Проникшие в организм чужеродные антигены (бактерии, вирусы, трансплантационные антигены) провоцируют образование строго специфических антител или формируют соответствующий клон лимфоцитов (см. ). В основе столь очевидной феноменологии лежат сложные, открытые лишь в последние 15-20 лет процессы. Трудность их расшифровки состояла главным образом в необходимости понять, за счет каких конкретных механизмов соблюдается строгая специфичность иммунного ответа.
ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (АНТИТЕЛА)
У млекопитающих, включая человека, известны пять классов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA, IgD и IgE. Каждый класс обладает своими структурными и биологическими свойствами (табл. 1).
Иммуноглобулиновая молекула имеет участок (V-область), который взаимодействует с антигеном, и участок (С-область), связанный с физиологической активностью. Подобные особенности определяют функциональный дуализм иммуноглобулинов. Так, например, IgM и IgG могут обладать одной и той же специфичностью, но при этом физиологические возможности у них разные (см. табл. 1). Кроме того, отличающиеся по специфичности молекулы одного и того же класса (одна для антигена А, другая для антигена В) характеризуются общими физиологическими свойствами.
Таблица 1. Основные физико-химические и биологические характеристики иммуноглобулинов человека
| Свойство | IgM | IgG | IgA | IgD | IgE |
| Обозначение: H-цепи | m | g | a | d | e |
| Обозначение: L-цепи | k или l | k или l | k или l | k или l | k или l |
| Молекулярная формула | (m 2 k 2) 5 | (g 2 k 2) | (a 2 k 2) | (d 2 k 2) | (e 2 k 2) |
| Количество доменов H-цепи | 5 | 4 | 4 | 4 | 5 |
| Молекулярная масса (кД) | 900 | 160 | 170 | 185 | 185 |
| Содержание углеводов, % | 11,8 | 2,9 | 7,5 | 1,3 | 1,2 |
| Концентрация в сыворотке, мг/мл | 0,9 | 13,1 | 1,6 | 0,12 | 0,33 |
| Наличие J-цепи | + | - | + | - | - |
| Фиксация комплемента | + | + | - | - | - |
| Транспорт через плаценту | - | + | - | - | - |
| Адгезия на: | |||||
| - макрофагах | - | + | - | - | - |
| - лимфоцитах | - | + | - | - | + |
| - нейтрофилах | + | + | - | - | |
| - моноцитах | - | + | - | - | - |
| - тучных клетках | - | + | - | - | + |
Иммуноглобулины всех классов построены по общему плану. Это можно проиллюстрировать на примере молекулярной организации IgG (рис. 1). Он имеет две тяжелые полипептидные (Н) цепи с молекулярной массой около 50 000 дальтон и две легкие (L) цепи с молекулярной массой около 23 000 дальтон, которые объединены в четырехцепочечную молекулу посредством ковалентных дисульфидных связей (-s-s-). Каждая цепь содержит вариабельную область (V L и V H для L- и H-цепей соответственно), от которых зависит специфичность иммуноглобулинов как антител, и константную (С), разделяющуюся на гомологичные участки: С Н 1, С Н 2, С Н 3. L-цепь имеет один константный участок. Каждый участок представляет собой домен (замкнутую, складчатую, глобулярную структуру), имеющий внутрицепьевую -s-s- связь. Из всех иммуноглобулинов наиболее сложно организован IgM. Если IgG представляет собой одну субъединицу, то IgM включает пять таких субъединиц, каждая из которых объединена с соседними дисульфидными связями (-s-s-) и J-цепью.
Размах вариабельности иммуноглобулинов очень велик и не встречается ни у одного из изученных к настоящему времени белков. Так, V-домены тяжелой цепи одного класса отличаются друг от друга по 10-50 аминокислотным остаткам. Перед иммунологами со времен П. Эрлиха всегда стоял вопрос: с какими конкретно биологическими процессами связана столь широкая изменчивость (а следовательно, и специфичность) иммуноглобулинов? Почему один участок иммуноглобулиновой молекулы крайне лабилен и меняется от белка к белку, а другой столь стабилен? В 1959 году известный австралийский ученый М. Бернет связал изменчивость иммуноглобулинов с процессом соматических мутаций в генах, контролирующих синтез этих белков. В основе такого построения лежал известный факт высокой пролиферативной активности лимфоцитов - обладателей работающих иммуноглобулиновых генов. В результате постоянного деления лимфоидных клеток, связанного с удвоением генов, происходит ошибка считывания информации с одного иммуноглобулинового гена на другой (ошибка в репликации ДНК).
В 1965 году американские исследователи У. Дрейер и Дж. Беннет выдвинули гипотезу, согласно которой за образование специфических иммуноглобулинов ответственны два гена: один - за синтез V-области, другой - за синтез С-области. Гипотеза "два гена - одна полипептидная цепь" выглядела еретичной, поскольку в то время существовало твердое убеждение, что один ген обеспечивает синтез только одного белка. Тем не менее смелое предположение американцев нашло в настоящее время полное подтверждение (с некоторыми дополнениями). Оказалось, что клетка имеет значительный набор V-генов (более 500 для V-области тяжелой цепи и более 100 для V-области легкой цепи) и только по одному гену для каждого класса, подкласса или типа. В процессе созревания лимфоцита происходит рекомбинация генетического материала так, что один из сотен V-генов образует единый информационный комплекс с С-геном в виде созревшей матричной РНК. Этот процесс рекомбинации, собственно, и лежит в основе вариабельности (а следовательно, и специфичности) антител.
КЛЕТКИ, ТКАНИ И ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Ни И. Мечников, ни П. Эрлих не знали, какие клетки производят антитела. Предположение И. Мечникова о том, что ими могут быть фагоциты, оказалось ошибочным. Только в 1948 году шведская исследовательница Фагреус, анализируя клеточный состав селезенки иммунизированных кроликов, пришла к заключению, что антителопродуцентами являются плазмоциты - потомки лимфоцитов. Позднее иммунологи разных стран: Кунс, Носсал, Ерне, Нордин (1950-1963 годы), разработав методы определения антител непосредственно в клетке, окончательно подтвердили заключение шведской исследовательницы.
В результате пионерских исследований Миллера (1962 год) по удалению тимуса у новорожденных мышей и одновременного изучения роли сумки Фабрициуса у птиц (лимфоидного органа в клоаке) и костного мозга у млекопитающих стало понятным значение этих органов в формировании иммунного ответа. Клетки, прошедшие определенные этапы развития в тимусе, ответственны в основном за обеспечение клеточного типа реагирования (отторжение трансплантата, разрушение трансформированных вирусом клеток, уничтожение опухолевых клеток) и регуляцию иммуногенеза. В то же время клетки костного мозга и сумки Фабрициуса являются источниками В-лимфоцитов - предшественников антителопродуцентов. Так, постепенно от первых экспериментальных фактов по мере накопления материала иммунологи подошли к пониманию того, что иммунный ответ осуществляется двумя системами - Т- и В-системами - иммунитета. Первая обеспечивает клеточную форму защиты, вторая - гуморальную.
Каждая из систем имеет свой центральный орган, характерные клетки, специфические эффекторные и регуляторные молекулы. В состав Т-системы входят тимус как центральный орган системы, различные субпопуляции Т-лимфоцитов (Т-киллеры / супрессоры, Т-хелперы / индукторы), антигенраспознающие рецепторы клеточной поверхности (ТКР - Т-клеточные рецепторы) и группа регуляторных молекул. В-система состоит из костного мозга, В-лимфоцитов и их потомков - плазмоцитов, различных классов иммуноглобулинов в качестве эффекторных молекул (антител).
ИММУННЫЙ ОТВЕТ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КЛЕТОК
В результате проникновения антигена в организм и его концентрации в лимфоидной ткани развиваются события, приводящие к накоплению в крови специфических к данному антигену антител. При первичном ответе процесс накопления антител характеризуется тремя этапами: латентной фазой - интервалом времени между проникновением антигена в организм и появлением первых выявляемых антител в сыворотке; фазой роста - быстрым увеличением количества антител в сыворотке до максимально возможных величин и заключительной фазой снижения - затухания ответа вплоть до практически полного исчезновения антител.
В зависимости от структурных особенностей и дозы антигена, способа его проникновения в организм, индивидуальных и видовых особенностей самого организма продолжительность различных фаз варьирует. Так, латентная фаза для бактерифага f 174 (очень сильного иммуногена) составляет приблизительно 20 ч, для чужеродных эритроцитов - около 3 дней, для белковых антигенов - 5-7 дней. Время достижения максимума антител также варьирует: для чужеродных эритроцитов это время составляет 4-5 дней, для белковых антигенов - 9-14 дней. При повторной иммунизации антитела накапливаются в сыворотке крови значительно быстрее и в большем количестве за счет образовавшихся клеток памяти от первичной иммунизации. Первая встреча с антигеном характеризуется более ранней продукцией антител IgM-класса; IgG-антитела появляются позднее. Повторный контакт с тем же антигеном приводит к преимущественному накоплению антител IgG.
Вопрос о том, за счет каких клеточных механизмов развивается гуморальный иммунный ответ, получил решение в середине 60-70-х годов. Стало очевидным, что В-клетка - предшественница антителопродуцирующего плазмацита - не может реализовать свой потенциал до тех пор, пока не получит помощь со стороны одной из субпопуляций Т-лимфоцитов - Т-хелперов (Т-помощников). Стимулом к разработке проблемы клеточной кооперации стали достаточно простые, но удивительно наглядные опыты американских исследователей Клэмана и сотрудников, проведенные в 1966 году. Было показано, что полноценное образование антител требует по крайней мере двух типов клеток: В- и Т-лимфоцитов. Введение облученным мышам, лишенным собственных иммунологически активных лимфоцитов, только клеток костного мозга (источника В-клеток) или только клеток тимуса (источника Т-клеток) не обеспечивает развития иммунного ответа к модельному антигену (эритроцитам барана). В то же время одновременная инъекция этих клеток приводит к ярко выраженной продукции антител.
Эти первые опыты явились стимулом к более широким исследованиям. В результате стали известны основные участники, включающиеся в процесс антителопродукции. Их три: В-клетки, Т-клетки и макрофаги. Функция каждого типа клеток в гуморальном ответе предопределена. В упрощенной, но не единственной форме клеточные отношения выглядят следующим образом. Проникший в организм антиген (например, бактериальный или вирусный) захватывается макрофагом. После внутриклеточной переработки фрагменты антигена выводятся на клеточную поверхность в иммуногенной, доступной для В- и Т-клеток форме. В-клетки распознают антиген на поверхности макрофага с помощью своих антигенраспознающих рецепторов (поверхностных IgM) и тем самым подготавливают себя к продукции антител. Одна из субпопуляций Т-клеток - Т-хелперы (Т-помощники) также распознают этот антиген и становятся способными к оказанию помощи В-клеткам для полноценного развития последних в антителопродуценты (рис. 3).
Кооперация необходима и при формировании клеточного иммунного ответа. Так, например, при развитии ответа к трансплантату в ближайшем к месту трансплантации лимфатическом узле наблюдаются следующие формы межклеточных отношений: взаимодействие предшественника Т-киллеров с Т-хелперами, предшественника Т-киллеров с Т-хелперами и макрофагами, В-лимфоцита с макрофагами и Т-хелперами и др. .
Выяснение молекулярных механизмов взаимодействия шло по двум направлениям. Первое из них - это изучение группы веществ, принимающих участие в клеточной кооперации. Второе связано с анализом клеточных поверхностных структур (в основном антигенраспознающих рецепторов), обеспечивающих специфическое распознавание и контактное взаимодействие. В результате разносторонних усилий за последние 10-15 лет изучены интимные механизмы межклеточных отношений.
Молекулярные факторы взаимодействия - цитокины, секретируемые вступившими в кооперативные отношения клетками, необходимы для полноценного функционального созревания как эффекторных, так и регуляторных клеток. Всего описано около 20 таких цитокинов. Для некоторых из них получены генно-инженерные аналоги. Разрабатываются вопросы их клинического применения.
Крайне интересным оказался вопрос о способах распознавания антигена Т- и В-клетками. Если распознавание антигена В-клетками осуществляется в прямом однозначном взаимодействии антигена с поверхностным иммуноглобулиновым рецептором, представляющим собой мономерную форму IgM (sIgM), то распознавание чужеродного антигена Т-клетками усложнено вступлением в этот процесс антигенов гистосовместимости.
Давно установлено, что антигены гистосовместимости являются главными виновниками развития иммунной реакции отторжения трансплантированных органов или тканей. Известны два класса таких антигенов: антигены I и антигены II. Их отличают не только структурные особенности, но и функциональное предназначение. Основное из них - представление чужеродного антигена в иммуногенной форме. Захваченный фагоцитирующей клеткой чужеродный антиген после внутриклеточной переработки экспрессируется на клеточной поверхности в комплексе с антигенами гистосовместимости. Если комплекс включает антигены I класса, то он распознается цитотоксическими Т-лимфоцитами (Т-киллерами), если же в комплекс входят антигены II класса, то в реакцию распознавания вступают Т-хелперы. Иначе в отличие от антигенраспознающих рецепторов В-клеток аналогичные рецепторы Т-клеток осуществляют двойное распознавание - чужеродного антигена и собственного антигена гистосовместимости.
Возникает вопрос: где и как формируется способность Т-киллеров и Т-хелперов к распознаванию своих собственных антигенов? В самое последнее время установлено, что этим местом является тимус. Мигрирующие из костного мозга в тимус незрелые предшественники Т-клеток после некоторого времени пребывания в нем начинают экспрессировать Т-клеточные, антигенраспознающие рецепторы самой разнообразной специфичности. Однако подавляющее большинство попавших в тимус клеток гибнет в самом органе, так и не выйдя в циркуляцию. Остаются жизнеспособными только те тимоциты, чьи антигенраспознающие рецепторы оказались способными взаимодействовать с антигенами гистосовместимости, обильно представленными на эпителиальных и фагоцитирующих клетках тимуса. При распознавании антигенов I класса развитие тимоцитов направлено в сторону формирования Т-киллеров, приобретающих маркер дифференцировки CD8. Распознавание антигенов II класса обеспечивает становление Т-хелперов с соответствующим маркером CD4. Таким образом, в определении судьбы тимоцитов антигены гистосовместимости выступают и как факторы селекции, определяя становление клонов Т-клеток, способных распознавать собственные антигены, и как факторы дифференцировки, от которых зависит формирование функционально самостоятельных субпопуляций. Упрощенная картина внутритимусной дифференцировки и способов взаимодействия Т-клеток с антигенным комплексом представлена на рис. 4.
Таким образом, иммунный ответ - это комплексный процесс, включающий переработку и представление антигена в иммуногенной форме на поверхности фагоцитирующих клеток, распознавание сформированного иммуногена Т- и В-клетками посредством их антигенраспознающих рецепторов, взаимодействие различных типов клеток, вступивных в иммунное реагирование, внутриклеточный синтез и секреция антител и переключение продукции одного класса иммуноглобулинов (IgM) на другой (IgG, IgA). Как результат перечисленных событий - нейтрализация и уничтожение чужеродного антигена. Эта цепочка иммунологических процессов вскрыта в последние несколько лет.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы рассказали об основном, но отнюдь не единственном в процессе иммунного реагирования. За скобками изложения остались проблема повышения сродства антител к антигену по мере развития иммунного ответа, данные по организации генов иммуноглобулинов и Т-клеточных рецепторов, явления толерантности и повышенной реактивности. Полезные сведения читатель может почерпнуть из статьи Г.И. Абелева .
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Иммунология / Под ред. Н. Пола. М.: Мир, 1987.
2. Ройт А. Основы иммунологии. М.: Мир, 1991.
3. Галактионов В.Г. Графические модели в иммунологии. М.: Медицина, 1986.
4. Абелев Г.И. Основы иммунитета // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. N 5.
* * *
Вадим Геллиевич Галактионов, доктор биологических наук, профессор, сотрудник Института биологии развития РАН им. Н.К. Кольцова. Область научных интересов - генетика и эволюция иммунитета. Автор более 120 статей и трех монографий.
Довольно часто приходится слышать про "ослабленный иммунитет" или что "иммунитет надо укреплять". Но зачастую говорящий эти слова (даже с экрана телевизора или с газетных страниц) не вполне понимает, что именно он призывает укреплять. И тем более - каким образом.
В моем блоге, время от времени, я публикую статьи объясняющие различные понятия иммунологии (да и как без этого обойтись, если аллергия - один из вариантов иммунного ответа). Но уже назрела необходимость в прицельном объяснении самого понятия иммунитета и того, как устроена иммунная система.
Работа иммунной системы
Все мы понимаем, что иммунитет - это способность организма защищаться от инфекций (во всяком случае именно такой смысл содержится в призыве "укреплять иммунитет", то есть не болеть простудами и гриппом). Однако такое определение слишком расплывчатое и потому неправильное. Во-первых, иммунитет направлен на борьбу не только с микробами, а во-вторых, далеко не все защитные силы организма относятся к иммунной защите.Защиту организма от инфекции (вирусов, бактерий, грибов и др.) обеспечивают множество факторов, которые стремятся не пропустить микроб внутрь организма, а если он всё же проник, то запереть его "на подступах", там убить и разрушить.
Начнем с того, что неповрежденная кожа непроницаема для подавляющего большинства микробов. Слизистые оболочки - не такой надежный барьер, но здесь в защите используется "химическое оружие": лизоцим в слюне и слезной жидкости, соляная кислота в желудке и так далее.
Если микробу всё же удалось проникнуть внутрь тканей, то в очаге возникает воспаление и отек, который предотвращает его расселение по организму. Наконец, специальные клетки (макрофаги и нейтрофилы) "проглатывают" и переваривают микроорганизмы в очаге воспаления.
Есть еще немало факторов, защищающих нас от микробов. Но это всё - еще не иммунитет. А начнется иммунитет тогда, когда на арене появится лимфоцит - уникальная клетка, без которой невозможна интеллектуальная оборона.
Органы и клетки иммунной системы
Кстати, откуда возьмется лимфоцит и из чего состоит иммунная система? Вопрос непростой. Любая система организма состоит из органов: сердечно-сосудистая - из сердца и сосудов, дыхательная - из легких и дыхательных путей (от носа до бронхов). А какие органы есть в иммунной системе? Мало кто это помнит со школы, да и предназначение многих органов иммунной системы долго оставалось неизвестным.Еще недавно ходил анекдот про студента-медика, который на вопрос о функции селезенки ответил, что знал, но по дороге на экзамен упал и забыл. Экзаменатор поднялся и громко оповестил всю аудиторию о тяжелейшей утрате для науки: "Единственный в мире человек знал, для чего нужна селезенка, но, увы, забыл!" Теперь-то известно, что в селезенке "живут" лимфоциты, следящие за чистотой крови, а еще этот орган отбраковывает поврежденные и "старые" эритроциты.
Загадкой для ученых был когда-то и тимус - вилочковая железа, расположенная в грудной клетке. Если в детстве тимус играет жизненно важную роль, то у взрослого человека он замещается жиром, и даже его удаление проходит без существенных последствий. Тимус служит местом размножения и отбора "нужных" Т-лимфоцитов (эту литеру в названии они как раз и получили от тимуса). Куда уходят (вместе с детством) "жить" Т-лимфоциты, остается неизвестным.
Главный из органов иммунной системы - красный костный мозг, который распределен внутри костей. В нем происходит кроветворение - размножение и созревание всех клеток крови (и лимфоцитов в их числе), которые образуются из общей стволовой кроветворной клетки. Сюда же возвращаются В - (читается "бэ") лимфоциты, чтобы синтезировать антитела.
Остальные составляющие иммунной системы трудно назвать органами - это лимфатические узлы и скопления лимфоцитов в слизистых оболочках (особенно их много в кишечнике) и коже. Наряду с миндалинами и аденоидами к системе иммунитета относится и червеобразный отросток слепой кишки, с которым иногда приключается аппендицит. Таким образом, весь наш организм пронизан сетью "пограничных застав", в которых лимфоциты проверяют все прибывающие вещества и частицы, вернее антигены, о которых речь пойдет ниже.
Роль лимфоцитов в иммунной системе
Лимфоциты, будучи одним из видов лейкоцитов (наряду с нейтрофилами, эозинофилами, моноцитами и др.), разительно отличаются от всех других клеток крови. Если все остальные клетки, выйдя в кровь из костного мозга, уже настроены на выполнение конкретной задачи и дальше не развиваются и не размножаются, то лимфоцитам еще предстоит долгая жизнь.Лимфоциты, попадая в "местные" органы иммунной системы (лимфатические узлы и др.), должны созреть и пройти курс "обучения", размножиться и получить одну из специализаций.Основные специальности лимфоцитов - это выработка антител (этим занимаются В-лимфоциты), убивание "плохих" клеток (такие Т-лимфоциты называются Т-киллерами) и регуляция иммунного ответа.
Последним занимаются Т-хелперы (от английского глагола "помогать"), запускающие иммунный ответ и подключающие к нему другие клетки, а также Т-супрессоры, подавляющие эти реакции, когда надобность в них отпала. Эти клетки выделяют различные цитокины - сигнальные вещества, стимулирующие или тормозящие другие лимфоциты и лейкоциты.
Главная особенность лимфоцита, благодаря которой работает иммунитет (качественно новая ступень защиты организма), состоит в избирательности его действия. Каждый лимфоцит способен распознавать конкретный антиген (вернее, группу сходных антигенов) - "чужое" вещество, которого не должно быть внутри организма. Антигенами могут быть довольно крупные молекулы - белки, полисахариды, фосфолипиды, то есть те вещества, из которых состоят бактерии, вирусы, грибы, простейшие - потенциальные агрессоры, против которых и разрабатывалась иммунная защита.
Собственные клетки нашего организма тоже состоят из множества молекул с антигенными свойствами, но к ним лимфоциты совершенно равнодушны. Однако если на собственной клетке появился "чужой" антиген (например, клетка стала раковой или ее поразил вирус), то она может стать мишенью для лимфоцитов.
Приобретенный иммунитет
Итак, антиген - это вещество, которое может быть распознано рецепторами лимфоцитов и приводит к формированию иммунного ответа. Чтобы лимфоцит смог распознать врага, ему должны помочь дендритные клетки и макрофаги, которые представляют ему антигены "на тарелочке" - в обработанном виде.Считается, что для любого из великого множества существующих (или даже только теоретически возможных) веществ с антигенными свойствами у человека имеется свой лимфоцит со специальным рецептором. При попадании антигена в организм включается иммунный ответ, в результате которого данный лимфоцит подвергается клонированию (делится, образуя множество таких же лимфоцитов), вырабатываются антитела и специфические Т-киллеры, нейтрализующие агрессора. В нейтрализации участвуют нейтрофилы, эозинофилы и другие клетки, привлеченные цитокинами. Эти клетки организуют воспаление, которое мы и ощущаем как симптомы болезни - повышение температуры тела, боль и отек в пораженной области.
Одним из главных последствий иммунного ответа становится формирование иммунологической памяти, когда при повторном попадании антигена в организм лимфоциты и антитела "вяжут" его прямо "на границе", и болезнь (если речь идет об инфекции) не развивается или протекает намного легче. Собственно этот феномен мы и называем приобретенным иммунитетом или устойчивостью к болезни.
Какие бывают нарушения в иммунной системе, для чего нужна иммунограмма и надо ли "укреплять иммунитет", читайте в новых статьях на моем блоге.
© Валентин Николаев
Чем поднять иммунитет взрослому человеку? Этот вопрос является очень важным для современной медицины.
Как работает иммунитет
Первое препятствие на пути различного рода микроорганизмов - это кожа и слизистые оболочки. Именно в них сосредоточены максимальные защитные силы. Наша кожа является непреодолимым препятствием для многих микробов. Кроме того, специальные бактерицидные вещества, которые ею вырабатываются, уничтожают чужеродных агентов.
Верхний слой кожи постоянно обновляется, и находящиеся на его поверхности микробы отшелушиваются вместе ним.
Более доступны для проникновения бактерий нежные слизистые оболочки, но и тут наш организм не совсем безоружен — слюна и слезы человека содержат специальные защитные вещества, которые губительны для различных микроорганизмов. При попадании в желудок им приходится иметь дело с губительными ферментами желудочного сока и соляной кислоты.
Если вредоносным микробам все-таки удалось проникнуть в организм, за работу берется иммунная система. Кроме ее органов, таких как селезенка, вилочковая железа, лимфоузлы, существуют специальные клетки - фагоциты и лимфоциты, которые способны свободно перемещаться вместе с кровью по всему телу.
Сначала на пути чужака встают фагоциты, которые, оказываясь у места проникновения, захватывают и нейтрализуют незваных гостей. Если микроб не особо силен, то фагоцитам вполне по силам справиться с ним самостоятельно, и это вторжение пройдет бесследно для человека.
В процессе нейтрализации чужака фагоцитами выделяются особые вещества, которые называются цитокинами. В случае слишком агрессивного захватчика, цитокины вызывают лимфоциты, задача которых - находить конкретные меры по борьбе с противником.
Существует два вида лимфоцитов. В-лимфоциты производят антитела (иммуноглобулины), которые убивают микробы и сохраняются в организме долгое время, защищая его от повторных атак.
Функции Т-лимфоцитов очень разнообразны, одни являются помощниками В-лимфоцитов в производстве антител, задача других - усиливать или ослаблять силу иммунной реакции на инфекцию. Третьи ликвидируют те клетки организма, которые повреждены или неправильно развиваются. Если происходит сбой в работе Т-лимфоцитов, могут возникнуть аллергические процессы, иммунодефицит или опухоли.
Функции иммунной системы
Задача иммунной системы - распознавать и реагировать на все, что может причинить вред организму. Различные генетические сбои, вредные факторы окружающей среды, нарушение обмена веществ приводят к появлению в организме даже здорового человека огромного количества злокачественных клеток. Их уничтожением и занимается иммунная система. Но в некоторых случаях происходят сбои в защите, злокачественная клетка может остаться незамеченной и начинает размножаться. Но даже на этом этапе возможно самоизлечение, и опухолевые клетки исчезнут без следа.
Во время уничтожения чужаков лейкоциты гибнут, поэтому организм испытывает потребность в их пополнении. Много белка необходимо для того, чтобы воспроизвести их, поэтому человек чувствует себя ослабленным после перенесенного заболевания.
Задачей иммунитета также является выведение из организма вредных химических веществ, которые поступают из еды, воды и воздуха. При избыточном поступлении в организм токсинов, которые не успевают выводиться, происходит их накапливание, из-за чего происходит отравление органов иммунной системы, снижается их способность к самовосстановлению и происходит изменение их функции.
В зависимости от происхождения, различают два основных вида иммунитета: наследственный и приобретенный.
Наследственный иммунитет человека, который еще называют врожденным или видовым, передается по наследству от родителей наряду с другими генетическими признаками и сохраняется всю жизнь. Ребенок получает антитела от матери через плаценту или при грудном вскармливании. Поэтому иммунитет у детей-искусственников часто ослаблен. Примером такого иммунитета является невосприимчивость человека к некоторым инфекционным заболеваниям животных или невосприимчивость одного вида зверей к микробам, которые вызывают болезни у другого вида.
Несмотря на то что наследственный иммунитет - это наиболее совершенная форма невосприимчивости, он не является абсолютным и может нарушаться под негативным воздействием внешних факторов на организм.
Иммунитет человека, который называют естественно приобретенным, возникает после перенесенной болезни и может сохраняться десятки лет. Однажды переболев, пациент становится невосприимчивым к возбудителю. Некоторые заболевания оставляют пожизненный иммунитет. Но после гриппа, ангины иммунитет сохраняется недолгое время, и эти болезни могут возвращаться к человеку еще много раз в течение жизни.
Искусственный иммунитет возникает как результат вакцинаций и прививок, он является индивидуальным и не передается по наследству. Делится на пассивный и активный.
Пассивный иммунитет используется для лечения инфекционных заболеваний и формируется при введении в организм готовых антител, содержащихся в сыворотках. Развивается он сразу, но недолго сохраняется.
После введения вакцины организм активно начинает вырабатывать собственные антитела, формируя активный приобретенный иммунитет человека, который остается на длительное время, делая нас устойчивыми к повторным контактам с возбудителями заболеваний.
Кроме этих видов, существует стерильный и нестерильный иммунитет. Формирование первого происходит после перенесенного заболевания (корь, дифтерия), в результате которого произошло полное разрушение и выведение патогенного микроба из организма, а также после вакцинации.
Если же часть микробов остается в организме, но при этом они утратили способность активно размножаться, то возникает нестерильный иммунитет. При снижении его инфекция может активизироваться, но заболевание в короткие сроки подавляется, так как организм уже умеет с ним бороться.
Наряду с общим иммунитетом, существует местный, который формируется без участия сывороточных антител.
И врожденный, и приобретенный иммунитет человека меняется в зависимости от его возраста. Поэтому существует необходимость повышать его активность при помощи различных методов и мероприятий.
Снижение иммунитета
Пятнадцать лет - это возраст, когда иммунная система находится на пике своего развития и состояния, затем происходит процесс постепенного снижения. Иммунитет и здоровье человека связаны между собой. Если не заниматься укреплением иммунной системы, возможно возникновение хронических заболеваний.
О снижении иммунитета человека можно судить по некоторым признаками:
Быстрое утомление, слабость, чувство разбитости. После пробуждения утром человек не чувствует себя отдохнувшим.
Частое повторение острых респираторных инфекций. Чаще чем 3-4 раз в год.
Возникновение аллергических, аутоиммунных, онкологических заболеваний.
При появлении таких симптомов возникает вопрос: "Чем поднять иммунитет взрослому человеку?"
Как повысить иммунитет
Восстановить и поддержать иммунитет помогут специальные иммуноукрепляющие средства, но принимать их можно только после консультации врача. Существуют и другие дополнительные способы его поддержания. Что укрепляет иммунитет человека, кроме иммуномодуляторов?
Правильное питание
Это очень важный фактор, который способствует улучшению защитных сил организма. Питание должно быть как минимум трехразовым. Пища - разнообразной, для того чтобы в организм поступало достаточное количество витаминов и микроэлементов. Положительное влияние на работу иммунной системы оказывает употребление говяжьей печени, меда, морепродуктов. Не забывайте про пользу пряностей, таких как имбирь, гвоздика, кориандр, корица, кардамон, лавровый лист, хрен.
Мультивитаминные комплексы помогут восполнить недостаток витаминов и минералов, но желательно их получать естественным путём.
Например, витамин А содержится во всех красных и оранжевых фруктах и овощах. Витамином С богаты цитрусовые, шиповник, клюква, квашеная капуста. Источником витамина Е являются подсолнечное, оливковое или кукурузное масла. Витамины группы В содержатся в бобовых, крупах, яйцах, зелени и орехах.
Наиболее необходимыми микроэлементами для иммунитета являются цинк и селен. Восполнить недостаток цинка можно употребляя рыбу, мясо, печень, орехи, фасоль и горошек. Источником селена являются рыба, морепродукты, чеснок.
Пополнить организм минеральными веществами — железом, медью, магнием и цинком - можно употребляя субпродукты, орехи, бобовые и шоколад.
Вредные привычки
Никакие способы повышения иммунитета человека не принесут результата, если не бороться с вредными привычками. Как курение, так и употребление алкоголя очень негативно сказываются на состоянии иммунной системы. Полезным может быть сухое красное вино, но в разумных пределах — не больше 50-100 грамм в день.
Сон
Без полноценного и здорового сна невозможно хорошее самочувствие и поддержание высокого уровня иммунитета. Продолжительность сна - 7-8 часов в день, в зависимости от потребностей организма. От недосыпания может развиться «синдром хронической усталости», что становится причиной постоянной слабости, быстрой утомляемости, депрессий, плохого настроения. Такое состояние грозит резким снижением защитных функций организма.
Двигательная активность
Всем известно, что повышает иммунитет человека физическая активность. Движение особенно необходимо людям, которые имеют сидячую работу. Полезными будут пешие прогулки в быстром темпе. Замечательным средством для поддержания иммунной системы является йога.
Стресс
Это главный враг иммунитета, который может спровоцировать возникновение сахарного диабета, сердечно-сосудистых заболеваний, вызвать гипертонический криз. Совет может быть только один: научитесь спокойно относиться ко всему, что бы ни происходило.
Закаливание
Всем известный способ усиления иммунитета. Самая простая форма - это контрастный душ. Но не следует сразу же обливаться ледяной водой, для начала достаточно чередования горячей и прохладной воды.
Рецепты народной медицины
Существуют некоторые народные способы повышения иммунитета человека.
Две столовых ложки листьев грецкого ореха засыпают в термос и заливают кипятком. Отвар необходимо настаивать не менее десяти часов. Употреблять ежедневно по 80 мл.
Две средних луковицы измельчить с сахаром, добавить пол-литра воды и варить на протяжении полутора часов на маленьком огне. После того как настой остынет, процедить и добавить 2 ст. л. меда. Несколько раз в день выпивать по столовой ложке настоя.
Курагу, грецкие орехи, изюм, чернослив, лимон с цедрой пропустить через мясорубку, добавить мед. Употреблять по 1 ст. л. ежедневно.
Измельчить килограмм ягод черноплодной рябины, добавить 1,5 кг сахара. Употреблять лекарство два раза в день по столовой ложке не меньше трех недель.
Две столовых ложки эхинацеи заливают 1 ст. кипятка и настаивают на водяной бане полчаса. Процеживают и употребляют три раза в день до еды по столовой ложке.
Перед применением народных средств необходима консультация врача.
Повышение иммунитета у пожилых людей
С возрастом иммунная система угасает. Пожилые люди чаще болеют вирусными инфекциями, заболеваниями дыхательной системы. Регенеративные свойства тканей и органов снижаются, поэтому раны заживают очень медленно. Кроме того, возникает риск аутоимунных заболеваний. Поэтому возникает вопрос о том, как повысить иммунитет пожилому человеку.
Полезны прогулки на свежем воздухе и лечебная физкультура. Утром необходимо делать простую зарядку, в зависимости от состояния здоровья можно посещать различные секции.
Отрицательные эмоции очень негативно сказываются на состоянии иммунной системы, поэтому необходимо создавать себе больше приятных событий, таких как посещение театров, музеев, выставок. Можно принимать для профилактики лечебные бальзамы. Нелишним будет прием витаминов.
Прекрасно укрепляет иммунитет санаторно-курортное лечение, отдых на морском берегу, умеренные солнечные ванны.
Откажитесь от вредных привычек, больше гуляйте, постарайтесь избегать стрессов, проводите больше времени в компании приятных вам людей, ведь отличное настроение - залог здоровья!
Инструкция
На своем пути в организм болезнетворные микроорганизмы встречают надежную преграду: кожу и слизистые оболочки. Абсолютное большинство бактерий и вирусов не могут преодолеть этот барьер, если человек обладает здоровым иммунитетом. Кроме непроницаемости, кожа и слизистые оболочки самостоятельно борются с враждебными микроорганизмами, вырабатывая бактерицидные вещества. В слюне и слезах также содержатся вещества губительные для многих микроорганизмов. Проглоченные с пищей бактерии попадают в кислую среду желудка, и большинство из них погибает.
С все-таки попавшими в организм бактериями и вирусами имеет дело иммунная система человека. В ее образовании участвуют вилочковая железа, красный костный мозг, селезенка, лимфатические узлы и особые клетки: фагоциты и лимфоциты, которые перемещаются с током крови по всему телу.
Микроорганизмы, проникшие в тело, например, через открытую рану, встречаются с фагоцитами, которые поглощают и переваривают чужаков. Борющиеся с вторжением фагоциты выделяют цитокины – специальные вещества, выполняющие функцию тревожной сигнализации, которая активирует лимфоциты.
Существует две категории лимфоцитов: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Клетки первой категории производят иммуноглобулины – антитела, убивающие враждебные микроорганизмы. Они могут долго сохраняться в организме и защищать его от повторных атак. На этой особенности иммунитета основана вакцинация, когда человеку вводятся ослабленные возбудители болезни для выработки соответствующих антител.
Т-лимфоциты имеют различные функции. Часть из них содействует производству антител. Другие Т-лимфоциты отвечают за силу иммунной реакции на инфекцию. Третьи – уничтожают больные или неправильно развивающиеся клетки организма. Если нормальное функционирование Т-лимфоцитов нарушается, могут развиться аллергические реакции, иммунодефицитные состояния и опухоли.
Иммунитет формируется на протяжении всей жизни человека. Первые антитела ребенок получает еще в утробе матери. После рождения они поступают в его организм с грудным молоком. Такой иммунитет называют естественным пассивным. Опыт борьбы с болезнетворными микроорганизмами формирует активный естественный иммунитет. Также выделяют пассивный и активный искусственный иммунитет. Первый является результатом введения готовых антител в организм. Активный искусственный иммунитет формируется в процессе борьбы иммунной системы с ослабленным возбудителем из вакцины.
На здоровье человека влияют различные факторы, но одной из главных является иммунная система. Она состоит из множества органов, выполняющих функции защиты всех остальных составляющих от внешних, внутренних неблагоприятных факторов, противостоит болезням. Важно поддерживать иммунитет в порядке, чтобы ослабить вредные воздействия извне.
Что такое иммунная система
В медицинских словарях и учебниках говорится, что иммунная система – это совокупность составляющих ее органов, тканей, клеток. Все вместе они образуют комплексную защиту организма от заболеваний, а также истребляют уже попавшие в тело чужеродные элементы. Свойства ее заключаются в препятствии проникновения инфекций в виде бактерий, вирусов, грибков.
Центральные и периферические органы иммунной системы
Появившись как помощник в борьбе за выживание у многоклеточных организмов, иммунная система человека и ее органы стали важной составляющей всего тела. Они соединяют органы, ткани, защищают организм от чужеродных на генном уровне клеток, веществ, поступающих извне. По своим параметрам функционирования иммунная система аналогична нервной. Сходством является и устройство – система иммунитета включает в себя центральные, периферические составляющие, реагирующие на разные сигналы, включающие большое количество рецепторов, обладающих специфической памятью.
Центральные органы иммунной системы
- Красный костный мозг является центральным органом, поддерживающим иммунитет. Он представляет собой мягкую губчатую ткань, расположен внутри костей трубчатого, плоского типа. Его главной задачей считается производство лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов, образующих кровь. Примечательно, что у детей этого вещества больше – все кости содержат красный мозг, а у взрослых – только кости черепа, грудины, ребра, малый таз.
- Вилочковая железа или тимус расположена за грудиной. Она вырабатывает гормоны, повышающие количество Т-рецепторов, экспрессию В-лимфоцитов. От возраста зависит размер, активность железы – у взрослых она меньше по размеру и значению.
- Селезенка – третий орган, внешне напоминает большой лимфатический узел. Помимо хранения крови, ее фильтрации, сохранения клеток, считается вместилищем лимфоцитов. Здесь разрушаются старые неполноценные кровяные клетки, образуются антитела, иммуноглобулины, происходит активация макрофагов, поддерживается гуморальный иммунитет.
Периферические органы иммунной системы человека
Лимфатические узлы, миндалины, аппендикс относятся к периферическим органам иммунной системы здорового человека:
- Лимфоузлом называется овальное образование, состоящее из мягких тканей, размер которого не превышает сантиметра. В нем содержится большое количество лимфоцитов. Если лимфоузлы прощупываются, видны невооруженным глазом, это свидетельствует о воспалительном процессе.
- Миндалины тоже представляют собой небольшие скопления лимфоидной ткани в форме овала, найти их можно в глотке полости рта. Их функция – защита верхних дыхательных путей, снабжение организма нужными клетками, формирование микрофлоры во рту, на небе. Разновидностью лимфоидной ткани являются Пейеровы бляшки, расположенные в кишечнике. В них созревают лимфоциты, формируется ответ иммунитета.
- Аппендикс долгое время считался рудиментарным врожденным отростком, не нужным для человека, но это оказалось не так. Это важная иммунологическая составляющая, включающая в себя большое количество лимфоидной ткани. Орган участвует в производстве лимфоцитов, хранении полезной микрофлоры.
- Еще одной составляющей периферического типа считается лимфа или лимфатическая жидкость без цвета, содержащая множество белых кровяных телец.
Клетки иммунной системы
Важными составляющими по обеспечению иммунитета являются лейкоциты, лимфоциты:
Как работают органы иммунитета
Сложно устроенная иммунная система человека и ее органы работают на генном уровне. Каждая клетка обладает своим генетическим статусом, который органы анализируют при проникновении в организм. В случае несовпадения статуса включается защитный механизм выработки антигенов, которые являются специфическими антителами для каждого вида проникновения. Антитела связываются с патологией, ликвидируя ее, клетки устремляются к продукту, уничтожают его, при этом можно видеть воспаление участка, затем образуется гной из погибших клеток, который выходит с кровотоком.
Аллергия является одной из реакций врожденного иммунитета, при которой здоровый организм уничтожает аллергены. Внешними аллергенами считаются пищевые, химические, медицинские средства. Внутренние – собственные ткани с измененными свойствами. Это могут быть мертвые ткани, ткани с воздействиями пчел, пыльцы. Аллергическая реакция развивается последовательно – при первом воздействии аллергена на организм антитела накапливаются без потери, а при последующих – реагируют симптомами высыпания, опухоли.
Как повысить иммунитет человека
Для стимулирования работы иммунной системы человека и ее органов нужно правильно питаться, вести здоровый образ жизни с физическими нагрузками. Нужно включить в рацион овощи, фрукты, чаи, проводить закаливание, регулярно гулять на свежем воздухе. Дополнительно улучшить работу гуморального иммунитета помогут неспецифические иммуномодуляторы – лекарственные препараты, которые можно приобрести по рецепту врача в период эпидемий.
Видео: иммунная система организма человека
Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.
Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!
