Работа иммунной системы сопряжена со сложной системой тренировок, которые формируют врожденный и приобретенный иммунитет.

Каждый человек рождается с врожденным иммунитетом. В нем участвуют макрофаги, нейтрофилы и система комплемента, которые реагируют на все чужеродные вещества сходным образом, и поэтому распознавание антигенов происходит у разных людей одинаково.

Приобретенный иммунитет человек приобретает в течение жизни. При рождении его иммунная система еще не контактировала с внешним миром и не имеет «памяти» о разнообразных антигенах. Она учится реагировать на каждый новый антиген, с которым сталкивается конкретный человек, и запоминать его, поэтому приобретенный иммунитет очень специфичен.

Иммунная система сохраняет память о каждом антигене, независимо от того, попадал ли он в организм через легкие (при дыхании), кишечник (с пищей) или кожу. Это возможно благодаря тому, что лимфоциты живут долго. Когда эти клетки сталкиваются с антигеном во второй раз, они запускают быстрый, энергичный, специфический ответ на него. Поэтому ветряная оспа или корь не возникают у людей больше одного раза в жизни, а прививки позволяют успешно предотвращать болезни.

Например, для профилактики полиомиелита человека вакцинируют ослабленной формой вызывающего это заболевание вируса. Если позже человек подвергается воздействию активного вируса полиомиелита, иммунная система находит в своей памяти данные о вирусе и быстро активирует соответствующие механизмы защиты. В результате специфические антитела нейтрализуют вирус прежде, чем он получит возможность размножаться и повреждать нервную систему.

Врожденный и приобретенный иммунитет взаимосвязаны. Они влияют друг на друга непосредственно или через цитокины (посредники). В редких случаях определенный стимул провоцирует один ответ. Чаще возникают несколько ответов, которые могут усиливать друг друга, а иногда находиться во взаимном противоречии. В любом случае все ответы развиваются по схеме: распознавание, мобилизация и атака.

Прежде чем иммунная система сможет ответить на антиген, она должна его распознать. Для этого существует процесс, называемый обработкой (представлением) антигена. Основными клетками, обрабатывающими (представляющими) антиген, являются макрофаги, но выполнять такую функцию могут также другие клетки, в том числе В-лимфоциты.

T-лимфоциты являются частью иммунной системы. Они помогают выявлять антигены - вещества, чужеродные для организма. Для этого антиген должен быть обработан и «представлен» T-лимфоциту в особой форме, по которой он может распознать антиген. Данный процесс проходит в несколько этапов.

1. Циркулирующий в организме антиген имеет форму, по которой T-лимфоцит не может его узнать.
2. Обрабатывающая антигены клетка, например, макрофаг, захватывает антиген.
3. Ферменты макрофага расщепляют антиген на фрагементы.
4. Некоторые фрагменты антигена связываются с молекулами главного комплекса гистосовместимости прикрепляются к поверхности клетки.
5. Рецептор, расположенный на поверхности T-лимфоцита (T-клеточный рецептор), узнаёт фрагмент антигена, связанный с молекулой главного комплекса гистосовместимости и соединяется с ним.

Известны две основные группы Т-лимфоцитов, которые отличаются по способности связываться с молекулами главного комплекса гистосовместимости:

• Т-лимфоциты с молекулой CD8 на поверхности связываются с молекулами главного комплекса гистосовместимости класса I.
• Т-лимфоциты с молекулой СD4 на поверхности — с молекулами главного комплекса гистосовместимости класса II.

После того как обрабатывающая антиген клетка и Т-лимфоцит распознают антиген, начинаются реакции, направленные на то, чтобы мобилизовать иммунную систему. Поглотив антиген, представляющая его клетка выделяет цитокины:

• Интерлейкин-1 мобилизует другие Т-лимфоциты;
• интерлейкин-12 активирует естественные киллеры, стимулируя выработку ими интерферона;
• интерлейкин-8 привлекает нейтрофилы к месту, где обнаружен антиген.

Этот процесс передвижения клеток под влиянием химических веществ называется хемотаксисом.

Контактировавшие с антигеном Т-лимфоциты вырабатывают цитокины, которые помогают мобилизовать другие лимфоциты, усиливая иммунный ответ. Цитокины могут также активировать неспецифическую защиту, участвуя таким образом во врожденном и приобретенном иммунитете.

Большая часть компонентов иммунной системы предназначена для уничтожения или выведения из организма болезнетворных микроорганизмов после того, как они будут обнаружены. Этим занимаются:

• макрофаги;
• нейтрофилы;
• естественные киллеры.

Если чужеродный агент не удается нейтрализовать полностью, организм изолирует его при помощи гранулемы — ограниченного очага воспаления.

Примером инфекции, которую организм не может полностью уничтожить, являются бактерии, вызывающие туберкулез. Как правило, люди с крепким здоровьем, подвергшиеся их воздействию, не заболевают туберкулезом, но некоторые бактерии остаются жить в гранулеме неопределенно долго, обычно в легких. Если иммунная система ослабляется (это может произойти даже через 50 или 60 лет), стенки гранулемы разрушаются и бактерии начинают размножаться.

Организм борется против болезнетворных микробов по-разному. С теми из них, которые остаются вне клеток организма (внеклеточные микроорганизмы), иммунная система справляется относительно легко: она облегчает их поглощение макрофагами и другими клетками, мобилизуя защитные механизмы. Этот механизм зависит оттого, имеют микробы капсулу или нет.

С чужеродными агентами, которые проникают внутрь клеток (внутриклеточные микроорганизмы), остаются жизнеспособными и функционируют там, организм борется совершенно особым способом.

Некоторые бактерии имеют капсулу, которая защищает их клеточную стенку и предотвращает их распознавание макрофагами. К таким бактериям относятся стрептококки, вызывающие, в частности, стрептококковую ангину. Для развития иммунного ответа В-лимфоциты должны синтезировать антитела против веществ капсулы. Антитела также нейтрализуют токсины, которые вырабатывают некоторые бактерии.

Синтезированные антитела присоединяются к капсулам. Комплекс антитела и бактерии называется иммунным комплексом. Он присоединяется к рецептору на макрофаге. Это способствует поглощению всего комплекса макрофагом, где бактерии перевариваются.

Иммунный комплекс активирует также белки системы комплемента, которые присоединяются к нему и этим облегчают его выявление и дальнейшее поглощение макрофагом.

Некоторые бактерии имеют только клеточную стенку, не защищенную капсулой. К ним относится кишечная палочка, вызывающая пищевое отравление и воспалительные заболевания мочевого тракта.

Когда не имеющие капсулы бактерии вторгаются в организм, начинают действовать макрофаги, естественные киллеры, цитокины и система комплемента.

Макрофаги имеют рецепторы, которые распознают молекулы на поверхности таких бактерий. После того как эти молекулы и рецепторы соединятся, макрофаг захватывает бактерию. Этот процесс называется фагоцитозом. В ходе фагоцитоза макрофаг выделяет цитокины, привлекающие нейтрофилы.

Нейтрофилы захватывают и уничтожают еще большее количество бактерий. Некоторые цитокины, продуцируемые макрофагами, активируют естественные киллеры, которые в результате приобретают способность уничтожать бактерии самостоятельно или помогают нейтрофилам и макрофагам делать это более эффективно.

Не имеющие капсулы бактерии активируют также систему комплемента. Одна часть его белков непосредственно участвует в разрушении бактерий, а другая часть привлекает нейтрофилы, которые расправляются с оставшимися бактериями.

Некоторые микроорганизмы, например микобактерии туберкулеза, для того чтобы вызвать болезнь, должны попасть внутрь клеток организма. Поэтому они не имеют никакой защиты против поглощения их клетками иммунной системы. Внутри клетки такие микроорганизмы окружены защитной структурой, называемой пузырьком (вакуолью). Пузырьки могут соединяться с другими пузырьками внутри цитоплазмы, например теми, в которых находятся молекулы главного комплекса гистосовместимости. При слиянии пузырьков главный комплекс гистосовместимости захватывает некоторые фрагменты бактерий. Когда он оказывается на поверхности клетки, Т-лимфоциты узнают его молекулы и реагируют на фрагменты антигена, выделяя цитокины.

Цитокины активируют макрофаги. Эта активация приводит к выработке новых веществ, которые позволяют макрофагу уничтожить микроорганизмы, находящиеся внутри клетки.

Некоторые цитокины способствуют выработке антител, уничтожающих микроорганизмы вне клетки, но неэффективных против внутриклеточных инфекций.

Вирусы — это другой пример микроорганизмов, проявляющих активность только внутри клеток. Однако вирусы подвергаются обработке не в пузырьках, а в специальных структурах — протеосомах.

Протеосомы расщепляют вирус на фрагменты, которые затем транспортируются к другой структуре, называемой эндоплазматическим ретикулумом — «фабрике» для синтеза различных веществ. В эндоплазматичеком ретикулуме образуются также молекулы главного комплекса гистосовместимости, относящиеся к классу I. После того как их сборка закончится, они подбирают фрагменты вируса и вместе с ними прикрепляются к поверхности клетки.

Некоторые Т-лимфоциты распознают эти молекулы, которые теперь содержат вирусные фрагменты, и связываются с ними. После связывания сигнал, переданный с клеточной мембраны внутрь клетки, активирует Т-лимфоциты, специфические по отношению к конкретному антигену, и большинство из них превращаются в Т-киллерные клетки. Однако, в отличие от естественных киллеров, Т-киллерные клетки уничтожают только клетки, пораженные вирусом, который стимулировал их активацию.

Например, Т-киллерные клетки борются против вируса гриппа. Людям обычно требуется от 7 до 10 дней, чтобы справиться с этой болезнью, потому что именно столько времени необходимо для выработки Т-киллерных клеток, которые активны против вируса гриппа данного типа.

Если данная проблема актуальна для вас или ваших близких, мешает вам чувствовать себя счастливым человеком, то мы готовы помочь вам в решении этой проблемы. Подробнее

!!Рекомендуем: Семейная Энциклопедия Здоровья ⇒ Что должен знать современный человек? ⇒ Самоанализ. Работа над собой ⇒ Оглавление ⇒ Главная сайта