Материал: Иммунная реактивность и ее изменения в тренировочном микроцикле

К периферическим органам иммунной системы относят селезенку, лимфатические узлы, аппендикс, печень, миндалины глоточного кольца, групповые лимфатические фолликулы, кровь, лимфу и др. В этих органах проходит иммуногенез - размножение и окончательное созревание предшественников иммунокомпетентных клеток и осуществляется иммунологический надзор. В функциональном плане периферические органы иммунной системы могут быть подразделены на органы контроля внутренней среды организма (лимфатические узлы, селезенка, тканевые мигрирующие клетки) и его кожных и слизистых покровов (аппендикс, лимфатические фолликулы и скопления).

Клетки иммунной системы

Специфическую функцию иммунной защиты непосредственно осуществляет многочисленный пул клеток миелоидного и лимфоидного ростков крови: лимфоциты, фагоциты и дендритные клетки. Это основные клетки иммунной системы. Кроме них, в иммунный ответ может вовлекаться множество других клеточных популяций (эпителий, эндотелий, фибробласты и др.). Перечисленные клетки различаются морфологически, по функциональной активности, маркерам (специфические молекулярные метки), рецепторному аппарату и продуктам биосинтеза. Тем не менее большую часть клеток иммунной системы объединяет близкое генетическое родство: они имеют общего предшественника, полипотентную стволовую клетку костного мозга (рис. 1).

Рис. 1 Схема иммуногенеза

Чтобы быть узнанными, клетки организма синтезируют специальные белки, называемые белками главного комплекса гистосовместимости (мы их будем обозначать по английской аббревиатуре белки МНС).

У каждого человека в силу генетической изменчивости эти белки разные, хотя можно выделить ряд похожих групп белков МНС у разных людей (по типу, как группы крови), которые обязательно учитывают при трансплантации органов.

Виды иммунитета и пути их формирования

Антитоксический и антимикробный иммунитет. Различают антитоксический иммунитет, направленный на нейтрализацию микробных ядов, и антибактерийный иммунитет, направленный на уничтожение самих микробных тел. В наиболее чистом виде антитоксический иммунитет проявляется при токсических инфекциях (дифтерия, столбняк, ботулизм, газовая гангрена и др.).

В механизме антитоксического иммунитета имеет значение не только наличный титр антитоксинов в крови иммунного человека или животного, но и способность организма к их выработке.

Антибактерийный иммунитет проявляется в ряде защитных механизмов (антитела, фагоцитоз, тканевая реактивность), среди которых антителам принадлежит значительная роль. Антитела вызывают растворение или агглютинацию бактерий или способствуют их фагоцитозу, или, наконец, в их присутствии совершается переход вирулентных форм микробов в невирулентные.

При различных инфекциях механизм антибактерийного иммунитета различен.

Противовирусный иммунитет. В механизме иммунитета против вирусных инфекций имеет значение:

• 1. Выработка противовирусных антител. Во многих случаях, однако, накопление вируснейтрализующих антител далеко не исчерпывает механизма иммунитета к вирусной инфекции.
• 2. Вирусные частички фагоцитируются подобно бактериям и другим поглощаемым объектам. Процессы фагоцитоза вирусных частиц, однако, часто сочетаются с активным внедрением вируса в клетки инфицированного организма, в том числе и в лейкоциты. Так обстоит дело, например, при кори и некоторых других вирусных инфекциях. По современным представлениям, фагоцитоз не является ведущим механизмом невосприимчивости организма к вирусным инфекциям.
• 3. Внутриклеточные факторы подавления размножения вируса инфицированной клетки. Природа и механизм их действия изучены пока еще недостаточно.
• 4. Интерферон. Вирусные инфекции вызывают образование в клетках лимфоидного ряда особого белка - интерферона, подавляющего размножение вирусов. Действие интерферона неспецифично. Применение интерферона в качестве неспецифического противовирусного препарата привлекает в настоящее время большое внимание.

Во время эмбриогенеза закладывается разнообразие В - лимфоцитов (по оценкам ученых, насчитывается около миллиарда различных вариантов В-клеток - равно как и Т-клеток), причем каждый В-лимфоцит направлен против строго определенного антигена. Разумеется, миллиарда генов в геноме человека быть не может, и гигантское разнообразие, обеспечивается минимумом генетического материала (назовем только некоторые из этих механизмов: соматическая рекомбинация, соматические мутации, ошибки сплайсинга). В-клетки после активации превращаются в плазматические клетки (или плазмоциты), которые живут недолго, но успевают произвести великое множество антител.

Антитела (или иммуноглобулины) устроены однотипно, хотя среди них выделяют 5 классов. Главная особенность антител - умение связывать строго определенный антиген: так, при кори в организме вырабатывается "противокоревой" иммуноглобулин, против гриппа- "противогриппозный" и т.п. Молекула иммуноглобулина имеет в своем составе две тяжелые и две легкие полипептидные цепочки, поэтому у нее два совершенно одинаковых центра связывания антигенов (говорят, что мономер иммуноглобулинов двухвалентен). В молекулах антител есть и участки, отвечающие за привлечение эффекторных (т.е. поражающих) систем иммунитета; поэтомуглавная функция антител- не разрушение антигенов, а весьма существенная помощь в их обезвреживании, без антител иммунный ответ развивается очень медленно.

Различают три вида Т-лимфоцитов:

• - хелперы ("помощники")
• - супрессоры ("подавители")
• - киллеры ("убийцы").

Хелперы способны узнавать антиген и двумя способами активировать соответствующий В-лимфоцит (непосредственно при контакте или дистантно с помощью специальных веществ- лимфокинов). Наиболее известным лимфокином является интерферон, который используется в медицинских целях при лечении вирусных болезней (например, гриппа), но эффективен только в самые первые дни развития заболевания. Супрессорыспособны выключать иммунный ответ, что очень важно: если иммунная система не будет подавлена после обезвреживания антигена, составные части иммунитета будет поражать собственные здоровые клетки организма, что приведет к развитию аутоиммунных болезней.

Киллеры являются главным звеном клеточного иммунитета, т.к. они по белкам МНС узнают антигены и эффективно их поражают. Киллеры работают против клеток, пораженных вирусными инфекциями, а также опухолевых, мутированных, стареющих клеток организма.

Сравнительно недавно был познан механизм их действия: они выделяют в плазмалемму клеток-мишеней специальные белки (порфирины), которые, полимеризуясь, образуют в этой плазмалемме поры, через которые либо накачивается в клетку вода, либо цитоплазма "вытекает" наружу- и клетка гибнет. Поражающим фактором при этом является только мономер порфиринов, полимерная форма поры не может включиться в плазмалемму соседних клеток, тем самым достигается эффект "точечного удара"- поражается только та клетка, которую нужно поразить. Еще раз удивимся удивительному свойству природы вырабатывать в процессе эволюции простые и изящные механизмы, позволяющие легко и остроумно решать самые сложные и запутанные проблемы, стоящие перед организмом в его беспрерывной борьбе с условиями окружающей среды!

И, наконец, охарактеризуем макрофаги. Эти клетки происходят из моноцитов, относящихся к агранулярным лейкоцитам. Главная функция макрофагов - способность к фагоцитозу различных антигенов.

Оседлые макрофаги можно найти практически по всех органах и тканях организма человека (например, клетки Лангерганса в коже, клетки Куппера в печени, альвеолярные макрофаги в легких, перитониальные макрофаги в полости тела, синовиальные макрофаги в суставах, остеокласты в костях, хондрокласты в хрящах, микроглия в головном мозге и т.д.). Даже краткий перечень макрофагов показывает, что они разбросаны по всему организму, что обеспечивает адекватный ответ иммунной системы на любой антиген, попавший в любом месте организма.

Теперь соединим три главных элемента иммунитета в общую схему взаимодействия, например, при бактериальной инфекции:

Когда антиген, преодолев первые защитные барьеры организма (кожу, различные слизистые оболочки, HCl желудка и т.п.), все-таки попадает в какой-то орган, он фагоцитируется ближайшим макрофагом, который презентирует его (или его детерминанту) на своей плазмалемме рядом с белками МНС.

Эти два вещества (антиген + белок МНС) узнаются двойным рецептором хелпера, причем только тем из всего их многообразия, который направлен против данного антигена. Два указанных вещества только вместе воздействуют на хелпер, это обеспечивает включение иммунных реакций в нужный момент.

Затем хелпер активирует специфический В-лимфоцит, направленный против данного антигена.

В-лимфоцит начинает усиленно размножаться и образует клон клеток, часть которых преобразуется в клетки памяти (они обеспечивают приобретенный иммунитет), а большая часть образует плазмоциты, которые производят гигантское количество антител.

Эти иммуноглобулины соединяются с антигенами, образующиеся комплексы поражаются макрофагами, микрофагами, киллерами и другими эффекторными системами иммунитета.

Современная теория иммунитета носит название клонально-селективной: образуется клон В-клеток и наблюдается их селекция (т.е. отбор) в конечном счете по антигену (с помощью хелперов). Авторами этой теории были лауреаты Нобелевской премии Ф.Бернет, Н.Ерне, П.Б.Медавар и другие ученые.