Иммунитет

Иммунитет — это защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым относятся микроорганизмы, виру-сы, бактерии, различные белки, клетки, в том числе и измененные собственные. Основоположниками иммунологии являются Луи Пас-тер, Илья Мечников и Пауль Эрлих. В 1881 г. Л. Пастер разработал принципы создания вакцин для предупреждения инфекционных забо-леваний. И. Мечников выдвинул клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета. П. Эрлих открыл антитела и сформулировал гуморальную теорию иммунитета. В 1901 г., открыв группы крови, К. Ландштейнер доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пре-делах одного вида. Известно, что организм отторгает пересаженные чужеродные ткани. Но отторжение происходит не сразу и зависит от иммунологической толерантности — это распознавание и специфи-ческая терпимость.

Основной структурной и функциональной единицей иммунной системы является лимфоцит, который существует в виде двух незави-симых популяций (Т-лимфоциты и В-лимфоциты). Лимфоциты, как и другие клетки крови, образуются из стволовой клетки костного моз-га. Из части стволовых клеток образуются непосредственно В-лим-фоциты. Другая часть стволовых клеток поступает в тимус, где они дифференцируются в Т-лимфоциты.

Иммунная система объединяет органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в организме.

К органам иммунной системы относятся все органы, которые уча-ствуют в образовании клеток, осуществляющих защитные реакции организма. Иммунные органы построены из лимфоидной ткани, кото-рая представляет собой ретикулярную строму и расположенные в ее пет-лях клетки (лимфоциты, плазматические клетки, макрофаги и другие клеточные элементы). Органы иммунной системы включают: костный мозг, тимус, скопления лимфоидной ткани, расположенные в стенках полых органов пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем (миндалины, лимфоидные бляшки тонкой кишки, одиночные лим-фоидные узелки в слизистых оболочках внутренних органов), лимфатические узлы, селезенку (рис. 43). Костный мозг и тимус относят к центральным органам иммунной системы в связи с тем, что в них из стволовых клеток образуются и дифференцируются лимфоциты. Ос-тальные органы иммунной системы являются периферическими — в них лимфоциты выселяются из центральных. Центральные органы располагаются в хорошо защищенных от внешних воздействий мес-тах, периферические — на путях возможного внедрения в организм генетически чужеродных веществ.

Органы иммунной системы вырабатывают иммунокомпетентные клетки (лимфоциты и плазмоциты), включают их в иммунный про-цесс, распознают и уничтожают чужеродные вещества. Антигены — это вещества, которые несут признаки генетической чужеродности. При их попадании в организм развиваются специфические иммуно-логические реакции, в результате чего образуются нейтрализующие их защитные вещества — антитела, которые являются иммуноглобу-линами (гуморальный иммунитет) или специфически реагирующими лимфоцитами (клеточный иммунитет). Т-лимфоциты осуществляют клеточный иммунитет, уничтожая чужеродные клетки. В-лимфоциты участвуют в гуморальном иммунитете, обеспечивают накопление плазматических клеток, синтезирующих антитела. Антитела связыва-ются с антигенами, в результате чего поглощаются фагоцитами. Анти-тела специфичны. В настоящее время общепринята точка зрения, что каждый В-лимфоцит программируется в кроветворной ткани, а Т-лим-фоцит — в корковом веществе тимуса. В результате программирова-ния на плазмолемме появляются белки — рецепторы, комплементарные определенному антигену. Связывание антигена с рецептором приво-дит к пролиферации данной клетки и образованию множества потом-ков, которые реагируют только с данным антигеном.

Важнейшим свойством иммунной системы является иммунологи-ческая память. В результате первой встречи запрограммированного лимфоцита с определенным антигеном образуется два вида клеток. Одни из них сразу выполняют свою функцию — секретируют антитела, другие представляют собой клетки памяти, циркулирующие в крови длительное время. В случае повторного поступления этого же антиге-на клетки памяти быстро превращаются в лимфоциты, вступающие в реакцию с антигеном. При каждом делении лимфоцита количество клеток памяти возрастает.

Кроме того, после встречи с антигеном Т-лимфоциты активиру-ются, увеличиваются и дифференцируются в одну из пяти субпопуляций, каждая из которых обусловливает определенный ответ. Т-киллеры (убийцы) при встрече с антигеном вызывают его гибель. Т-супрессо-ры подавляют иммунный ответ В-лимфоцитов и других Т-лимфоци-тов на антигены. Для осуществления иммунного ответа В-лимфоцита на антиген необходима его кооперация с Т-хелпером (помощником). Но это взаимодействие возможно только при наличии макрофага — Е-клетки. При этом макрофаг передает антиген В-лимфоциту, кото-рый затем продуцирует плазматические клетки.

В-лимфоцит производит сотни плазматических клеток. Каждая такая клетка дает огромное количество антител, готовых уничтожить антиген. Антитела по своей природе являются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. Иммуноглобулины бывают пяти видов: IgA, IgG, IgE, IgD и IgM. Около 15 % всех антител — это IgG, которые вместе с IgM воздействуют на бактерии и вирусы. IgA защищают слизистые оболочки пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем. IgE обеспечивают аллергические реакции. Увеличение количества IgM сви-детельствует об остром заболевании, IgG — о хроническом процессе.

Кроме того, лимфоциты продуцируют лимфокины. Самый из-вестный из них интерферон, который образуется под воздействием вируса. Функцией интерферона является стимуляция неинфициро-ванных клеток к выработке противовирусных белков. Причем интер-ферон активен против всех вирусов и способствует увеличению числа Т-лимфоцитов.

Активация лимфоцитов приводит к синтезу клетками неспеци-фических биологически активных веществ, называемых цитокинами, или интерлейкинами (ИЛ). Термин «интерлейкины» был введен в 1979 г. для обозначения медиаторов межклеточных взаимодействий. Они различаются по строению, молекулярной массе, биологической ак-тивности, периоду полураспада и другим свойствам. Способностью продуцировать и секретировать цитокины обладают практически все клетки организма. Посредством цитокинов регулируются характер, глубина и продолжительность иммунного ответа и иммунного воспа-ления. Цитокины иммунной системы группируются в 4 основных класса, в каждом из которых выделяют дополнительные субклассы. Важнейшие из них выполняют следующие функции: ИЛ-1 влияет на созревание В-лимфоцитов и усиливает функцию нейтрофилов; ИЛ-2 непосредственно стимулирует плазмоциты к синтезу антител; ИЛ-4 изменяет противоопухолевую активность макрофагов; ИЛ-5 усили-вает функциональную активность эозинофилов; ИЛ-8 является медиа-тором острой фазы воспалительной реакции и вызывает миграцию нейтрофилов в очаг воспаления; ИЛ-10 стимулирует дифференциров-ку В-лимфоцитов; ИЛ-12 стимулирует рост и дифференцировку Т-кил-леров и увеличивает функциональную активность Т-хелперов. Именно интерлейкины ответственны за передачу антигенспецифического сиг-нала, без которого невозможен полноценный иммунный ответ.

Продолжительность жизни В-лимфоцитов составляет несколько недель, Т-лимфоцитов — 4-6 месяцев.

К центральным органам иммунной системы относятся красный костный мозг и тимус.

Костный мозг. Масса костного мозга у взрослого человека состав-ляет 2,5—3 кг (около 4,5 % массы тела). Около половины ее приходится на красный костный мозг, остальное количество — на желтый. Красный костный мозг состоит из стволовых кроветворных клеток, которые являются предшественниками всех клеток крови, и ретикулярной ткани, образующей каркас костного мозга. В его петлях находятся кровяные клетки крови разной зрелости, макрофаги и другие клетки. Костный мозг располагается в виде шнуров вокруг артериол, которые отделены друг от друга синусоидными капиллярами. В стенках этих ка-пилляров образуются временные миграционные поры, через которые проходят созревшие клетки. Незрелые клетки попадают в кровь только при заболеваниях крови или мозга. В желтом костном мозге кровооб-разующие элементы отсутствуют, но при больших кровопотерях на месте желтого может опять появляться красный костный мозг. У ново-рожденного красный костный мозг занимает все костномозговые по-лости. Первые жировые клетки появляются через 1—6 месяцев после рождения. После 4-5 лет красный костный мозг в диафизах трубчатых костей начинает замещаться желтым. К 20-25 годам все костномозговые полости диафизов трубчатых костей полностью заполняются желтым костным мозгом. В плоских костях он составляет 50 % объема костно-го мозга. В старческом возрасте костный мозг приобретает слизепо-добную консистенцию и называется желатиновым костным мозгом.

Тимус — второй центральный орган иммунной системы. В нем из стволовых клеток созревают и дифференцируются Т-лимфоциты. Стволовые клетки с током крови из мозга попадают в тимус, проходят ряд промежуточных стадий и превращаются в Т-лимфоциты. Послед-ние поступают в кровь и лимфу и заселяют периферические органы иммунной системы (селезенку, лимфатические узлы). Тимус достига-ет максимальных размеров в период полового созревания (в это время его масса составляет 37 г). После 16 лет масса тимуса постепенно уменьшается: в 20 лет — 25 г, в 35 лет — 22 г. Полностью лимфоидная ткань тимуса не исчезает даже в старческом возрасте (после 50 лет она составляет 13 г). В тимусе рано появляется жировая ткань. Если у ново-рожденного соединительная ткань в тимусе составляет всего 7 %, то в 20 лет — 40 %, после 50 лет — до 90 %.