Многоуровневая имунная система человека

Иммунитет человека – способность организма поддерживать свою биологическую индивидуальность путём распознавания и удаления чужеродных веществ и клеток (в том числе болезнетворных бактерий и вирусов, а также собственных видоизмененных опухолевых клеток).

Характеризуется изменение функциональной активности преимущественно иммуноцитов с целью поддержания антигенного гомеостаза внутренней среды.

Назначения иммунитета.

По мере эволюции сложноорганизованных многоклеточных организмов у них формируется многоуровневая иммунная система, важнейшим звеном которой становятся специализированные клетки, противостоящие вторжению генетически чужеродных объектов.

У организма иммунный ответ происходит при столкновении его с самым различным чужеродным в антигенном отношении материалом, включая вирусы, бактерии и другие микроорганизмы, обладающие иммуногенными свойствами молекулы (прежде всего белки, а также полисахариды и даже некоторые простые вещества, если последние образуют комплексы с белками-носителями – гаптены), трансплантаты или мутационно изменённые собственные клетки организма.

Иммунитет - это способ защиты организма от всех антигенно чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты – обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни. Так что иммунитет выступает как фактор стабильности онтогенеза.

Характерные признаки иммунной системы:

способность отличать «своё» от «чужого»;
формирование памяти после первичного контакта с чужеродным антигенным материалом;
клональная организация иммунокомпетентных клеток, при которой отдельный клеточный клон способен реагировать лишь на одну из множества антигенных детерминант.

Иммунная система исторически описывается состоящей из двух частей – системы гуморального иммунитета и системы клеточного иммунитета. В случае гуморального иммунитета защитные функции выполняют молекулы, находящиеся в плазме крови, а не клеточные элементы. В то время как в случае клеточного иммунитета защитная функция связана именно с клетками иммунной системы.

Иммунитет также классифицируют на врождённый и адаптивный.

Врождённый (неспецифический) иммунитет обусловлен способностью идентифицировать и обезвреживать разнообразные патогены по наиболее консервативным общим для них признакам, дальности эволюционного родства, до первой встречи с ним. Осуществляется большей частью клетками миелоидного ряда, не имеет строгой специфичности к антигенам, не имеет клонального ответа, не обладает памятью о первичном контакте с чужеродным агентом.

Адаптивный (специфический иммунитет) имеет способность распознавать и реагировать на индивидуальные антигены, характеризуется моноклональным ответом, в реакцию вовлекаются лимфоидные клетки, имеется иммунологическая память, возможно аутоагрессия.

Адаптивный иммунитет классифицируют на активный и пассивный.

Приобретённый активный иммунитет возникает после перенесённого заболевания или после введения вакцины.

Приобретённый пассивный иммунитет развивается при введении в организм готовых антител в виде сыворотки или передаче их новорождённому с молоком матери или внутриутробным способом.

Другая классификация разделяет иммунитет на естественный и искусственный.

Естественный иммунитет включает врождённый иммунитет и приобретённый активный (после перенесённого заболевания), а также пассивный иммунитет при передаче антител ребёнку от матери;

Искусственный иммунитет включает приобретённый активный после вакцинации (введение вакцины или анатоксина) и приобретённый пассивный (введение сыворотки).

Органы иммунной системы.

Выделяют центральные и периферические органы нервной системы.

К центральным органам относят красный костный мозг и тимус, а к периферическим – селезёнку, лимфатические узлы, а также мукозальную иммунную систему (МИС), представленную мукозо-ассоциированной лимфоидной тканью (МАЛТ): бронхо-ассоциированной (БАЛТ), кишечно-ассоциированной (КАЛТ) (М-клетки, пейеровы бляшки), назально-ассоциированной (НАЛТ) лимфоидной тканью и др.

Красный костный мозг – центральный орган кроветворения и иммуногенеза. Содержит самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей. Здесь происходит дифференцировка В-лимфоцитов из предшественников. Содержит также Т-лимфоциты.

Тимус – центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга.

Лимфатические узлы – периферические органы иммунной системы. Они располагаются по ходу лимфатических сосудов. В каждом узле выделяют корковое мозговое вещество. В корковом веществе есть В-зависимые зоны и Т-зависимые зоны. В мозговом веществе есть только Т-зависимые зоны.

Селезёнка – паренхиматозный зональный орган. Является самым крупным органом иммунной системы, кроме того, выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Селезёнка покрыта капсулой из плотной соединительной ткани, которая содержит гладкомышечные клетки, позволяющие при необходимости сокращаться. Паренхимы представлены функционально различными зонами: белой и красной пульпой. Белая пульпа составляет 20% и представлена лимфоидной тканью. Здесь имеются B-зависимые и Т-зависимые зоны. И также здесь есть макрофаги. Красная пульпа составляет 80%.

Она выполняет следующие функции:

депонирование зрелых форменных элементов крови;
контроль состояния и разрушения старых и повреждённых Т-лимфоцитов и тромбоцитов;
фагоцитоз инородных частиц;
обеспечение дозревания лимфоидных клеток, превращение моноцитов в макрофаги.

Иммунокомпетентные клетки. К иммунокомпетентным клеткам относят макрофаги и моноциты. Эти клетки совместно участвуют в инициации и развитии всех звеньев адаптивного иммунного ответа.

Т-лимфоциты – субпопуляция лимфоцитов, отвечающая, главным образом, за клеточный иммунный ответ. Включает в себя субпопуляции Т-хелперов, цитотоксических Т-лимфоцитов, NKT. Включает в себя эффектор, регуляторы и долгоживущие клетки памяти. Функции разнообразны: как регуляторы и администраторы иммунного ответа (Т-хэлперы), так и киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты).

В-лимфоциты. Субпопуляция лимфоцитов, синтезирующая антитела и отвечающая за гуморальный иммунный ответ.

Натуральные киллеры (NK-клетки) – субпопуляция лимфоцитов, обладающая цитотоксической активностью, то есть она способна: контактировать с клетками-мишенями, секретировать токсичные для них белки, убивать их или отправлять в апоптоз. Натуральные киллеры распознают клетки, поражённые вирусами и опухолевые клетки.

Нейтрофилы — это неделящиеся и короткоживущие клетки. Они составляют 65-70% от гранулоцитов. Нейтрофилы содержат огромное количество антибиотических белков, которые содержатся в различных гранулах. К этим белкам относятся изоцим (мурамидаза), липопироксидаза и другие антибиотические белки.
Нейтрофилы способны самостоятельно мигрировать к месту нахождения антигенов, так как у них есть рецепторы хемотаксиса (двигательная реакция на химическое вещество).
Нейтрофилы способны прилипать к эндотелию сосудов и далее мигрировать через стенку к месту повреждения антигенов. Далее происходит фагический цикл, нейтрофилы постепенно заполняются продуктами обмена. Далее они погибают и превращаются в клетки гноя.

Эозинофилы оставляют 2-5% от гранулоцитов. Способны фагоцитировать микробы и уничтожать их. Но это не является их главной функцией. Главным объектом эозинофилов являются гельминты (глисты). Эозинофилы узнают гельминтов и экзоцитируют в зону контакта вещества – перфорины. Эти белки встраиваются в билипидный слой клеток гельминта. В них образуются поры, внутрь клетки устремляется вода, и гельминт погибает от осмотического шока.

Базофилы составляют 0,5-1% от гранулоцитов. Существуют 2 формы базофилов: собственно, базофилы, циркулирующие в крови, и тучные клетки, находящиеся в ткани. Тучные клетки располагаются в различных тканях лёгких, слизистых, и вдоль сосудов. Они способны вырабатывать вещества, стимулирующие анафилаксию (расширение сосудов, сокращение гладких мышц, сужение бронхов). При этом происходит взаимодействие с иммуноглобулином Е. Таким образом они участвуют в аллергических реакциях. В частности, в реакциях немедленного типа.

Моноциты превращаются в макрофаги при переходе из кровеносной системы в ткани. Существует несколько видов макрофагов в зависимости от типа ткани, в которой они находятся, в том числе:

некоторые антигенпрезентующие клетки, в первую очередь, дендритные клетки, роль которых – поглощение микробов и «представление» их Т-лимфоцитам.
Клетки Купфера – специализированные макрофаги печени, являющиеся частью ретикулоэндотелиальной системы.
Альвеолярные макрофаги – специализированные макрофаги лёгких.
Остеокласты – костные макрофаги, гигантские многоядерные клетки, удаляющие костную ткань посредством растворения минеральной составляющей и разрушения коллагена.
Микроглия – специализированный класс глиальных клеток центральной нервной системы, которые являются фагоцитами, уничтожающими инфекционные агенты.
Кишечные макрофаги и т.д.

Функции их разнообразны и включают в себя фагоцитоз, взаимодействие с адаптивной иммунной системой, инициацию и поддержание иммунного ответа, поддержание и регулирование процесса воспаления, взаимодействие с нейтрофилами и привлечение их в очаг воспаления, выделение цитокинов, регуляция репарации, регуляция процессов свёртывания крови и проницаемости капилляров в очаге воспаления, синтез компонентов системы комплемента.

Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врожденного иммунного ответа, который является неспецифичным.

Иммунодефициты – нарушения иммунологической реактивности, обусловленные выпадением одного или нескольких компонентов иммунного аппарата или тесно взаимодействующих с ним неспецифических факторов.

По происхождению иммунодефициты делят на первичные и вторичные.

Первичный иммунодефицит – это врождённые дефекты иммунной системы. Вторичные иммунодефицитные состояния – нарушения иммунной систем, развивающиеся в постнатальном периоде у детей или у взрослых, не являющиеся результатом генетических дефектов.

Факторы, способные вызывать вторичный иммунодефицит, весьма разнообразны. Вторичный иммунодефицит может быть вызван как фактором внешней среды, так и внутренними факторами организма. В целом, все неблагоприятные факторы окружающей среды, способные нарушить обмен веществ организма, могут стать причиной развития вторичного иммунодефицита. К наиболее распространённым факторам окружающей среды, вызывающим иммунодефицит, относятся загрязнения окружающей среды, ионизурющее и СВЧ-излучение, острые и хронически отравления, длительный приём некоторых лекарственных препаратов, хронический стресс и переутомление.

Общей чертой описанных выше факторов является комплексное негативное воздействие на все системы организма, в том числе, и на иммунную систему. Кроме того, такие факторы, как ионизирующее излучение, оказывают избирательное ингибирующее действие на иммунитет, связанное с угнетением системы кроветворения. Люди, проживающие или работающие в условиях загрязнённой окружающей среды, чаще болеют различными инфекционными заболеваниями и чаще страдают онкологическими болезнями. Очевидно, что такое повышение заболеваемости у этой категории людей связано со снижением активности иммунной системы.

Вторичные иммунодефициты являются частым осложнением многих заболеваний и состояний.

Основные причины вторичных иммунодефицитных состояний:

дефект питания и общее истощение организма также приводят к снижению иммунитета. На фоне общего истощения организма нарушается работа всех органов. Иммунная система особенно чувствительна к недостатку витаминов, минералов и питательных веществ, так как осуществление иммунной защиты — это энергоёмкий процесс. Часто снижение иммунитета наблюдается во время сезонной витаминной недостаточности (зима, весна);
хронические бактериальные и вирусные инфекции, а также паразитарные инвазии (туберкулёз, стафилококкоз, пневмококкоз, герпес, хронические гепатиты, краснуха, ВИЧ, малярия, токсоплазмоз, лейшманиоз, аскаридоз и др.). При различных хронических заболеваниях инфекционного характера иммунная система претерпевает серьёзные изменения: нарушается иммунореактивность, развивается повышенная сенсибилизация по отношению к различным антигенам микробов. Кроме того, на фоне хронического инфекционного процесса наблюдается интоксикация организма и угнетение функции кроветворения. Иммунодефицит во время инфекции ВИЧ опосредован избирательным поражением клеток системы вирусом;
гельминтозы;
потеря факторов иммунной защиты наблюдается во время сильных потерь крови, при ожогах или заболеваниях почек. Общей особенностью этих патологий является значительная потеря плазмы крови или растворённых в них белков, часть из которых является иммуноглобулинами и другими компонентами иммунной системы. Во время кровотечений теряется не только плазма, но и клетки крови;
диарейный синдром;
стресс-синдром;
тяжёлые травмы и операции также протекают с нарушением функций иммунной системы. Вообще любое серьёзное заболевание организма приводит к вторичному иммунодефициту. Отчасти это связано с нарушением обмена веществ и интоксикацией организма, а отчасти с тем, что во время травм или операций выделяются большие количества гормонов надпочечников, которые угнетают функции иммунной системы
эндокринопатии (сахарный диабет, гипотиреоз, гипертиреоз) приводят к снижению иммунитета за счёт нарушения обмена веществ организма. Наиболее выраженное снижение иммунной реактивности организма наблюдается при сахарном диабете и гипотиреозе. При этих заболеваниях снижается выработка энергии в тканях, что приводит к нарушению процессов деления и дифференцировки клеток, в том числе клеток иммунной системы. На фоне сахарного диабета частота различных инфекционных заболеваний значительно повышается. Связано это не только с угнетением функций иммунной системы, но и с тем, что повышенное содержание глюкозы в крови больных диабетом, стимулирует размножение бактерий;
острые и хронические отравления различными ксенобиотиками (химическими токсичными веществами, лекарственными препаратами, наркотическими средствами). Особенно выражено снижение иммунной защиты во время приёма цитостатиков, глюкокортикоидных гормонов, антиметаболитов, антибиотиков;
низкая масса тела при рождении;
снижение иммунной защиты у людей старческого возраста, беременных женщин и детей, связано с возрастными и физическими особенностями организма этих категорий людей;
злокачественные новообразования – нарушают деятельность всех систем организма. Наиболее выраженное нарушение иммунитета наблюдается в случае злокачественных заболеваний крови и при замещении красного костного мозга метастазами опухоли. На фоне лейкемии, количество иммунных клеток в крови порой повышается в десятки, сотни и тысячи раз, однако, эти клетки не функциональны и потому не могут обеспечить нормальной иммунной защиты организма;
аутоиммунные заболевания возникают из-за нарушения функций иммунной системы. На фоне заболеваний этого типа и при излечении иммунная система работает недостаточно и, порой, неправильно, что приводит к повреждению собственных тканей и неспособности побороть инфекцию.

Противоопухолевый иммунитет. Существуют специфические Т-эффекторы и антитела к антигенам опухолей. Степень инфильтрации опухоли лимфоцитами коррелирует с выживаемостью пациентов; подавление иммунологической реактивности (радиация и др.) увеличивает частоту возникновения опухолей; заболеваемость раком увеличивается с возрастом, т.е. параллельно с угасанием иммунологической реактивности. Длительное угнетение иммунитета повышает частоту возникновения злокачественных опухолей.

В реализации противоопухолевого иммунитета большое значение имеют опухолевые трансплантационные антигены, наличие которых на опухолевых клетках делает их чувствительными к действию факторов иммунной системы.

В компании Сово-Сова разработан уникальный препарат Силаорг. Это комплексный иммунопротекторный препарат с поливалентным механизмом действия.