Современные представления об иммунитете. Современные представления о механизмах иммунитета. Специфический и неспецифический иммунитет. Виды иммунитета Современные представления об иммунной системе

Иммунитет

Как и было сказано ранее, иммунитет - это универсальная способность живых существ противостоять действию повреждающих агентов, сохраняя свою целостность и биологическую индивидуальность. Это защитная реакция, благодаря которой организм становится невосприимчивым к антигенам. В роли антигена могут выступать различные инфекционные агенты (бактерии, вирусы и т.д.), белки других организмов (иногда полисахариды), гельминты, пересаженные ткани и органы, собственные измененные клетки организма (мутированные, опухолевые, стареющие и т.п.), сперма при оплодотворении, эмбрион для матери и др. Говоря другими словами, иммунитет поддерживает клеточный, белковый и генетический гомеостаз организма. Поэтому его рассматривают в настоящее время как одну из регуляторных систем организма человека и других животных.

Существует два вида иммунитета: врожденный и приобретенный.

Приобретенный (индивидуальный) или адаптивный иммунитет возникает после перенесения человеком какого-то заболевания, т.е. у каждого индивида он свой, собственный. Сейчас принято врожденный иммунитет называть неспецифическим, а приобретенный - специфическим. Его связывают со специфической функцией лимфоцитов. Реакции этих клеток не существуют изначально, от рождения. Они развиваются и закрепляются в ответ на проникновение антигенов во внутреннюю среду организма. Возможность формирования системы приобретенного иммунитета при рождении одинакова у всех людей, но в процессе жизни в силу того, что каждый человек контактирует в течение жизни со "своим" набором антигенов, приобретенный иммунитет формируется у всех людей по-разному, строго индивидуально.

Этот вид иммунитета принято делить на естественный и искусственный, каждый из которых делится на активный и пассивный.

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

Приобретенный пассивный иммунитет развивается при введении в организм готовых антител в виде сыворотки или передаче их новорожденному с молозивом матери или внутриутробным способом.

Естественный иммунитет включает врожденный иммунитет и приобретенный активный (после перенесённого заболевания). А также пассивный при передаче антител ребёнку от матери.

Искусственный иммунитет включает приобретенный активный после прививки (введение вакцины) и приобретенный пассивный (введение сыворотки).

Помимо прочего, существует еще и деление иммунитета на клеточный и гуморальный (жидкостный). Клеточный, как ясно из названия, представлен клетками, а гуморальный - рядом химических веществ (антител), циркулирующих в крови и тканях.

Иммунная система

Иммунитет организма определяется состоянием его иммунной системы, которая представлена органами и клетками. Иммунная система состоит из клеток и тканей, органов, которые и обеспечивают «иммунный ответ». Центральными органами ее являются те, в которых формируются и созревают иммуннокомпетентные клетки. Это тимус (вилочковая железа) и костный мозг. Селезенка, тонкий кишечник, селезенка, миндалины и другие являются периферическими органами, в которых эти клетки функционируют.

Основные функции иммунной системы:

• - распознавание;
• - уничтожение;
• - выведение из организма антигенов (чужеродных веществ), образующихся в нем и поступающих извне.

Система защищает организм от инфекции в несколько этапов, при этом с каждым этапом повышается специфичность защиты. (Специфичность (specificity) - это свойство пары биологических веществ (например, фермента и его субстрата, антигена и антитела и т.п.) избирательно взаимодействовать только или преимущественно друг с другом. [Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь]).

Самая простая линия защиты представляет собой физические барьеры, которые предотвращают попадание инфекции в организм. Если возбудитель проникает через эти барьеры, промежуточную неспецифическую реакцию на него осуществляет врождённая иммунная система. Врождённая иммунная система обнаруживается у всех растений и животных. На случай, когда возбудители успешно преодолевают воздействие врождённых иммунных механизмов, у позвоночных существует третий уровень защиты -- приобретённая иммунная защита. Эта часть иммунной системы адаптирует свою реакцию во время инфекционного процесса, чтобы улучшить распознавание чужеродного биологического материала. Такой улучшенный ответ сохраняется после уничтожения возбудителя в виде иммунологической памяти. Она позволяет механизмам приобретённого иммунитета развивать более быструю и более сильную ответную реакцию при каждом появлении такого же возбудителя.

Современные представления о иммунитете

С середины XX века под системой иммунитета стали понимать систему лимфоидных клеток, которые обеспечивали в организме распознавание "своего" и "чужого".
В последние годы, в систему иммунитета начинают включать практически все клетки белой крови, а так же целый ряд других клеток. Основную же функцию иммунитета видят в защите организма от различных проявлений биологической агрессии, как экзогенного, так и эндогенного характера.
Во второй половине XIX века, когда в странах Европы интенсивно разрабатывались различные подходы к вакцинации, в медицинскую практику прочно входит термин "иммунитет". Этот термин был заимствован из латинского языка, где он употреблялся как политический термин. "Immunitas" - означающий неприкосновенность кого-либо, нераспространение на него общепринятых правил. (Кстати, этот термин используется в дипломатии и в настоящее время).

Первоначально под иммунитетом понимали состояние повышенной устойчивости (невосприимчивости) человека (или животного) к заражению. Изящество этого термина заключалось в том, что организм, обладающий иммунитетом, был как бы "неприкосновенным" для данной инфекции и общепринятые правила обязательного инфицирования всех представителей этого вида, на данный организм не распространялись.
Обычно такое иммунное состояние достигалось путем предварительной вакцинации или благодаря перенесенной ранее болезни. То есть, в те времена под иммунитетом практически понимали реакции вторичного иммунного ответа.

Дальнейшие попытки объяснить этот интригующий феномен невосприимчивости к инфекции приводят к детальному изучению различных реакций, возникающих при инфицировании организма.

Возникают две гениальные теории иммунитета - фагоцитарная Мечникова и гуморальная Эрлиха, стоявшие в начале на антагонистических позициях. Именно борьба этих теории и их всестороннее развитие позволили к середине XX века приподнять занавес над многими неизвестными механизмами защиты.

С 60-х годов XX-го столетия возникает новое понимание функций и предназначения иммунитета. В это время была открыта уникальная способность лимфоцитов к распознаванию генетически чужеродного материала. Выдающийся австралийский ученый Бернет создал свою теорию иммунитета. Иммунитет рассматривался им как основной механизм, направленный на дифференциацию "своего" и "чужого". И основная роль здесь принадлежала лимфоцитам, которые Бернет предлагал называть "иммуноцитами".

Исходя из необходимости отличать "свое" и "не свое", под иммунитетом стали понимать механизмы поддержания генетического постоянства внутренней среды организма. То есть специфический контроль за присутствием в организме именно "своих" клеток и уничтожение всего "чужого" (бактерий, опухолевых клеток, клеток чужеродного трансплантата и т.д.).

В дальнейшем многие авторы, описывая проявления иммунитета, связывали его только со специфическими реакциями лимфоидных клеток. Другие же клетки, активно участвующие в защитных реакциях организма (макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, дендритные клетки и др.) оказывались как бы вне сферы иммунологии. В лучшем случае их рассматривали как клетки, помогающие развитию "истинного" иммунитета. Это приводило к недопониманию многих процессов, происходящих при инфекционной патологии. Такой "лимфоцентристский" перекос почему-то особенно был выражен в отечественной литературе.

На первых этапах это были примитивные реакции фагоцитирующих амебоцитов и белков, подобных белкам системы комплемента и белкам "острой фазы". А уже на более развитых ступенях эволюции появляются лимфоидные клетки, осуществляющие специфические реакции на конкретный антиген, и циркулирующие, специфически направленные молекулы - антитела.

Замечательным свойством эволюции иммунной системы является то, что в процессе ее развития, появляющиеся более совершенные механизмы защиты не исключали более древних, предшествующих механизмов. Они развивались и совершенствовались параллельно, формируя, таким образом, взаимосвязанную, "эшелонированную" систему обороны от агрессии патогенных микроорганизмов.

Некоторые авторы, среди причин эволюции иммунитета, на первый план выдвигают необходимость сдерживания и контроля процессов мутагенеза, который должен возрастать в условиях увеличения массы тела и количества соматических клеток. Однако такой подход не вполне убедителен, поскольку вряд ли целью эволюции является простое увеличение количества соматических клеток в организме. Видимо речь здесь, скорее может идти об увеличении количества дифференциированных групп клеток, что явно поддерживается эволюционным процессом.

Таким образом, в последнее время формируется понимание иммунитета (системы иммунитета), как системы факторов, обеспечивающих внутреннюю защиту организма от экзогенной (бактерии, вирусы и др.) и эндогенной (измененные или опухолевые клетки) биологической агрессии. Эта система имеет несколько линий (эшелонов) обороны.

Базируется она на древних, эволюционно закрепившихся защитных реакциях, осуществляемых лейкоцитами и белками плазмы крови. Часто их называют неспецифическими факторами иммунитета.

Они первыми вступают в борьбу с инфекцией и обеспечивают примитивное распознавание (лектиноподобное распознавание) основных бактериальных антигенов, а так же поврежденных собственных клеток (по неэкранированным углеводным остаткам, денатурированным белкам, или отсутствию "своих" белков гистосовместимости).

Они же осуществляют процессы нейтрализации и элиминации (удаления) чужеродного материала, которые происходят в реакциях фагоцитоза, внеклеточного цитолиза, цитотоксических реакциях естественных киллеров (NK- клеток) или цитолитических эффектах комплемента.

Параллельно включается вторая, специфическая линия обороны. При этом биологический материал, образующийся в результате деятельности клеток неспецифической линии борьбы, служит фактором, запускающим реакции второй, специфической линии. Ими служат переработанные (процессированные) антигены и различные цитоксины.

При достаточно быстрой нейтрализации и удалении чужеродного материала (например, авирулентных или слабовирулентных микроорганизмов) развитие специфических иммунных реакций не поддерживается и затухает.

Однако при массивной дозе чужеродного материала или высокой вирулентности возбудителя реакция неспецифических факторов бывает интенсивной и значительно более длительной. Это означает, что первая линия испытывает существенные трудности и ей необходима помощь второй, специфической линии защиты.

Последующее включение второй линии, позволяет более эффективно, более "прицельно" и точно вести борьбу с возбудителем, несущим конкретные, специфические антигены. При этом возрастает и эффективность базовых реакций неспецифического иммунитета, поскольку специфические антитела, сорбируясь на мембранах киллерных клеток или мишеней, как бы указывают, куда конкретно должна быть направлена атака.

Биологический смысл временного отставания в развитии реакций специфической системы вполне очевиден. Он заключается в том, что резервы этой системы не расходуются "по мелочам", на агрессию, не представляющую опасности для жизни организма хозяина.

При запуске реакций, приводящих к развитию выраженного специфического ответа, автоматически происходит образование, и накопление долгоживущих клеток памяти. Повторная встреча с комплиментарным антигеном, приводит к их ускоренному и интенсивному размножению. В итоге количество защитных факторов (активированных клеток и антител) оказывается настолько значительным, что внедрившийся возбудитель быстро и эффективно нейтрализуется и удаляется. Клинические проявления болезни при этом, крайне незначительны или не выявляются вовсе. В данном случае можно говорить о невосприимчивости к данной болезни.

Таким образом, понимание иммунитета, как многофакторной и многоэтапной системы защиты организма, наиболее оптимально на современном этапе.

В настоящее время предлагается разделять все разнообразные формы иммунного ответа на два основных типа - врожденный и приобретенный.

Приобретенный или адаптивный иммунитет связывают со специфической функцией лимфоцитов. Действительно, антигенспецифические реакции этих клеток не предсуществуют изначально, т.е. от рождения. Они развиваются и закрепляются в ответ на массированное проникновение антигенов во внутреннюю среду организма. Такой тип иммунитета приобретается. В западной литературе его называют адаптивным.
Еще раз хочется обратить внимание читателя на тесную взаимосвязь специфических и неспецифических факторов иммунитета, их взаиморегулирование и слаженные, генетически запрограммированные, действия по надзору за антигенным постоянством и защитой внутренней среды организма.

В настоящее время иммунный ответ организма связывают главным образом с согласованной деятельностью трех видов белых клеток крови (агранулярных лейкоцитов): В- ,Т-лимфоцитов и макрофагов. Первоначально они или их предшественники (т.н. стволовые клетки) образуются в красном костном мозге, затем наблюдается их миграция в лимфоидные органы. Эти органы делятся на первичные (где лимфоциты "обучаются") и вторичные (где они "работают"). Первичными органами являются тимус(вилочковая железа) и бурса (у птиц) или красный костный мозг (возможно, и аппендикс) у млекопитающих; отсюда и название этих лимфоцитов – Т- и В-клетки соответственно. Обучение направлено на приобретение способности отличать свое от чужого (умения распознавать антигены). 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.

К вторичным лимфоидным органам относят селезенку, лимфатические узлы, миндалины, аденоиды, аппендикс, периферические лимфатические фолликулы. Они, как и сами клетки иммунитета, разбросаны по всему телу человека, чтобы "встретить" любой антиген во всеоружии. Во вторичных лимфоидных органах, собственно, и развивается иммунная реакция на антиген. Например, при различных воспалительных болезнях резко увеличиваются лимфоузлы около пораженного органа. Лимфоидные органы на первый взгляд представляются небольшой системой организма, но подсчитано, что в сумме их масса составляет более 2,5 кг (что больше массы, например, печени!).

Таблица 1. Виды иммунитета и пути их формирования

Формируется путем вакцинации. Человеку делается прививка ослабленными или убитыми вирусами или бактериями. В результате развивается первичный иммунный ответ организма, а при попадании нормального неослабленного возбудителя заболевания обеспечивается вторичный ответ, ведущий к легкому течению болезни и быстрому обезвреживанию антигена. Методами генной инженерии создаются безвредные вакцины, не имеющие в своем составе "поражающего" фактора (ДНК или РНК вирусов или бактерий), но содержащие их поверхностные белки, на которые развивается иммунный ответ Возникает после введения сывороток, которые содержат готовые антитела против конкретного антигена (например, против дифтерии, энцефалита, змеиного яда). Эти антитела получают от иммунизированных лошадей или методами генной инженерии. Поскольку некоторые болезни развиваются быстрее, чем иммунный ответ организма, человек может умереть; но если своевременно ввести готовые антитела, они помогают справиться с болезнью, за это время развивается собственный иммунный ответ. Разработка методов вакцинации и сывороток тесно связана с именем великого французского ученого Л.Пастера

Взаимодействие иммуноцитов в реакциях инфекционного и трансплантационного иммунитета.

Клеточный иммунный ответ формируется при трансплантации органов и тканей, инфицировании вирусами, злокачественном опухолевом росте. В клеточном иммунитете участвует Тц (Тк), реагирующий с антигеном в комплексе с гликопротеинами MHC I класса в плазматической мембране клетки-мишени. Цитотоксическая Т-клетка убивает клетку, инфицированную вирусом, в том случае, если она узнает с помощью своих рецепторов фрагменты вирусных белков, связанные с молекулами МНС класса I на поверхности зараженной клетки. Связывание Тц с мишенями ведет к высвобождению цитотоксическими клетками порообразующих белков, называемых перфоринами , которые полимеризуются в плазматической мембране клетки-мишени, превращаясь в трансмембранные каналы. Как полагают, эти каналы делают мембрану проницаемой, что способствует гибели клетки.

Гуморальный иммунный ответ обеспечивают В-лимфоциты при участии Тх и макрофагов (антигенпрезентирующих клеток).

Попавший в организм антиген поглощается макрофагом. Макрофаг расщепляет его на фрагменты, которые в комплексе с молекулами MHC класса II появляются на поверхности клетки. Такая обработка антигена макрофагом называетсяпроцессированием антигена .

Для дальнейшего развития иммунного ответа на антиген необходимо участие Тх. Но прежде Тх должны быть активированы сами. Эта активация происходит тогда, когда антиген, обработанный макрофагом, распознается Тх. «Узнавание» Тх-клеткой комплекса «антиген + молекула МНС II класса» на поверхности макрофага (т.е. специфичное взаимодействие рецептора этого Т-лимфоцита со своим лигандом) стимулирует секрецию интерлейкина-1 (ИЛ-1) макрофагом. Под воздействием ИЛ-1 активизируются синтез и секреция ИЛ-2 Тх-клеткой. Выделение Тх-клеткой ИЛ-2 стимулирует ее пролиферацию. Такой процесс может быть расценен как аутокринная стимуляция, так как клетка реагирует на тот агент, который сама синтезирует и секретирует. Увеличение численности Тх необходимо для реализации оптимального иммунного ответа. Тх активируют В-клетки путем секреции ИЛ-2.

Активация В-лимфоцита происходит также при прямом взаимодействии антигена с иммуноглобулиновым рецептором В-клетки. В-лимфоцит сам процессирует антиген и представляет его фрагмент в комплексе с молекулой МНС II класса на клеточной поверхности. Этот комплекс узнает уже задействованный в иммунной реакции Тх. Узнавание рецептором Тх-клетки комплекса «АГ + молекула МНС II класса» на поверхности В-лимфоцита приводит к секреции Тх-клеткой интерлейкинов - ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, γ-ИФН (γ -интерферона), под действием которых В-клетка размножается и дифференцируется с образованием плазматических клеток и В-клеток памяти. Так, ИЛ-4 инициирует активацию В-клетки, ИЛ-5 стимулирует пролиферацию активированных В-клеток, ИЛ-6 вызывает созревание активированных В-клеток и превращение их в плазматические клетки, секретирующие антитела. Интерферон привлекает и активирует макрофаги, которые начинают более активно фагоцитировать и разрушать внедрившиеся микроорганизмы.

Передача большого количества переработанных макрофагом антигенов обеспечивает пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов в направлении образования плазмоцитов, вырабатывающих специфические антитела на конкретный вид антигена.

Т-супрессоры (Тс), подавляют способность лимфоцитов участвовать в выработке антител и таким образом обеспечивают иммунологическую толерантность, т.е. нечувствительность к определенным антигенам. Они регулируют количество образующихся плазматических клеток и количество антител, синтезируемых этими клетками. Оказалось, что тормозить выработку антител может и особая субпопуляция В-лимфоцитов, которые получили название В-супрессоров. Показано, что Т- и В-супрессоры могут действовать подавляюще также на реакции клеточного иммунитета.

Макрофаги играют важную роль как в естественном, так и в приобретенном иммунитете организма. Участие макрофагов в естественном иммунитете проявляется в их способности к фагоцитозу и в синтезе ряда активных веществ - пищеварительных ферментов, компонентов системы комплемента, фагоцитина, лизоцима, интерферона, эндогенного пирогена и др., являющихся основными факторами естественного иммунитета. Их роль в приобретенном иммунитете заключается в пассивной передаче антигена иммунокомпетентным клеткам (Т- и В-лимфоцитам), в индукции специфического ответа на антигены. Макрофаги также участвуют в обеспечении иммунного гомеостаза путем контроля над размножением клеток, характеризующихся рядом отклонений от нормы (опухолевые клетки).

Для оптимального развития иммунных реакций при действии большинства антигенов необходимо участие макрофагов как в первой индуктивной фазе иммунитета, когда они стимулируют лимфоциты, так и в его конечной фазе (продуктивной), когда они участвуют в выработке антител и разрушении антигена. Антигены, фагоцитированные макрофагами, вызывают более сильный иммунный ответ по сравнению с теми, которые не фагоцитированы ими. Блокада макрофагов введением в организм животных взвеси инертных частиц (например, туши) значительно ослабляет иммунный ответ. Макрофаги способны фагоцитировать как растворимые (например, белки), так и корпускулярные антигены. Корпускулярные антигены вызывают более сильный иммунный ответ.

Некоторые виды антигенов, например пневмококки, содержащие на поверхности углеводный компонент, могут быть фагоцитированы лишь после предварительнойопсонизации . Фагоцитоз значительно облегчается, если антигенные детерминанты чужеродных клеток опсонизированы, т.е. соединены с антителом или комплексом антитела и комплемента. Процесс опсонизации обеспечивается присутствием на мембране макрофага рецепторов, которые связывают часть молекулы антитела (Fc-фрагмент) или часть комплемента (С3). С мембраной макрофага у человека непосредственно могут связываться только антитела класса IgG, когда они находятся в комбинации с соответствующим антигеном. IgM могут связываться с мембраной макрофага в присутствии комплемента. Макрофаги способны «распознавать» растворимые антигены, например гемоглобин.

В механизме распознавания антигена выделяют два этапа, тесно связанных друг с другом. Первый этап заключается в фагоцитозе и переваривании антигена. Во втором этапе в фаголизосомах макрофага накапливаются полипептиды, растворимые антигены (сывороточные альбумины) и корпускулярные бактериальные антигены. В одних и тех же фаголизосомах может быть обнаружено несколько введенных антигенов. Изучение иммуногенности различных субклеточных фракций выявило, что наиболее активное антителообразование вызывает введение в организм лизосом. Антиген обнаруживается также в мембранах клеток. Выделяемая макрофагами большая часть переработанного материала антигенов оказывает стимулирующее влияние на пролиферацию и дифференцировку клонов Т- и В-лимфоцитов. Небольшое количество антигенного материала может длительное время сохраняться в макрофагах в виде химических соединений, состоящих не менее чем из 5 пептидов (возможно, в связи с РНК).

В В-зонах лимфатических узлов и селезенки имеются специализированные макрофаги (дендритные клетки), на поверхности многочисленных отростков которых сохраняются многие антигены, попадающие в организм и передающиеся соответствующим клонам В-лимфоцитов. В Т-зонах лимфатических фолликулов расположены интердигитирующие клетки, влияющие на дифференцировку клонов Т-лимфоцитов.

Таким образом, макрофаги принимают непосредственное активное участие в кооперативном взаимодействии клеток (Т- и В-лимфоцитов) в иммунных реакциях организма.

Хрящевая ткань. Происхождение, строение, разновидности.

Хрящевые ткани (textus cartilaginei ) отличаются упругостью и прочностью, что связано с положением этой ткани в организме. Хрящевая ткань входят в состав органов дыхательной системы, суставов, межпозвоночных дисков.

Как и в других тканях, в хрящевой ткани выделяют клетки и межклеточное вещество. Главные клеточные элементы – хондробласты и хондроциты. Межклеточного вещества в хрящевой ткани больше, чем клеток. Оно отличается гидрофильностью и упругостью. Именно с упругостью межклеточного вещества связана опорная функция хрящевых тканей.

Хрящевая ткань значительно гидратирована, - в свежей ткани содержится до 80% воды. Более половины объема «сухого» вещества хрящевой ткани составляет фибриллярный белок коллаген . В хрящевой ткани остутствуют сосуды – питательные вещества диффундируют из окружающих тканей.

Иммунитет (лат. immunitos - освобождение, избавление от чего-либо) - состояние невосприимчивости организма к чужеродным антигенам как инфекционной, так и неинфекционной природы. Реакции иммунитета направлены на недопущение, устранение чуждых организму агентов и веществ из его внутренней среды, обеспечение ее постоянства (гомеостаз).

Механизмы иммунитета усложнялись и совершенствовались по мере эволюции жизни на земле от фагоцитарной реакции у простейших, когда функция защиты была неотделима от функции пищеварения, до способности клеток организма позвоночных распознавать чуждые антигены и продуцировать высоко специфические антитела, осуществляющие функцию иммунологического надзора.

В зависимости от механизмов формирования различают иммунитет наследственный (иными словами врожденный) и приобретенный.

Наследственный иммунитет зачастую именуют видовым, так как он присущ всем особям данного вида и передается из поколения в поколение, подобно тому, как передаются иные анатомо-физиологические структуры и функции, совокупность которых в целом отличает данный вид от другого. В связи с агентами инфекционной природы примерам наследственного, т. е. генетически предопределенного (детерминированного), иммунитета является невосприимчивость человека к возбудителям подавляющего числа зоонозов (инфекционных болезней животных) и, напротив, нечувствительность животных к возбудителям антропонозов - инфекционных болезней, поражающих только людей. Напряженность наследственного иммунитета чрезвычайно высока, но не абсолютна; его иногда удается преодолеть, воздействуя на организм физическими и химическими факторами, введением необычайно больших количеств микробов или токсинов и т. п. Именно эти пути и используются при разработке моделей экспериментальной инфекции, крайне необходимых прежде всего для конструирования, производства и контроля эффективных вакцинно-сывороточных препаратов.

Приобретенный иммунитет не передается по наследству и формируется в процессе индивидуальной жизни в результате перенесенной инфекционной болезни либо по причине иммунизации. В зависимости от метода иммунизации говорят об активно приобретенном и пассивно приобретенном иммунитете.

Так, активно приобретенный иммунитет формируется в результате вакцинации, зачастую имитирующей инфекционный процесс на фоне практического здоровья, тогда как пассивно приобретенная невосприимчивость обусловлена циркуляцией чужих специфических антител, попадающих, например, от матерей через плаценту в организм новорожденных, вследствие чего они некоторое время и защищены от ряда инфекционных болезней, либо введенных с иммунными сыворотками.

Отсюда ясно, почему поствакцинальный иммунитет формируется не сразу, но сохраняется неизмеримо дольше иммунитета, связанного с введением иммунной сыворотки, хотя последний и наступает практически немедленно.

Приведенный выше принцип раздельного рассмотрения наследственного и приобретенного иммунитета является достаточно условным, так как механизмы приобретенной невосприимчивости также формируются на генетически детерминированной основе.

Видовой иммунитет - во многом следствие первичной ареактивности клеток организма, на которых отсутствуют рецепторы, способные взаимодействовать с микроорганизмами и их токсинами, и отсутствия той биохимической среды, которая необходима для размножения микробов. Наряду с этим врожденную невосприимчивость связывают и с высокой напряженностью защитных реакций, обеспеченной наличием таких факторов, как неповрежденные кожные и слизистые покровы с учетом их бактерицидных свойств, эвакуаторной способности их секретов и функций мерцательного эпителия, кислая рН желудка, содержащийся в разнообразных секретах основной белок лизоцим, функционирующий как муколитический фермент (особенно в случае взаимодействия с иммуноглобулином А) и вызывающий гибель значительного числа бактерий и в первую очередь представителей семейства стафилококков и стрептококков, постоянно присутствующих на коже и слизистых оболочках.

Важное значение в обеспечении видового иммунитета имеют содержащиеся в тканях и сыворотке различные ингибиторы ферментативной активности бактерий и вирусов, механизм действия которых подобен действию антител, белок пропердин, обладающий широким спектром бактерицидного действия на ряд бактерий и вирусов в присутствии ионов магния и комплемента.

Большую роль в состоянии наследственного иммунитета играет комплемент (скорее эффект комплементарного действия сыворотки, так как система комплемента состоит из 11 компонентов), который во многом определяет судьбу антигена (микроба-возбудителя, токсина) после его вступления в связь со специфическим антителом. Известно, что после образования комплекса антиген - антитело различные компоненты комплемента последовательно присоединяются к отдельным его участкам и так изменяют его свойства, что он более легко поглощается фагоцитами. Последующее же присоединение к комплексу антиген-антитело компонентов сопровождается губительными для микробов изменениями их клеточной стенки. Существенным фактором видового иммунитета являются так называемые нормальные антитела, в отличие от иммунных содержащиеся в низких титрах и наличие которых вероятнее всего генетически детерминировано без участия антигенного раздражения.

Нормальные антитела, равно как и иммунные (появляются в ответ на антигенное раздражение во время инфекционной болезни или после иммунизации), в присутствии комплемента обусловливают агглютинацию и лизис бактерий, делают их более легкой добычей фагоцитов (так называемый опсонизирующий эффект действия антител), нейтрализуют токсины и вирусы.

Наряду с нормальными антителами в сыворотке крови людей содержатся так называемые изоантитела к эритроцитам человека и гетероантитела (к эритроцитам животных). Активным фактором наследственного иммунитета является особый белок - интерферон, вырабатываемый в клетках организма, в частности пораженных вирусами, который после адсорбции на здоровых соседних клетках делает их недоступными для различных вирусов. Коммерческие препараты интерферона с успехам применяются в клинической и эпидемиологической практике. В перечне факторов наследственного иммунитета рассматривается и так называемая нормальная микрофлора кишечника, действующая угнетающе (антагонистически) на возбудителей брюшного тифа , дизентерии и т, д.

Как указывалось ранее, наиболее древним и мощеным механизмом, причем не только наследственного, но и приобретенного иммунитета, является фагоцитоз. Роль фагоцитоза в иммунитете всесторонне изучена и обоснована великим русским естествоиспытателем И. И. Мечниковым и его многочисленными учениками. Среди клеток, обладающих способностью фагоцитировать, различают микрофаги (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы), которые подобно пожарным первыми появляются в очаге воспаления, и макрофаги: подвижные (моноциты крови) и фиксированные (звездчатые эндотелиоциты печени, селезенки, лимфатических узлов, вилочковой железы, тимуса), адвентициальные клетки Максимова, гистиоциты соединительной ткани).

Микрофаги ведут свое происхождение от клеток соединительной ткани, циркулируют в крови до 6-7 ч, а в очаге воспаления - до 5 дней. Жизнеспособность макрофагов значительно дольше: в кровяном русле - до 3 дней, а в очаге воспаления - до нескольких месяцев. Микрофаги фагоцитируют в основном бактерий - возбудителей острых гнойных инфекций, а макрофаги могут захватывать и переваривать бактерии, грибки, простейшие, вирусы, обломки клеток своего организма, комплексы антиген-антитело и что особенно важно - участвуют в процессе образования иммунных антител.

Фагоцитоз осуществляется в несколько стадий: соединение фагоцита с микробом, погружение последнего вместе с участком клеточной стенки внутрь фагоцита и его последующее переваривание в пищеварительных вакуолях - лизосомах, где найдено более 25 различных протеолитических и гидролитических ферментов.

Некоторые патогенные микробы приобрели способность образовывать особый фермент - лейкоцидин, убивающий лейкоциты, разрушать фагосомалыше мембраны, препятствовать слиянию фагосом с лизосомами ит. д. Напротив, как ранее указывалось, фагоцитоз активируется под действием нормальных и иммунных антител, а также ряда фармакологически активных веществ - лимфокинов, выделяемых сенсибилизированными к антигену лимфоцитами тимуса (Т-лимфоцитами).

Полноценные антигены (греч. anti - против, gennae - производить) - вещества, которые обладают способностью индуцировать образование антител и взаимодействовать с ними. Так называемые гаптены, практически являющиеся лишь детерминантной частью (группой) антигенов, определяющей их специфичность, сами по себе способны лишь вступать в реакцию с уже циркулирующими в организме специфическими антителами, но, присоединившись к белку-носителю, приобретают способность индуцировать их образование.

Антигены по своей природе - высокомолекулярные полимеры, как правило; характеризующиеся высокой относительной молекулярной массой, причем проявляется прямая связь между величиной относительной молекулярной массы и степенью антигенной активности. Вместе с тем известны антигенные свойства веществ с крайне низкой молекулярной массой - порядка 3800 дальтон, например, гормон поджелудочной железы глюкагон, иммуногенность которого, однако, проявляется при введении в организм с адъювантом. Полагают, что, помимо значения величины молекулы, антигенная активность зависит от жесткости структуры детерминантных групп, входящих в состав антигена. Так, если увеличить жесткость структуры молекул практически неантигенного белка желатина путем введения в их состав тирозина, триптофана, фенилаланина, то их иммуногенность резко возрастает.

При помощи методики получения так называемых комплексных антигенов, в состав которых вводят определенные химические группировки, установлено, что специфичность антигенов определяется не свойствами всей макромолекулы, а химическим составом, месторасположением и стереоизомерией их детерминантных групп. Антигенная специфичность белковых антигенов определяется составом и последовательностью аминокислот в полипептидной цепи (особенно в ее конечных участках). Точно так же от состава и структурных взаимоотношений моносахаров зависит антигенная специфичность полисахаридов. В свою очередь детерминанты, образующиеся на поверхности белковой макромолекулы, могут отличаться друг от друга по форме, числу, размерам и набору составляющих их аминокислот.

Так называемая валентность антигена (число антител, которое может соединиться с одной молекулой антигена) зависит от числа детерминантных групп. Известно, что прямой зависимости между относительной молекулярной массой антигенов и их валентностью нет, однако молекула тиреоглобулина 40-валентна, а молекула яичного альбумина - 5-валентна.

С помощью методики серологического анализа установлена сложность антигенной структуры микроорганизмов. В составе последних выявлено наличие видовых, групповых и типовых антигенов, совокупность которых и образует так называемые антигенные формулы - своеобразные паспорта, например, многочисленных представителей рода сальмонелл, вирусов гриппа и т. д.

Антитела - это сывороточные белки-глобулины, структура которых изменена соответственно строению детерминантных групп антигена, вызвавшего (индуцировавшего) их образование. Вследствие этого такие иммуноглобулины приобретают способность вступать в реакцию взаимодействия практически только с детерминантами антигена-индуктора, что и обусловливает высокую специфичность реакции антиген - антитело. В свою очередь реакция иммуноглобулинов с антигенами-индукторами и, в частности, с различными патогенными микроорганизмами и их токсинами чаще всего (не говоря о случаях смерти от инфекционной болезни) сопровождается их нейтрализацией, гибелью и выведением из организма.

Имеется 5 классов иммуноглобулинов (Ig), различающихся между собой по относительной молекулярной массе, константе седиментации, электрофоретической подвижности, строению и, главное, по особенностям своей функциональной активности IgG, IgM, IgA, IgD и IgE.

Антитела по химическому составу и структуре неотличимы от неспецифических иммуноглобулинов того же класса. Поэтому достаточно правомерно предположение, согласно которому все молекулы Ig являются антителами к антигенам, многие из которых просто не удается обнаружить.

Синтез Ig подчиняется общим законам синтеза белков: он генетически детерминирован, иными словами связан с наличием набора определенных генов в хромосомах образующих их клеток и передается по наследству.

Иммуноглобулины образуются в результате тесного, так называемого кооперативного, взаимодействия трех видов иммунокомпетентных клеток, составляющих периферическое звено системы гуморального иммунитета. При этом все иммунокомпетентные клетки имеют общего предка в виде мультипотентных стволовых кроветворных клеток костного мозга, которые затем дифференцируются в макрофаги и так называемые Т- и В-лимфоциты. Т- и В-лимфоциты перед заселением определенных участков лимфатических органов "проходят своеобразное обучение" - инструктаж соответственно в вилочковой железе и вероятнее всего в аппендиксе и групповых лимфатических фолликулах (пейеровых бляшках) - образованиях слизистой оболочки кишечника, функционально идентичных фабрициевой сумке птиц. Морфологически В-лимфоциты отличаются от Т-лимфоцитов только наличием множества расположенных на их поверхности микроворсинок, тогда как функциональные их различия огромны. Так, установлено, что стволовые клетки еще в костном мозге дифференцируются в полустволовые, а затем часть популяции последних попадает в вилочковую железу, где под влиянием специфического индуктора-тимозина превращается в минимум в три типа Т-лимфоцитов:

Клетки-помощники или клетки-хелперы (от англ. to help - помогать), которые в последующем вместе с В-лимфоцитами участвуют в процессе продукции антител;

Клетки-киллеры (от англ. to kill - убивать), обладающие выраженной цитотоксической активностью и разрушающие чуждые организму клетки (в том числе микроорганизмов) и ткани (например, трансплантаты) с помощью образуемых ими лимфотоксинов (молекулярная масса 80 000 дальтон), которые парализуют и разрушают клетки, в частности, содержащие вирусы и риккетсии, и активизируют их фагоцитоз;

Клетки-супрессоры (от англ. to supress - подавлять), замедляющие антителообразование и "заведующие", в частности, развитием феномена иммунологической толерантности (терпимости, ареактивности к антигену-индуктору) - утраты организмом в постэмбриональном периоде способности реагировать на собственные антигены и, естественно, образовывать к ним антитела.

На состояние иммунологической толерантности похоже по конечным итогам состояние иммунологического паралича, развивающегося после введения чрезмерно больших, запредельных дозировок антигенов, что обязательно учитывается при выборе прививочных доз вакцин и анатоксинов. Вероятнее всего, роль макрофагов, Т- и В-лимфоцитов в процессе антителообразования соответственно связана со способностью макрофагов захватывать и трансформировать антиген с высвобождением его детерминантной группы, которая стимулирует Т-лимфоциты-хелперы на продукцию белка иммуноглобулиновой природы, обладающего способностью вызывать пролиферацию и дифференциацию В-лимфоцитов в пиронинофильные, а затем и плазматические,клетки, которые и продуцируют антитела, специфичные к антигену-индуктору. С учетом положения о необходимости трехклеточного кооперирования в антителогенезе, сформулированного Р. В. Петровым, схема взаимоотношений указанных клеток в процессе антителообразования может быть представлена следующим образом: антиген + макрофаг - переработанный антиген + антиген-реактивная Т-клетка - активированный антиген и, видимо, индуктор иммунопоэза + предшественник антителообразующей В-клетки - антитела. Полагают, что фактор иммунопоэза, вырабатываемый Т-лимфоцитами, активированными антигеном, представляет собой фрагмент Ig, или маленькую молекулу белка с выраженным гормональным или адъювантным действием. При этом, если индуктор иммунопоэза, продуцируемый Т-клетка-ми, почему-либо не принимает участия в кооперативном взаимодействии, то антитела не синтезируются, а развивается состояние иммунологической толерантности.

Однако нет правил без исключений. Известны так называемые тимуснезависимые, состоящие из повторяющихся субъединиц антигены типа полисахарида пневмококков, антитела к которым синтезируются В-лимфоцитами без участия Т-лимфоцитов-хелперов. Небезынтересно, что иммунологическая память к таким антигенам не развивается, почему трудно рассчитывать на эффективность отдаленной ревакцинации при их введении в чистом виде.

Срок жизни В-лимфоцитов, синтезирующих антитела, сравнительно короток. Наряду с ними существуют длительно живущие Т- и В-лимфоциты, которые после активации антигеном не проделывают весь цикл дифференцировки и поэтому выполняют особую чрезвычайно важную функцию становления иммунологической памяти способности организма быстро реагировать массивной продукцией антител на антиген-индуктор через значительное время после первой с ним встречи ранее. Очевидно, с функцией этих клеток и связан эффект ревакцинации.

В специальной литературе имеется перечень теоретических представлений о механизме образования антител. К настоящему времени наиболее экспериментально обоснованной и при этом высоко конструктивной считается клонально-селекционная теория австралийского ученого, лауреата Нобелевской премии Ф. Бернета, которая не только позволяет обобщать разнообразные уже установленные и вновь устанавливаемые факты и объяснить связанные с ними иммунологические явления, но и указывает на пути дальнейших исследований, результаты которых в свою очередь дополняют и развивают ее.

Согласно основным положениям этой теории, на протяжении длительной эволюции животного мира осуществлялись многочисленные контакты с разнообразными веществами антигенной природы, способность специфически реагировать на которые в конечном итоге закрепилась на генетическом уровне, получив представительство в хромосоме клеток, участвующих в синтезе антител. Поэтому готовность организма к реакции антителообразования генетически детерминирована и связана с наличием в популяции лимфоидных клеток множества клонов иммунокомпетентных клеток, способных продуцировать специфические антитела к различным антигенам.

Реакция лимфоидных клеток на антиген в эмбриональном и постнатальном периодах резко различается. Так, допускается, что клоны, реагирующие с антигенами собственных белков, к моменту рождения погибают, поэтому после рождения сохраняются лишь клоны клеток, распознающие только чуждые организму антигены. При этом клонально-селекционная теория допускает сохранение "запретных" клонов клеток, способных реагировать с собственными антигенами вследствие отсутствия контактов с ними в процессе эмбриогенеза. Это и является причиной развития истинных аутоиммунных заболеваний. Наличие клеток с рецепторами к различным антигенам приводит к тому, что попадающий в организм не свойственный для него "чужой" антиген неизбежно вступает в реакцию с распознающими его иммунокомпетентными клетками, вызывает усиленную их пролиферацию и массовую продукцию специфических антител.

Фундаментальными доказательствами в пользу приведенных положений клонально-селекционной теории служат экспериментально установленные факты возможности воспроизведения явления толерантности к чужеродным антигенам при условии их введения эмбриону или состояния иммунологического паралича после рождения, наличия на предшественниках клеток-продуцентов антител антителоподобных рецепторов иммуноглобулиновой природы и ряд других.

Невзирая на существенную роль антител в обеспечении невосприимчивости, природа многообразных явлений видового и приобретенного иммунитета, причем к чужеродным антигенам не только инфекционного происхождения значительно сложнее.

Невзирая на значительные успехи в объяснении механизмов, в частности, формирования иммунитета к инфекционным болезням, сущность многих известных явлений требует последующих исследований.

Так, в рамках инфекционной иммунологии не ясны причины различий в напряженности и длительности иммунитета, формирующегося после переболевания отдельными инфекционными болезнями, равно как и после введения разных вакцин одной и той же природы; требует расшифровки феномен хронического носительства патогенных микроорганизмов и ряд других фактов, знание которых необходимо для совершенствования и последовательного усиления эффективности системы профилактических мероприятий.