, питая печень, поджелудочную железу, нормализуя нервную и эндокринную системы, которые руководят всеми процессами в организме, мы нормализуем самое первое звено иммунной защиты — неспецифический иммунитет.
Воспаление локализует инфекцию, происходит гибель проникших микробов, вирусов или других частиц. Основная роль в этом процессе принадлежит фагоцитозу.
Фагоцитоз – поглощение и ферментативное переваривание клетками фагоцитами микробов или других частиц. При этом организм освобождается от вредных чужеродных веществ. В борьбе с инфекцией происходит мобилизация всех защитных сил организма.
С 7 – 8 дня болезни включаются специфические механизмы иммунитета. Это образование антител в лимфатических узлах, печени, селезёнке, костном мозге. Специфические антитела образуются в ответ на искусственное введение антигенов при проведении прививок или в результате естественной встречи с инфекцией.
Антигены – чужеродные белки, бактерии, вирусы, клеточные элементы, токсины. Антигены вызывают в организме образование антител и вступают с ними во взаимодействие. Эта реакция строго специфичная.
Повышение иммунитета – важнейшая задача каждого человека. Так, если человек болеет острыми респираторными вирусными инфекциями (ОРВИ) чаще четырех раз в год, то ему следует подумать об укреплении иммунных функций организма.
Факторы, ослабляющие иммунные функции организма:
– оперативные вмешательства и наркоз;
– приём любых гормональных препаратов;
– неблагоприятная радиационная обстановка;
– травмы, ожоги, переохлаждения, кровопотери;
– частые простудные заболевания;
– инфекционные заболевания и интоксикации;
– хронические заболевания, в том числе сахарный диабет;
– вредные привычки (курение, частое употребление алкоголя, наркотиков и спайсов);
– малоподвижный образ жизни;
– недостаточное потребление воды (менее 2х литров в сутки).
Задачей каждого человека является укрепление своего иммунитета, как правило, неспецифического иммунитета.
Для укрепления иммунитета следует:
– соблюдать режим труда и отдыха;
– полноценно питаться, в пище должно содержаться достаточное количество витаминов, минералов, аминокислот; для укрепления иммунитета необходимы в достаточном количестве следующие витамины и микроэлементы: А, Е, С, В2, В6, В12, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, цинк, селен, железо;
– заниматься закаливанием и физической культурой;
– принимать антиоксиданты и другие препараты для укрепления иммунитета;
– избегать самостоятельного приёма антибиотиков, гормонов, кроме тех случаев, когда они назначены врачом;
– избегать частого употребления в пищу продуктов, снижающих иммунитет;
– употреблять для питья не менее 2х литров воды в сутки.
Создание специфического иммунитета против определённого заболевания можно только с помощью введения вакцины. Вакцинация – надёжный способ защититься от конкретного заболевания. При этом активный иммунитет осуществляется за счёт введения ослабленного или убитого вируса, который заболевание не вызывает, но включает работу иммунной системы.
Прививки ослабляют общий иммунитет, ради повышения специфического. В результате могут возникнуть побочные эффекты, например, появление «гриппоподобных» симптомов в лёгкой форме: недомогание, головная боль, слегка повышенная температура. Могут обостриться имеющиеся хронические заболевания.
Иммунитет ребёнка в руках матери. Если мать кормит своего ребёнка грудным молоком до года, то он растёт здоровым крепким и хорошо разв
Нарушение иммунной системы можно рассматривать, как причину старения. Это самоуничтожение организма из-за нарушений в иммунной системе.
Даже в молодости, при отсутствии каких – либо заболеваний и ведении здорового образа жизни, в организме непрерывно появляются ядовитые вещества, способные разрушить клетки организма и повредить их ДНК. Большая часть ядовитых веществ образуется в кишечнике. Пища никогда не переваривается на 100%. Непереваренные белки пищи подвергаются процессу гниения, а углеводы – брожению. Токсичные вещества, образующиеся при этих процессах, попадают в кровь и оказывают негативное влияние на все клетки организма.
При нарушении иммунитета и развитии заболеваний возникает энергетический дисбаланс. В определённых меридианах, органах, тканях, частях тела энергии становится больше, она в избытке. В других меридианах, органах, тканях, частях тела её становится меньше, она в недостатке. Это является основой для развития различных заболеваний, в том числе инфекционных, нарушения иммунитета.
Хорошая иммунная система – это предпосылка для долгой и здоровой жизни.
УЗ «1-я городская детская поликлиника».
Гуморальный иммунитет
Чтобы понять, как именно человеческий организм защищается от болезней, необходимо разобраться в таком понятии как гуморальный иммунитет.
Что такое гуморальный иммунитет?
Гуморальный иммунитет входит в так называемый специфический иммунитет организма. Перед тем, как он начинает работать, срабатывает другой, первый ответ — неспецифический. В чем разница между ними и почему так важен специфический иммунитет?
Неспецифический и специфический иммунитет — особенности и отличия
В ситуации, когда есть риск заразиться инфекцией, организм запускает иммунный ответ. Первый этап, предшествующий ему, — это неспецифический иммунитет, нейтрализация действия опасного возбудителя.
Неспецифический иммунитет — это особенности организма, которые влияют на его способность защищаться от инфекции. Например, кожный барьер, который предотвращает проникновение патогена в организм, или пот, который является кислым и убивает некоторые бактерии. Слизистые оболочки и содержащиеся в них ферменты также обладают неспецифическим иммунитетом.
Гуморальный ответ, или специфический иммунитет, работает иначе. Он — второй защитник, который действует, когда первый терпит неудачу и не может побороть патогенный микроорганизм. В игру вступают лимфоциты, которые оценивают, нужна ли соответствующая иммунная реакция, то есть диагностируют, имеет ли данный патоген, попадая в организм, чужеродный антиген (характеристика данной клетки) или, наоборот, — это собственный антиген организма, и поэтому полностью безопасен. При обнаружении угрозы происходит соответствующая иммунная реакция, так называемый гуморальный иммунный ответ.
Распознавание чужеродных антигенов — в игру вступает гуморальный
Когда лимфоциты-помощники распознают антиген как чужеродный, вступает гуморальный ответ, направленный на уничтожение вредных клеток, патогенов. В хорошем варианте развития ситуации болезнь не наступает, поскольку организм справился с проблемой.
Что делать, если гуморальный и клеточный ответы не работают?
Гуморальный и клеточный ответ не всегда работает успешно и не всегда могут уберечь организм от болезней. В мире много людей, чьи гуморальные и клеточные реакции не работают должным образом. Организм теряет иммунитет, что делает его более восприимчивым к разного рода инфекциям.
Иногда гуморальный иммунитет разрушается под действием сильнодействующих препаратов, иногда из-за аллергии, во время которой человеческий организм считает безопасные вещества вредными и реагирует на них совершенно без надобности, т. е. тоже не работает должным образом.
Людям с ослабленным гуморальным ответом стоит сосредоточиться на том, как эффективно повысить иммунитет, чтобы усилить работу всей иммунной системы.
Эффективные способы укрепить ослабленный иммунитет
Как уже сказано, иммунная система не всегда работает идеально. Иммунитет может быть снижен в определенное время, особенно в осенне-зимний период, необходимо сделать все, чтобы его укрепить.
Если вы хотите повысить свой иммунитет, нужно вести здоровый образ жизни (правильное питание, занятия спортом, достаточное количество сна, соблюдение правил гигиены) и принимать лекарства, стимулирующие иммунную систему — стоит использовать те, которые содержат водный экстракт алоэ, африканской герани или эхинацеи.
Знание того, как работает иммунная система, помогает понять ту важную роль, которую она играет в организме. Ведя правильный образ жизни, человек помогает своему организму бороться с патогенами и снижает количество и тяжесть болезней.
Как работает иммунитет. Основные понятия
Механизм иммунного ответа и иммунные клетки. Основные понятия.
Иммунитет: борьба с чужими и… своими
(краткий обзорный материал)
СОДЕРЖАНИЕ:
Цитокины
«Азбука Морзе» организма
Подробнее о цитокинах см. по кнопке-ссылке:
Упомянутая выше условность классификации означает, что цитокин, входящий в одну из перечисленных групп, при определенных условиях в организме может сыграть диаметрально противоположную роль — например, из провоспалительного превратиться в противовоспалительный.
Без налаженной связи между видами войск любая хитроумная военная операция обречена на провал, поэтому клеткам иммунной системы очень важно, принимая и отдавая приказы в виде цитокинов, правильно их интерпретировать и слаженно действовать. Если цитокиновые сигналы начинают вырабатываться в очень большом количестве, то в клеточных рядах наступает паника, что может привести к повреждению собственного организма. Это называется цитокиновым штормом: в ответ на поступающие цитокиновые сигналы клетки иммунной системы начинают продуцировать всё больше и больше собственных цитокинов, которые, в свою очередь, действуют на клетки и усиливают секрецию самих себя. Формируется замкнутый круг, который приводит к разрушению окружающих клеток, а позже и соседних тканей.
Иммунные клетки
По порядку расчитайсь!
Все клетки, относящиеся к иммунной системе и привлекаемые ею для обеспечения эффекторных реакций, в функциональном отношении условно разделяют на четыре группы.
Врожденный иммунитет
Клетки врожденного иммунитета распознают патоген по специфичным для него молекулярным маркерам — так называемым образам патогенности [4]. Эти маркеры не позволяют точно определить принадлежность патогена к тому или иному виду, а лишь сигнализируют о том, что иммунитет столкнулся с чужаками. Для нашего организма подобными маркерами могут служить фрагменты клеточной стенки и жгутиков бактерий, двухцепочечная РНК и одноцепочечная ДНК вирусов, и т.д. При помощи специальных рецепторов врожденного иммунитета, таких как TLR (Toll-like receptors, Толл-подобные рецепторы) и NLR (Nod-like receptors, Nod-подобные рецепторы), клетки взаимодействуют с образами патогенности и приступают к реализации своей защитной стратегии.
Теперь подробнее рассмотрим некоторые клетки врожденного иммунитета.
Адаптивный иммунитет
«спецподразделения вооруженных сил организма»
Видео 2. Кратковременные взаимодействия Т-клеток с дендритной клеткой ( ДК ) (обозначена зеленым ). Видео снято при помощи прижизненной двухфотонной микроскопии. →
T-лимфоциты
Видео 3. Движение Т-хелперов ( красные ) и Т-киллеров ( зеленые ) в лимфоузле. Видео снято при помощи прижизненной двухфотонной микроскопии. →
Всё вышесказанное относится к αβ-Т-лимфоцитам, однако существует еще один тип Т-клеток — γδ-T-лимфоциты (название определяет состав белковых молекул, образующих TCR) [7]. Они относительно малочисленны и в основном заселяют слизистую оболочку кишечника и другие барьерные ткани, играя важнейшую роль в регуляции состава обитающих там микробов. У γδ-T-клеток механизм распознавания антигенов отличается от αβ-Т-лимфоцитарного и не зависит от TCR [8].
B-лимфоциты
Схема иммунного ответа
Когда организм атакуют патогены, в бой в первую очередь вступают клетки врожденного иммунитета — нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Они выделяют вовне содержимое своих гранул, способное повредить клеточную стенку бактерий, а также, например, усилить кровоток, чтобы как можно больше клеток поспешило в очаг инфекции.
Одновременно с этим дендритная клетка, поглотившая патоген, спешит в ближайший лимфоузел, где передает информацию о нём находящимся там Т- и В-лимфоцитам. Те активируются и путешествуют до местонахождения патогена (рис. 2). Битва разгорается: Т-киллеры при контакте с зараженной клеткой убивают ее, Т-хелперы помогают макрофагам и В-лимфоцитам осуществлять их механизмы защиты. В итоге патоген гибнет, а победившие клетки отправляются на покой. Бόльшая их часть погибает, но некоторые становятся клетками памяти, которые поселяются в костном мозге и ждут, когда их помощь снова понадобится организму.
Так выглядит схема любого иммунного ответа, однако она может заметно видоизменяться в зависимости от того, какой именно патоген проник в организм. Если мы имеем дело с внеклеточными бактериями, грибами или, скажем, глистами, то основными вооруженными силами в этом случае будут эозинофилы, В-клетки, продуцирующие антитела, и Th2-лимфоциты, помогающие им в этом. Если же в организме поселились внутриклеточные бактерии, то на помощь в первую очередь спешат макрофаги, которые могут поглотить инфицированную клетку, и Th1-лимфоциты, помогающие им в этом. Ну а в случае вирусной инфекции в бой вступают NK-клетки и Т-киллеры, которые уничтожают зараженные клетки методом контактного киллинга.
Как мы видим, многообразие типов иммунный клеток и механизмов их действия неслучайно: на каждую разновидность патогена у организма припасен свой эффективный способ борьбы (рис. 3).
Рисунок 3. Основные типы патогенов и клетки, принимающие участие в их уничтожении.
А теперь все вышеописанные иммунные перипетии — в коротком видео.
Видео 5. Механизм иммунного ответа. →
Аутоиммунитет
громыхает «гражданская война».
К сожалению, ни одна война не обходится без потерь среди гражданского населения. Долгая и интенсивная защита может дорого стоить организму, если агрессивные высокоспециализированные войска выйдут из-под контроля. Повреждение собственных органов и тканей организма иммунной системой называется аутоиммунным процессом [2]. Заболеваниями этого типа страдает около 5% человечества.
Селекция Т-лимфоцитов в тимусе, а также удаление аутореактивных клеток на периферии (центральная и периферическая иммунологическая толерантность), о которых мы говорили ранее, не могут полностью избавить организм от аутореактивных Т-лимфоцитов. Что же касается В-лимфоцитов, вопрос о том, насколько строго осуществляется их селекция, до сих пор остается открытым. Поэтому в организме каждого человека обязательно присутствует множество аутореактивных лимфоцитов, которые в случае развития аутоиммунной реакции могут повреждать собственные органы и ткани в соответствии со своей специфичностью.
За аутоиммунные поражения организма могут быть ответственны как Т-, так и В-клетки. Первые осуществляют непосредственное убийство безвинных клеток, несущих на себе соответствующий антиген, а также помогают аутореактивным В-клеткам в продукции антител. Т-клеточный аутоиммунитет хорошо изучен при ревматоидном артрите, сахарном диабете первого типа, рассеянном склерозе и многих других болезнях.
В-лимфоциты действуют куда более изощренно. Во-первых, аутоантитела могут вызывать гибель клеток, активируя на их поверхности систему комплемента или же привлекая макрофаги. Во-вторых, мишенями для антител могут стать рецепторы на поверхности клетки. При связывании такого антитела с рецептором тот может или блокироваться, или же активироваться без реального гормонального сигнала. Так происходит при болезни Грейвса : В-лимфоциты производят антитела против рецептора к ТТГ (тиреотропному гормону), мимикрируя действие гормона и, соответственно, усиливая продукцию тиреоидных гормонов. При миастении гравис антитела против рецептора к ацетилхолину блокируют его действие, что приводит к нарушению нейромышечной проводимости. В-третьих, аутоантитела вместе с растворимыми антигенами могут образовывать иммунные комплексы, которые оседают в различных органах и тканях (например, в почечных клубочках, суставах, на эндотелии сосудов), нарушая их работу и вызывая воспалительные процессы.
Как правило, аутоиммунное заболевание возникает внезапно, и невозможно точно определить, что стало его причиной. Считается, что триггером для запуска может послужить практически любая стрессовая ситуация, будь то перенесенная инфекция, травма или переохлаждение. Значительный вклад в вероятность возникновения аутоиммунного заболевания вносит как образ жизни человека, так и генетическая предрасположенность — наличие определенного варианта какого-либо гена.
Кроме того, на развитие болезни может влиять уровень экспрессии аутоантигена в тимусе. Например, продукция инсулина и, соответственно, частота презентации его антигенов Т-клеткам различается от человека к человеку. Чем она выше, тем ниже риск развития сахарного диабета первого типа, так как это позволяет удалить специфичные к инсулину Т-лимфоциты.
Заключение
Как мы уже убедились, иммунитет — это сложнейшая сеть взаимодействий как на клеточном, так и на молекулярном уровнях. Создать идеальную систему, надежно защищающую организм от атак патогенов и одновременно ни при каких условиях не повреждающую собственные органы, не смогла даже природа. Аутоиммунные заболевания — побочный эффект высокой специфичности работы системы адаптивного иммунитета, те издержки, которыми нам приходится платить за возможность успешно существовать в мире, кишащем бактериями, вирусами и другими патогенами.
Гемопоэтическая стволовая клетка
Кем быть? Как гемопоэтическая стволовая клетка «выбирает профессию «
Часть ГСК находится в состоянии покоя: такие клетки неактивны и не участвуют в клеточном цикле. Но проснувшись, гемопоэтическая стволовая клетка делает очень важный выбор. Уникальным свойством всех стволовых клеток является способность к самообновлению — так называют симметричное деление с образованием идентичных копий материнской клетки. Так гемопоэтическая стволовая клетка может практически бесконечно продлять свое детство.
* — По современным данным, гемопоэтическая стволовая клетка «взрослеет», постепенно теряя способность к самообновлению и приобретая способность к дифференцировке. А решение выбрать «рабочую специальность», то есть мегакариоцитарное и эритроцитарное направление дифференцировки, клетка принимает еще до того, как рассмотрит варианты с «учебой» и «армией» (миелоидным или лимфоидным ростками) [11].
Общие лимфоидные предшественники дают начало клеткам иммунной системы — NK-клеткам, T- и B-лимфоцитам, — которые защищают организм от вторжения. NK-клетки (большие гранулярные лимфоциты) убивают чужаков, T-лимфоциты могут распознавать эпитоп (участок антигена ) врага и организовывать наступление (T-хелперы) или атаковать самостоятельно (цитотоксические лимфоциты), а B-лимфоциты, тоже после знакомства с антигеном, могут превращаться в плазматические клетки, вырабатывать специфические антитела и поражать ими врага на расстоянии.
Каким же образом гемопоэтическая стволовая клетка решает, оставаться ей вечно юной или встать на путь дифференцировки и превратиться в зрелую клетку крови? И как она выбирает свою будущую профессию? Результаты большого количества исследований доказывают, что важную роль играет окружение гемопоэтической стволовой клетки*. В первую очередь, это различные виды клеток, формирующие гемопоэтическую нишу костного мозга.
Однако выбор профессии — непростой процесс. И огромную роль в нём, помимо внешнего воздействия, играют личные предпочтения и склонности. Как и у человека, у гемопоэтической стволовой клетки богатый и сложный внутренний мир, который представлен транскрипционными факторами. Именно их взаимодействия приводят в конечном итоге к принятию решения, кем же ей быть [17, 18].
Конечно, представление работы транскрипционных факторов в виде механических блоков — чрезвычайное упрощение. Кроме того, описанные взаимодействия — лишь малая часть огромной сети транскрипционных факторов. В настоящее время ведутся масштабные исследования, чтобы составить представление о внутренних факторах, участвующих в регуляции дифференцировки гемопоэтической стволовой клетки, и об их взаимосвязи с внешними факторами, такими как влияние других клеток и растворимых факторов. Все эти знания помогут лучше понять процессы, лежащие в основе кроветворения в норме и при различных заболеваниях, разработать подходы к лечению этих заболеваний, а также научиться управлять судьбой гемопоэтических стволовых клеток in vitro и in vivo.
Дополнительная информация:
К разделу:
Дополнительно см.:
Источник (по материалам): А. Боголюбова. Иммунитет: борьба с чужими и… своими. / Спецпроект: аутоиммунные заболевания / biomolecula 26.01.2017
Литература:
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ