Ena najpomembnejših posplošitev v imunologija konec 20. in začetek 21. stoletja. je bilo ustvarjanje znanstveno utemeljene doktrine prirojene (iz angleške prirojene imunosti) ali naravne, naravne in adaptivne (iz angleške adaptivne imunosti) ali adaptivne, pridobljene imunosti (iz angleške pridobljene imunosti). V imunološki praksi se pogosto uporabljajo izrazi "prirojena" in "adaptivna" imunost, prirojene in adaptivne komponente. imunski sistem, prirojeni in adaptivni imunski odziv. Obe vrsti imunosti se izvajata preko celičnih in humoralnih dejavnikov. Izrazi, kot so »nespecifična imunost«, »nespecifična imunološka reaktivnost« in podobno, so stvar preteklosti.
Prirojena in pridobljena imunost predstavlja dva medsebojno delujoča dela enega sistema, ki zagotavlja razvoj imunskega odziva na gensko tuje snovi.
Prirojena imunost- dedno fiksen sistem zaščite večceličnih organizmov pred vsemi patogenimi in nepatogenimi mikroorganizmi ter endogenimi produkti uničenja tkiva.
Kot najzgodnejši oblika imunske obrambe telesa, se je oblikovala prirojena imunost začetnih fazah evolucija večceličnih organizmov, vse do pojava sposobnosti preurejanja genov za imunoglobuline in TCR, pa tudi do možnosti prepoznavanja »lastnega« in polnopravnega imunskega spomina. Dokaz za to je prisotnost različnih prirojenih obrambnih genov pri nevretenčarjih in rastlinah. Znano je, da imajo nevretenčarji (na primer členonožci). celični elementi, ki imajo fagocitno funkcijo, in humoralni dejavniki, kot so protimikrobni peptidi, lektini itd., ki uspešno prepoznajo in napadejo patogene mikroorganizme. Vse te komponente so konzervativne, podedovane in v življenju niso podvržene genskim spremembam.
Označene so glavne značilnosti znaki sistemi prirojena imunost.
Prirojena imunost zagotavlja prepoznavanje in izločanje patogenov v prvih nekaj minutah ali urah po vstopu v telo, ko mehanizmi adaptivne imunosti še niso prisotni.
Delovanje prirojenega imunskega sistema poteka preko različnih celičnih elementov (makrofagov, DC, nevtrofilcev, mastocitov, eozinofilcev, bazofilcev, NK celic, NKT celic, nekaterih nehematopoetskih celic) in humoralnih dejavnikov (naravna protitelesa, citokini, komplement, proteini akutne faze, kationski protimikrobni peptidi, lizocim itd.).
Celice prirojenega imunskega sistema:
ne tvorijo klonov. Pomanjkanje klonalnosti v organizaciji prirojenega imunskega sistema je ena njegovih glavnih razlik od adaptivnega imunskega sistema. V tem smislu deluje vsaka celica prirojene imunosti individualno, medtem ko so pri adaptivnem imunskem odzivu vse celice znotraj klona (skupnosti) podvržene enemu genetsko določenemu programu;
niso predmet negativne in pozitivne selekcije;
sodelujejo v reakcijah fagocitoze, citolize, vključno z bakteriolizo, nevtralizacijo, proizvodnjo citokinov itd.
Priznanje povzročitelji bolezni celic prirojenega imunskega sistema se izvaja preko številnih receptorskih struktur, kot so čistilni receptorji (cavenger receptorji), manozni receptorji, komplementni receptorji (CRl, CR3, CR4), lektinski receptorji itd. Posebna skupina Prirojeni imunski receptorji so tako imenovani receptorji za prepoznavanje vzorcev (PRR).
Prepoznajo konservativne, strukture, ki so skupne mnogim vrstam mikroorganizmov, tako imenovani molekularni vzorci, povezani s patogeni (PAMP). Trenutno se intenzivno proučuje zgradba in funkcije prirojenih imunskih receptorjev, kot so Toll-like receptorji (TLR), NOD-1, NOD-2, RIG, itd.. Receptorji prirojenega imunskega sistema so evolucijsko ohranjeni.
Cestninski receptorji prvič odkrit pri Drosophili. Toll-like receptorji (TLR) pri sesalcih imajo podobno zgradbo in funkcijo. Receptorji te družine so široko zastopani na različne celice imunski sistem (monociti, DC, levkociti itd.), pa tudi na številne celice telesa (fibroblasti, endotelij, epitelij, kardiomiociti itd.). Sistem TLR je podrobneje obravnavan spodaj.
Dejavniki prirojene imunosti se med življenjem organizma ne spreminjajo, nadzirajo jih geni zarodne linije in se dedujejo.
Aktivacija prirojene imunosti ne tvori dolgotrajnega imunskega spomina, ampak služi predpogoj razvoj adaptivnega imunskega odziva.
Vse te funkcije so izjemno pomembne za zaščito pred patogenimi mikroorganizmi, vendar ne zadoščajo za življenje visoko organiziranih večceličnih organizmov, kot so vretenčarji. V njih so se v procesu evolucije pojavile nove imunske komponente in nastal je imunski sistem, katerega glavna naloga je bil nadzor nad genetsko stalnostjo notranjega okolja večceličnega organizma. Imunski sistem je bil postavljen pred nalogo, da prepozna in zapomni »svoje«. Vse, kar je antigensko »svoje«, je treba ohraniti, vse, kar je antigensko »tuje«, pa odstraniti iz telesa. V kontekstu večmilijonske raznolikosti tujih antigenskih struktur je nemogoče obstati z majhnim naborom genov, ki se prenašajo z dedovanjem (tako imenovani geni zarodne linije).
Splošni človeški imunski sistem je razdeljen na dva velika podsistema - nespecifično naravno prirojeno imunost in pridobljeno specifično (adaptivno) imunost. Ugotovimo, kaj je to prirojena imunost kako deluje in zakaj ga človek potrebuje. Ob rojstvu otrok vstopi v okolje, ki je drugačno od sterilnega intrauterinega življenja. Tudi če se upoštevajo vsa pravila asepse in antisepse, je dobesedno od prve sekunde življenja izpostavljen napadom mikroorganizmov. Vendar dojenček ob rojstvu ne zboli! Zakaj se to dogaja? Gre za prirojeno imunost, ki lahko novorojenčka zaščiti pred nevarnostjo okužbe. Prirojena imunost je obstojna, je podedovana, kar je povezano z biološkimi lastnostmi telesa. Na primer, živali ne zbolijo za človeškimi spolnimi boleznimi, ljudje pa ne zbolijo za govejo kugo. Prirojeni imunski sistem ustvari močno oviro proti vstopu bakterij, virusov, gliv ipd. v telo.
Fagocitne celice
Prirojena imunost zagotavlja 60 % celotne obrambe našega telesa. Zagotavlja prepoznavanje in izločanje povzročiteljev v prvih minutah ali urah po vstopu v telo. Prirojena imunost začne nastajati sredi prvega trimesečja nosečnosti s fagociti. Fagociti so celice, ki lahko zajamejo tuje organizme. "Zrastejo" iz matičnih celic in se "trenirajo" v vranici, zaradi česar lahko kasneje razlikujejo med seboj in drugimi. Fagocitne celice običajno krožijo po telesu v iskanju tujkov, vendar jih lahko citokini prikličejo na določeno lokacijo. Fagocitoza je pomembna lastnost celične komponente prirojene imunosti in po vsej verjetnosti predstavlja najbolj stara uniforma zaščita telesa, saj se fagociti nahajajo tako pri vretenčarjih kot pri nevretenčarjih.
Dejavniki prirojene imunosti
Prirojena imunost- To je prirojena sposobnost uničiti vse, kar je tuje v telesu. Je prva obrambna linija telesa sesalcev pred tumorji in nalezljivimi boleznimi. Glavna zunanja zaščitna pregrada, ki preprečuje prodiranje mikroorganizmov v človeško telo, je koža in sluznica. Zaščitne lastnosti kože so predvsem njena neprepustnost ( fizična ovira) in prisotnost zaviralcev mikroorganizmov na površini (mlečna kislina in maščobne kisline v znoju in izločkih žleze lojnice, nizek površinski pH). Sluznica ima večkomponentni obrambni mehanizem. Sluz, ki jo izločajo njegove celice, preprečuje, da bi se nanj pritrdili mikroorganizmi, premikanje migetalk pa pomaga pri »pometanju« tujkov iz dihalnih poti. Solze, slina in urin aktivno izpirajo tujke s sluznice. Številne tekočine, ki jih izloča telo, imajo posebne baktericidne lastnosti. na primer klorovodikova kislinaželodec, spermin in cink v semenu, laktoperoksidaza v materinem mleku in lizocim v številnih zunanjih izločkih (nos, solze, žolč, vsebina dvanajstnika, Materino mleko itd.) imajo močne baktericidne lastnosti. Nekateri encimi imajo tudi baktericidni učinek, na primer hialuronidaza, α1-antitripsin, lipoproteinaza.
Prirojene imunske celice
Prirojene imunske celice ne tvorijo klonov. Vsaka celica prirojenega imunskega sistema deluje individualno. Dejavniki prirojene imunosti se med življenjem organizma ne spreminjajo, nadzirajo jih geni zarodne linije in se dedujejo. Prirojene imunske celice, NK celice ali naravne celice ubijalke, so sposobne uničiti širok spekter celic – od z virusom okuženih do tumorskih celic. Zmanjšanje aktivnosti NK celic in zmanjšanje števila celic v populaciji NK celic je povezano z razvojem in hitrim napredovanjem bolezni, kot so rak, virusni hepatitis, AIDS, sindrom kronične utrujenosti, sindrom imunske pomanjkljivosti in številne avtoimunske bolezni. Številne študije so pokazale, da nizke ravni Populacija NK celic je povezana s hitrejšim širjenjem tumorjev, s krajšo življenjsko dobo bolnikov in večjo smrtnostjo. Povečanje funkcionalne aktivnosti naravnih celic ubijalk je neposredno povezano z manifestacijo protivirusnih in protitumorskih učinkov. Iskanje zdravil, ki povečajo aktivnost tega dela prirojenega imunskega sistema, se zdi strateško perspektivno za razvoj. protivirusna zdravilaširok spekter delovanja. Zato so vodilni znanstveniki po vsem svetu zaposleni z iskanjem takšnih zdravil. Medtem takšno zdravilo že obstaja, a več o tem spodaj.
Stimulatorji prirojenih imunskih celic
Na žalost je pri skoraj polovici prebivalcev našega planeta raven NK celic bistveno nižja od normalne. To stanje imenujemo imunska pomanjkljivost. Imunska pomanjkljivost povzroča pogostejše nalezljive bolezni in je vzrok za večjo obolevnost in umrljivost za rakom. Zato danes obstaja nujna potreba po sredstvih, ki spodbujajo povečanje števila in funkcionalne aktivnosti NK in s tem vodijo k odpravi imunske pomanjkljivosti in pomagajo krepiti imunski sistem. 
Za te namene se v praksi uporabljajo imunomodulatorji in adaptogeni. Vendar njihova aktivnost ni dovolj visoka. Nedavno je bilo ugotovljeno, da so najaktivnejši stimulatorji delovanja NK celic tako imenovani proteini transfernih faktorjev, ki jih vsebujejo krvni levkociti in, kot kaže, kolostrum krav, koz in jajčni rumenjak. Ti proteini imajo 4-5-krat večjo imunostimulacijsko aktivnost v primerjavi z znanimi aktivnimi imunomodulatorji, ki se uporabljajo v praktični medicini. In zaradi razpoložljivosti vira faktorjev prenosa se odpira možnost, da ga pridobimo v neomejenih količinah. Podjetje 4Life je po navdihu možnosti transfer faktorjev prvo začelo proizvajati zdravilo Transfer Factor, ki temelji na transfer faktorjih iz kravjega kolostruma in jajčnih rumenjakov. Prenosni faktorji, ki se absorbirajo v kri, hitijo do molekule DNK, jo preverijo glede poškodb in obnovijo njeno celovitost zahvaljujoč informacijam, ki jih vsebujejo. Rezultat je odpravljanje napak v vseh imunskih procesih. Z drugimi besedami, po zaužitju Transfer Factorja imunski sistem sam začne razumeti, kdaj, kako in kako se odzvati na to ali ono vrsto nevarnosti. Danes lahko kupite Transfer Factor v Ukrajini, za to nas morate samo poklicati ali izpolniti posebno naročilnico.
Krepitev imunitete. Vendar le malo nas ve, da ima koncept imunskega sistema svoje vrste in značilnosti. Kaj je človeška imuniteta? Ugotovimo skupaj.
Nekaj terminologije
Ta koncept skriva sposobnost telesa, da prepreči delovanje bakterij, toksinov in drugih škodljivih snovi. Zdravniki razlikujejo med vrstami imunosti, kot so prirojena in pridobljena, ki pa so razdeljene na druge oblike, o katerih bomo govorili malo kasneje.
Glavna naloga imunskega sistema telesa je ohranjanje zdravja in normalnega delovanja vseh človeških organov in sistemov. Tako ima imunost vlogo zaščitne pregrade, ki nas ločuje od okolju. Oglejmo si podrobneje vrste in oblike zaščitnih funkcij človeškega telesa.
Prirojena imunost
Ta vrsta zaščite je povezana z značilnostmi telesa, ki se podedujejo ob rojstvu. Delovanje prirojene imunosti zagotavljajo številni celični in necelični (t.i.) dejavniki. Na primer, koža in sluznice so zanesljiva ovira za večino mikrobov. Telo ščitijo tudi znoj, lojnice, žleze slinavke. Snovi, ki jih sproščajo, so za večino škodljive patogene bakterije. Normalna črevesna mikroflora vsebuje mikroorganizme, ki so naravni sovražniki številnih patogenov. Borijo se tudi proti okužbam v prebavnem traktu želodčni sok, encimi in žolč.
Naravna obramba telesa je zelo močna. Toda njegovi sovražniki - mikroorganizmi, tuje molekule in celice - nenehno poskušajo prodreti v notranjost, motijo celovitost ovir ali normalno izločanje organov in sistemov - znižujejo naravno imunost. Spodbujevalni dejavniki v takšni situaciji so hipotermija ali stres, pomanjkanje vitaminov ali zdravil, hormonsko neravnovesje ali kirurški poseg. V tem primeru je prodiranje mikroorganizmov v telo močno olajšano. Toda tu začne veljati druga vrsta obrambe telesa. O tem bomo podrobneje govorili kasneje.
Pridobljena imunost
Če je tuji povzročitelj prodrl skozi naravno oviro v krvni obtok telesa, se lahko pojavi več možnosti za odnos med imunskim sistemom in bakterijami, ena od njih je nalezljiva bolezen. V tem primeru se aktivira pridobljena imunost, ki se bo v prihodnosti borila proti okužbi.
Glavna značilnost te vrste imunosti je proizvodnja specifičnih protiteles proti določenemu antigenu. Nastane med življenjem osebe in se ne deduje. Edinstvenost pridobljene imunosti je v tem, da se glede na prebolele bolezni spreminja in proizvaja nova protitelesa. Ta vrsta zaščitnih funkcij telesa je lahko naravna ali umetno pridobljena. Oglejmo si podrobneje te oblike imunitete.
Če se pojavi zaščitna imunska bariera po pretekla bolezen, se imenuje naravna pridobljena imunost. Po napadu patogenov telo samo proizvaja protitelesa. Včasih ščitijo telo pred ponovno okužbo tedne in mesece (z gripo, ARVI) in morda celo za dolga leta ali vse življenje, kot pri ošpicah ali škrlatinki (ta imunost imenujemo obstojna).
Kadar človeku vbrizgamo oslabljene patogene, ki v telesu povzročijo imunski odziv, govorimo o umetno pridobljeni aktivni imunosti. Če se v telo vnesejo pripravljena protitelesa, se pojavi pasivna imunost, ki vam omogoča, da v najkrajšem možnem času zaščitite osebo, ki je imela stik z bolnikom. Toda ta oblika zaščitnih funkcij telesa je šibkejša v primerjavi z aktivno vrsto pridobljene imunske pregrade.
Izrazit predstavnik pasivne imunosti je novorojenček. Še v maternici dobi dojenček skozi placento protitelesa proti povzročiteljem bolezni, ki jih je imela mati. Do 3-6 mesecev življenja ta vrsta imunosti oslabi in do konca prvega leta življenja popolnoma izgine. Lahko pa ga okrepimo z dojenjem.
Če povzamemo vse zgoraj navedeno, lahko sklepamo, da je imuniteta precej zapleten sistem, ki zahteva stalno zunanjo pomoč v obliki cepljenja, upoštevanja higienskih pravil, zdrava prehrana in telesna aktivnost. Se pravi, da bi bili zdravi, morate le upoštevati ta pravila.
9.1. Uvod v imunologijo9.1.1. Glavne faze razvoja imunologije
Vsak človek na planetu (razen enojajčnih dvojčkov) ima edinstvene genetsko določene lastnosti biopolimerov, iz katerih je zgrajeno njegovo telo. Njegovo telo pa živi in se razvija v neposrednem stiku s predstavniki žive in nežive narave ter različnimi bioorganskimi molekulami naravnega ali umetnega izvora, ki imajo biološko delovanje. Odpadne snovi in tkiva drugih ljudi, živali, rastlin, mikrobov, pa tudi tuje molekule lahko ob vstopu v človeško telo motijo biološke procese in ogrožajo življenje posameznika. Posebnost teh povzročiteljev je genetski tujek. Pogosto takšni produkti nastanejo v človeškem telesu kot posledica sintetične aktivnosti mikroflore, ki nas naseljuje, celičnih mutacij in različnih modifikacij makromolekul, iz katerih smo zgrajeni.
Za zaščito pred nezaželenimi in uničujočimi posegi je evolucija ustvarila predstavnike žive narave poseben sistem protiukrep, katerega kumulativni učinek je bil označen kot imunost(iz lat. immunitas- osvoboditev od česa, nedotakljivost). Ta izraz je bil uporabljen že v srednjem veku za označevanje, na primer, oprostitve plačila davkov in kasneje - nedotakljivosti diplomatskega predstavništva. Pomen tega izraza natančno ustreza biološkim nalogam, ki jih je evolucija določila v zvezi z imunostjo.
Glavni med njimi je prepoznavanje genetske razlike med intervencijsko in lastno strukturo ter odprava njenega vpliva na biološke procese, ki se odvijajo v telesu, s pomočjo nabora posebnih reakcij in mehanizmov. Končni cilj imunskega obrambnega sistema je ohranjanje homeostaze, strukturne in funkcionalne celovitosti ter genetske individualnosti tako posameznega organizma kot vrste kot celote ter razvoj sredstev za preprečevanje tovrstnih posegov v prihodnosti.
Posledično je imuniteta način zaščite telesa pred genetsko tujimi snovmi eksogenega in endogenega izvora, katerega cilj je vzdrževanje in ohranjanje homeostaze, strukturne in funkcionalne celovitosti telesa ter genetske individualnosti vsakega organizma in vrste kot celote.
Imunost kot splošni biološki in splošno medicinski pojav, njene anatomske zgradbe in mehanizme delovanja v telesu proučuje posebna veda - imunologija. Ta znanost je nastala pred več kot 100 leti. Z napredovanjem človeškega znanja, spreminjanjem pogledov na imunost, njeno vlogo v telesu in mehanizme imunskih reakcij, širil se je obseg praktične uporabe dosežkov imunologije, v skladu s tem pa se je spreminjala tudi sama definicija imunologije kot vede. . Imunologija se pogosto razlaga kot znanost, ki preučuje specifično imunost na povzročitelje nalezljivih bolezni in razvija metode zaščite pred njimi. To je enostranski pogled, ki ne zagotavlja celovitega, celovitega razumevanja znanosti, ki temelji na bistvu in mehanizmih imunosti ter njeni vlogi v življenju telesa. Vklopljeno moderni oder Z razvojem doktrine imunosti lahko imunologijo opredelimo kot splošno biološko in splošno medicinsko vedo, ki preučuje metode in mehanizme zaščite telesa pred genetsko tujimi snovmi eksogenega in endogenega izvora z namenom ohranjanja homeostaze, strukturne in funkcionalne celovitosti telesa in genetske individualnosti posameznika in vrste kot celote. Ta definicija poudarja, da je imunologija kot znanost enotna ne glede na predmet proučevanja: človek, žival ali rastlina. Seveda anatomske in fiziološke osnove, nabor mehanizmov in reakcij ter metode zaščite pred antigeni pri predstavnikih živali.
in flora se bo spreminjalo, vendar se temeljno bistvo imunitete ne bo spremenilo. V imunologiji obstajajo tri področja: medicinska imunologija (homoimunologija), zooimunologija in fitoimunologija, ki preučujejo imunost pri ljudeh, živalih in rastlinah, in v vsakem od njih - splošno in specifično. Eno njegovih najpomembnejših področij je medicinska imunologija. Danes medicinska imunologija rešuje tako pomembne probleme, kot so diagnostika, preprečevanje in zdravljenje nalezljivih bolezni (imunoprevencija ali vakcinologija), alergijskih stanj (alergologija), maligni tumorji(imunoonkologija), bolezni, v mehanizmu katerih imajo vlogo imunopatološki procesi (imunopatologija), imunski odnosi med materjo in plodom v vseh fazah razmnoževanja (imunologija razmnoževanja), proučuje imunske mehanizme in praktično prispeva k reševanju problematike. presaditev organov in tkiv (transplantacijska imunologija); Razlikujemo lahko tudi imunohematologijo, ki preučuje odnos med darovalcem in prejemnikom med transfuzijo krvi, imunofarmakologijo, ki preučuje vpliv na imunske procese. zdravilne snovi. IN Zadnja leta ločili klinično in okoljsko imunologijo. Klinična imunologija proučuje in razvija probleme diagnostike in zdravljenja bolezni, ki nastanejo kot posledica prirojenih (primarnih) in pridobljenih (sekundarnih) imunskih pomanjkljivosti, okoljska imunologija pa je vpliv na imunski sistem vseh vrst. okoljski dejavniki(podnebnogeografske, socialne, strokovne itd.).
Kronološko je imunologija kot znanost že šla skozi dve veliki obdobji (Ulyankina T.I., 1994): obdobje protoimunologije (od antično obdobje do 80. let 19. stoletja), povezana s spontanim, empiričnim spoznavanjem obrambnih reakcij telesa ter obdobjem nastanka eksperimentalne in teoretične imunologije (od 80. let 19. stoletja do drugega desetletja 20. stoletja). V drugem obdobju se je zaključilo oblikovanje klasične imunologije, ki je imela predvsem naravo infekcijske imunologije. Od sredine 20. stoletja je imunologija vstopila v tretje, molekularno genetsko obdobje, ki traja še danes. Za to obdobje je značilen hiter razvoj molekularne in celične imunologije ter imunogenetike.
Preprečevanje črnih koz s cepljenjem ljudi s kravjimi kozami je bilo predlagano že pred več kot 200 leti angleški zdravnik E. Jennerja pa je bila ta ugotovitev povsem empirična. Zato se francoski kemik L. Pasteur, ki je odkril princip cepljenja, in ruski zoolog I.I. upravičeno štejeta za ustanovitelja znanstvene imunologije. Mečnikov je avtor doktrine fagocitoze in nemški biokemik P. Ehrlich, ki je oblikoval hipotezo o protitelesih. Leta 1888 je bil za izjemne zasluge L. Pasteurja za človeštvo z javnimi donacijami ustanovljen Imunološki inštitut (danes Pasteurjev inštitut), ki je bil šola, okoli katere so se združevali imunologi iz mnogih držav. Ruski znanstveniki so aktivno sodelovali pri oblikovanju in razvoju imunologije. Že več kot 25 let I.I. Mečnikov je bil namestnik direktorja za znanost na Pasteurjevem inštitutu, tj. je bil njegov najbližji pomočnik in somišljenik. Na Pasteurjevem inštitutu je delalo veliko izjemnih ruskih znanstvenikov: M. Bezredka, N.F. Gamaleya, L.A. Tarasovič, G.N. Gabričevski, I.G. Savčenko, S.V. Koršun, D.K. Zabolotny, V.A. Barykin, N.Ya. in F.Ya. Čistoviči in mnogi drugi. Ti znanstveniki so nadaljevali z razvojem tradicije Pasteurja in Mečnikova v imunologiji in v bistvu ustvarili rusko šolo imunologov.
Ruski znanstveniki imajo veliko izjemna odkritja s področja imunologije: I.I. Mečnikov je postavil temelje doktrine fagocitoze, V.K. Vysokovych je bil eden prvih, ki je oblikoval vlogo retikuloendotelijskega sistema pri imunosti, G.N. Gabričevski je opisal pojav kemotaksije levkocitov, F.Ya. Chistovich je stal pri izvoru odkritja tkivnih antigenov, M. Raisky je vzpostavil pojav revakcinacije, tj. imunološki spomin, M. Saharov - eden od ustanoviteljev doktrine anafilaksije, akademik. L.A. Zilber je stal pri izvoru doktrine tumorskih antigenov, akademik. P.F. Zdrodovsky je utemeljil fiziološko smer v imunologiji, akademik. R.V. Petrov je pomembno prispeval k razvoju neinfektivne imunologije.
Ruski znanstveniki so upravičeno vodilni pri razvoju temeljnih in uporabnih problemov vakcinologije in imunoprofilakse na splošno. Imena ustvarjalcev cepiv proti tularemiji (B. Ya. Elbert in N. A. Gaisky) so dobro znana pri nas in v tujini. antraks(N.N. Ginzburg), polio-
lita (M.P. Chumakov, A.A. Smorodintsev), ošpice, mumps, gripa (A.A. Smorodintsev), mrzlica Q in tifus (P.F. Zdrodovsky), polianatoksini proti okužbam ran in botulizmu (A. A. Vorobyov, G. V. Vygodchikov, P. N. Burgasov) in drugi. ruski znanstveniki so aktivno sodelovali pri razvoju cepiv in drugih imunobioloških zdravil, strategij in taktik imunoprofilakse, globalnega odpravljanja in zmanjševanja nalezljivih bolezni. Zlasti na njihovo pobudo in z njihovo pomočjo so bile iz sveta izkoreninjene črne koze (V. M. Ždanov, O. G. Andžaparidze), uspešno izkoreninjena otroška paraliza (M. P. Čumakov, S. G. Drozdov).
V razmeroma kratkem zgodovinskem obdobju je imunologija dosegla pomembne rezultate pri zmanjševanju in odpravljanju človeških bolezni, ohranjanju in ohranjanju zdravja ljudi našega planeta.
9.1.2. Vrste imunosti
Sposobnost prepoznavanja tujih struktur in zaščite lastnega telesa pred vsiljivci se je oblikovala precej zgodaj. Nižji organizmi, zlasti nevretenčarji (spužve, hlodovine, črvi), že imajo osnovne sisteme zaščite pred tujimi snovmi. Človeško telo ima, tako kot vse toplokrvne živali, že zapleten sistem za boj proti genetsko tujim dejavnikom. Vendar pa anatomska zgradba, fiziološke funkcije in reakcije, ki zagotavljajo takšno zaščito pri nekaterih živalskih vrstah, pri ljudeh in nižji organizmi v skladu s stopnjo evolucijskega razvoja bistveno razlikujejo.
Tako sta fagocitoza in alogenska inhibicija kot ena od zgodnjih filogenetskih obrambnih reakcij lastni vsem večceličnim organizmom; diferencirane levkocitom podobne celice, ki opravljajo funkcije celične imunosti, se pojavljajo že v koelenteratih in mehkužcih; v ciklostomih (lamreys) se pojavijo rudimenti timusa, T-limfociti, imunoglobulini in opažen je imunski spomin; ribe že imajo limfne organe, značilne za višje živali - timus in vranico, plazemske celice in protitelesa razreda M; imajo ptice centralna oblast imunost v obliki Fabriciusove burze, imajo sposobnost takojšnje reakcije v obliki preobčutljivosti.
nov tip. Nazadnje, pri sesalcih imunski sistem doseže največjo moč visoka stopnja razvoj: nastanejo T-, B- in A-sistemi imunske celice, pride do njihove kooperativne interakcije, pojavi se sposobnost sintetiziranja imunoglobulinov različnih razredov in oblik imunskega odziva.
Glede na stopnjo evolucijskega razvoja, značilnosti in kompleksnost oblikovanega imunskega sistema ter sposobnost slednjega, da se odzove z določenimi reakcijami na antigene, je v imunologiji običajno razlikovati med različnimi vrstami imunosti.
Tako je bil uveden koncept prirojene in pridobljene imunosti (slika 9.1). Prirojena ali vrstna imunost, znana tudi kot dedna, genetska, ustavna, je genetsko fiksirana, podedovana imunost posameznikov določene vrste na kateri koli tujek, razvit v procesu filogeneze. Primer je človeška imunost na določene povzročitelje bolezni, tudi tiste, ki so posebej nevarni za rejne živali (goveja kuga, atipična kokošja kuga, ki prizadene ptice, konjske koze itd.), in človekova neobčutljivost na bakteriofage, ki okužijo bakterijske celice. Vrstno imunost je mogoče razložiti z različnih stališč: nezmožnost tujega povzročitelja, da se oprime celic in ciljnih molekul, ki določajo začetek patološkega procesa in aktivacijo imunskega sistema, njegovo hitro uničenje z encimi makroorganizma in odsotnost pogoji za kolonizacijo makroorganizma.
Imuniteta vrste je lahko absolutno in relativno. Na primer, žabe, ki so neobčutljive na tetanusni toksin, se na njegovo dajanje odzovejo, ko se njihova telesna temperatura dvigne. Laboratorijske živali, ki so neobčutljive na kakršno koli tuje sredstvo, reagirajo na to v ozadju uvedbe imunosupresivov ali odstranitve osrednjega organa imunosti - timusa.
Pridobljena imunost je imunost na tujek v telesu človeka ali živali, ki je nanj občutljiv, pridobljena v procesu individualnega razvoja, tj. razvoj vsakega posameznika posebej. Njena osnova je potencial imunske zaščite, ki se uresniči le, kadar je to potrebno in pod določenimi pogoji. Pridobljena imunost oziroma njen končni rezultat se sama po sebi ne deduje (za razliko od potence seveda), ampak je življenjska izkušnja posameznika.
riž. 9.1. Razvrstitev vrst imunosti
Razlikovati naravno in umetno pridobljena imunost. Primer naravne pridobljene imunosti pri ljudeh je imunost na okužbo, ki se pojavi po anamnezi nalezljiva bolezen(tako imenovana postinfekcijska imunost), na primer po škrlatinki. Umetno pridobljena imunost je namerno ustvarjena za ustvarjanje imunosti v telesu
določenemu povzročitelju z vnosom posebnih imunobioloških pripravkov, na primer cepiv, imunskih serumov, imunokompetentnih celic (glej 14. poglavje).
Pridobljena imunost je lahko aktivna in pasivno. Aktivna imunost zaradi neposredne vpletenosti imunskega sistema v proces njegovega oblikovanja (na primer imunost po cepljenju, po okužbi). Pasivna imunost nastane z vnosom v telo že pripravljenih imunoreagentov, ki lahko zagotovijo potrebno zaščito. Ta zdravila vključujejo protitelesa (imunoglobulinski pripravki in imunski serumi) in limfocite. Pasivna imunost se oblikuje pri plodu v embrionalnem obdobju zaradi prodiranja materinih protiteles skozi placento in med dojenjem - ko otrok absorbira protitelesa, ki jih vsebuje mleko.
Ker celice imunskega sistema in humoralni dejavniki sodelujejo pri oblikovanju imunosti, je sprejeto aktivna imunost razlikujejo glede na to, katera komponenta imunskega odziva ima vodilno vlogo pri oblikovanju zaščite pred antigenom. V zvezi s tem obstaja razlika humoralni, celični imunost. Primer celične imunosti je transplantacijska imunost, pri kateri imajo vodilno vlogo pri imunosti citotoksični ubijalski T-limfociti. Imuniteta pri toksinemičnih okužbah (davica) in zastrupitvah (tetanus, botulizem) je v glavnem posledica protiteles (antitoksinov).
Odvisno od smeri imunosti, tj. narava tujega agenta, emit antitoksično, protivirusno, protiglivično, antibakterijsko, antiprotozoalno, transplantacijsko, protitumorsko in druge vrste imunosti.
Imuniteta se lahko ohrani ali ohrani v odsotnosti ali samo v prisotnosti tujega povzročitelja v telesu. V prvem primeru ima takšno sredstvo vlogo sprožilnega dejavnika in se imenuje imuniteta sterilno, v drugem - nesterilna. Primer sterilne imunosti je pocepilna imunost z vnosom ubitih cepiv, nesterilna imunost pa je imunost pri tuberkulozi, ki se vzdržuje s stalno prisotnostjo Mycobacterium tuberculosis v telesu.
Imuniteta je lahko sistemski tiste. generalizirana, ki se širi po celem telesu in lokalno, pri katerem
Opaža se izrazitejša odpornost posameznih organov in tkiv. Praviloma ob upoštevanju značilnosti anatomska zgradba in organizacijo delovanja se pojem "lokalna imunost" uporablja za označevanje odpornosti sluznice (zato jo včasih imenujemo tudi sluznica) in kožo. Ta delitev je tudi pogojna, saj se v procesu razvoja imunosti te vrste imunosti lahko preoblikujejo druga v drugo.
9.2. Prirojena imunost
Prirojena(vrsta, genetski, konstitucionalni, naravni, nespecifični) imunost- to je odpornost na povzročitelje okužb (ali antigene), razvita v procesu filogeneze, podedovana in lastna vsem posameznikom iste vrste.
Glavna značilnost bioloških dejavnikov in mehanizmov, ki zagotavljajo takšno odpornost, je prisotnost v telesu že pripravljenih (predoblikovanih) efektorjev, ki lahko zagotovijo hitro uničenje patogena brez dolgotrajnih pripravljalnih reakcij. Predstavljajo prvo obrambno črto telesa pred zunanjimi mikrobnimi ali antigenskimi napadi.
9.2.1. Dejavniki prirojene imunosti
Če upoštevamo pot patogenega mikroba v dinamiki infekcijskega procesa, je zlahka opaziti, da telo na tej poti gradi različne obrambne linije (tabela 9.1). Prvič, to je pokrivni epitelij kože in sluznice, ki ima odpornost proti kolonizaciji. Če je patogen oborožen z ustreznimi invazivnimi dejavniki, potem prodre v subepitelno tkivo, kjer se razvije akutna vnetna reakcija, ki omeji povzročitelja na vhodnih vratih. Naslednja postaja na poti patogena so regionalne bezgavke, kamor se prenaša z limfo skozi limfne žile, drenaža vezivnega tkiva. Limfne žile in vozli se na penetracijo odzovejo z razvojem limfangitisa in limfadenitisa. Ko mikrobi premagajo to oviro, prodrejo v kri skozi eferentne limfne žile – kot odgovor se lahko razvije sistemski vnetni odziv.
vet. Če mikrob ne umre v krvi, se hematogeno razširi na notranje organe - razvijejo se generalizirane oblike okužbe.
Tabela 9.1. Dejavniki in mehanizmi protiinfekcijske imunosti (načelo echeloniranja protimikrobne obrambe po Mayansky A.N., 2003)
Dejavniki prirojene imunosti vključujejo:
Koža in sluznice;
Celični dejavniki: nevtrofilci, makrofagi, dendritične celice, eozinofili, bazofili, naravne celice ubijalke;
Humoralni dejavniki: sistem komplementa, topni receptorji za površinske strukture mikroorganizmov (vzorčne strukture), protimikrobni peptidi, interferoni.
Koža in sluznice. Tanka plast epitelijskih celic, ki obdaja površino kože in sluznice, je za mikroorganizme praktično neprepustna ovira. Ločuje sterilna tkiva telesa od mikrobnega zunanjega sveta.
Usnje prekrit z večplastnim skvamoznim epitelijem, v katerem ločimo dve plasti: poroženelo in bazalno.
Keratinociti stratum corneuma so odmrle celice, ki so odporne na agresivne kemične spojine. Na njihovi površini ni receptorjev za adhezivne molekule mikroorganizmov, zato imajo znatno odpornost proti kolonizaciji in so najbolj zanesljiva ovira za večino bakterij, gliv, virusov in praživali. Izjema je S. aureus, Pr. akne, I. pestis, in najverjetneje prodrejo skozi mikrorazpoke ali s pomočjo žuželk, ki sesajo kri, ali skozi usta znojnic in lojnic. Usta žlez lojnic in znojnic, lasni mešički v koži so najbolj ranljivi, saj se tu tanjša plast keratiniziranega epitelija. Pri zaščiti teh predelov imajo pomembno vlogo produkti žlez znojnic in lojnic, ki vsebujejo mlečne in maščobne kisline, encime in antibakterijske peptide, ki delujejo protimikrobno. V ustih kožnih dodatkov se nahaja globoka rezidenčna mikroflora, ki tvori mikrokolonije in proizvaja zaščitne faktorje (glej poglavje 4).
Poleg keratinocitov vsebuje povrhnjica še dve vrsti celic - Langerhansove celice in Greensteinove celice (predelani epidermociti, ki predstavljajo 1-3% kariocitov bazalne plasti). Langerhansove in Greensteinove celice so mieloidnega izvora in spadajo med dendritične celice. Predpostavlja se, da so te celice v funkciji nasprotne. Langerhansove celice sodelujejo pri predstavitvi antigena in inducirajo imunski odziv, Greensteinove celice pa proizvajajo citokine, ki zavirajo imunski odziv.
munske reakcije na koži. Tipični keratinociti in dendritične celice povrhnjice skupaj z limfoidnimi strukturami dermisa aktivno sodelujejo v reakcijah pridobljene imunosti (glej spodaj).
Zdrava koža ima visoka sposobnost do samoočiščenja. To je enostavno dokazati, če na njeno površino nanesete bakterije, netipične za kožo - čez nekaj časa takšni mikrobi izginejo. Na tem principu temeljijo metode za ocenjevanje baktericidne funkcije kože.
Sluznice. Večina okužb se ne začne na koži, ampak na sluznici. To je najprej posledica večja površina njihove površine (sluznice okoli 400 m 2, koža okoli 2 m 2), drugič, z manjšo zaščito.
Sluznice nimajo večplastnega skvamoznega epitelija. Na njihovi površini je le ena plast epitelijskih celic. V črevesju so to enoslojni stebrasti epitelij, vrčaste sekretorne celice in M-celice (membranske epitelne celice), ki se nahajajo v plasti epitelijskih celic, ki pokrivajo limfoidne kopičenja. M celice so najbolj ranljive za prodiranje številnih patogenih mikroorganizmov zaradi številnih značilnosti: prisotnost specifičnih receptorjev za nekatere mikroorganizme (Salmonella, Shigella, patogena Escherichia itd.), Ki jih ni na sosednjih enterocitih; stanjšana sluznica; sposobnost endocitoze in pipocitoze, ki zagotavlja lažji transport antigenov in mikroorganizmov iz črevesne cevke v limfoidno tkivo, povezano s sluznico (glej poglavje 12); odsotnost močnega lizosomskega aparata, značilnega za makrofage in nevtrofilce, zaradi česar se bakterije in virusi premikajo v subepitelijski prostor brez uničenja.
Celice M pripadajo evolucijsko oblikovanemu sistemu olajšanega transporta antigenov do imunokompetentnih celic, bakterije in virusi pa to pot uporabljajo za svojo translokacijo skozi epitelijsko pregrado.
Epitelijske celice, podobne intestinalnim M-celicam, povezane z limfoidnim tkivom, so prisotne v sluznicah bronhoalveolarnega drevesa, nazofarinksa in reproduktivnega sistema.
Kolonizacijska odpornost integumentarnega epitelija. Kaj infekcijski proces Začne se z oprijemom patogena na
površino občutljivih epitelijskih celic (z izjemo mikroorganizmov, ki se prenašajo s piki žuželk ali vertikalno, tj. z matere na plod). Šele ko se uveljavijo, mikrobi pridobijo sposobnost razmnoževanja na vhodnih vratih in tvorijo kolonijo. Toksini in patogeni encimi se kopičijo v koloniji v količinah, ki so potrebne za premagovanje epitelne pregrade. Ta proces se imenuje kolonizacija. Odpornost na kolonizacijo razumemo kot odpornost epitelija kože in sluznic na kolonizacijo s tujimi mikroorganizmi. Odpornost sluznice na kolonizacijo zagotavlja mucin, ki ga izločajo vrčaste celice in na površini tvori kompleksen biofilm. V to bioplast so vgrajena vsa zaščitna sredstva: rezidenčna mikroflora, baktericidne snovi (lizocim, laktoferin, toksični metaboliti kisika, dušika itd.), sekretorni imunoglobulini, fagociti.
Vloga normalne mikroflore(glej poglavje 4.3). Najpomembnejši mehanizem za sodelovanje rezidenčne mikroflore pri kolonizacijski odpornosti je njihova sposobnost proizvajanja bakteriocinov (antibiotikom podobne snovi), kratkoverižnih maščobnih kislin, mlečne kisline, vodikovega sulfida in vodikovega peroksida. Te lastnosti imajo lakto-, bifidobakterije in bakteroidi.
Zahvaljujoč encimski aktivnosti anaerobnih bakterij v črevesju se žolčne kisline dekonjugirajo v deoksiholno kislino, ki je toksična za patogene in oportunistične bakterije.
Mucin skupaj s polisaharidi, ki jih proizvajajo rezidenčne bakterije (zlasti laktobacili), tvori izrazit glikonaliks (biofilm) na površini sluznice, ki učinkovito zapre mesta adhezij in jih naredi nedostopna za naključne bakterije. Vrčaste celice tvorijo mešanico sialo- in sulfomicinov, katerih razmerje se razlikuje v različnih biotonih. Edinstvena sestava mikroflore v različnih ekoloških nišah je v veliki meri odvisna od količine in kakovosti mucina.
Fagocitne celice in produkti njihove degranulacije. Makrofagi in nevtrofilci migrirajo v bioplast sluznice na površini epitelija. Skupaj s fagocitozo te celice izločajo biocid
zunanji produkti, ki jih vsebujejo njihovi lizosomi (lizocim, peroksidaza, laktoferin, defanzini, toksični metaboliti kisika in dušika), ki povečajo protimikrobne lastnosti izločkov.
Kemični in mehanski dejavniki. Pri odpornosti pokrivnega epitelija sluznice imajo pomembno vlogo izločki, ki imajo izrazite biocidne in antiadhezivne lastnosti: solze, slina, želodčni sok, encimi in žolčne kisline tankega črevesa, izločki materničnega vratu in nožnice. ženski reproduktivni sistem.
Zahvaljujoč usmerjenim gibom - peristaltika gladkih mišic v črevesju, migetalk ciliiranega epitelija v dihalnih poteh, urin v urinarni sistem- nastali izločki se skupaj z mikroorganizmi, ki jih vsebujejo, premikajo v smeri izhoda in se izločijo.
Odpornost sluznice na kolonizacijo povečajo sekretorni imunoglobulini A, ki jih sintetizira limfoidno tkivo, povezano s sluznico.
Pokrivni epitelij sluznice se nenehno obnavlja zaradi matičnih celic, ki se nahajajo v debelini sluznice. V črevesju to funkcijo opravljajo kriptne celice, v katerih se poleg matičnih celic nahajajo tudi Panethove celice - posebne celice, ki sintetizirajo antibakterijske beljakovine (lizocim, kationski peptidi). Ti proteini ne ščitijo samo matičnih celic, ampak tudi celice ovojnega epitelija. Pri vnetju v steni sluznice se proizvodnja teh beljakovin poveča.
Kolonizacijska odpornost integumentarnega epitelija je zagotovljena s celotnim sklopom zaščitnih mehanizmov prirojene in pridobljene (sekretorni imunoglobulini) imunosti in je osnova odpornosti telesa na večino mikroorganizmov, ki živijo v zunanje okolje. Kaže, da je odsotnost specifičnih receptorjev za določene mikroorganizme na epitelijskih celicah osnovni mehanizem genetske odpornosti živali ene vrste na mikrobe, ki so patogeni za živali druge vrste.
9.2.2. Celični dejavniki
Nevtrofilci in makrofagi. Sposobnost endocitoze (absorpcija delcev s tvorbo znotrajcelične vakuole) je
proizvajajo vse evkariontske celice. Tako veliko patogenih mikroorganizmov prodre v celice. Vendar pa v večini okuženih celic ni mehanizmov (ali pa so šibki), ki zagotavljajo uničenje povzročitelja. V procesu evolucije so se v telesu večceličnih organizmov oblikovale specializirane celice z močnimi intracelularnimi sistemi ubijanja, katerih glavni "poklic" je fagocitoza (iz grščine. phagos- požiram, citos- celica) - absorpcija delcev s premerom najmanj 0,1 mikrona (za razliko od pinocitoze - absorpcija delcev manjšega premera in makromolekul) in uničenje ujetih mikrobov. Te lastnosti imajo polimorfonuklearni levkociti (predvsem nevtrofilci) in mononuklearni fagociti (te celice včasih imenujemo profesionalni fagociti).
Prvič ideja o zaščitno vlogo gibljive celice (mikro- in makrofagi) je leta 1883 oblikoval I.I. Mečnikov, ki je leta 1909 prejel Nobelovo nagrado za ustvarjanje celično-humoralne teorije imunosti (v sodelovanju s P. Ehrlichom).
Nevtrofilci in mononuklearni fagociti imajo skupen mieloidni izvor iz hematopoetskih matičnih celic. Vendar se te celice razlikujejo po številnih lastnostih.
Nevtrofilci so najštevilnejša in najbolj mobilna populacija fagocitov, katerih zorenje se začne in konča v kostnem mozgu. Približno 70 % vseh nevtrofilcev je shranjenih kot rezerva v depojih kostnega mozga, od koder pod vplivom ustreznih dražljajev (provnetni citokini, produkti mikrobnega izvora, C5a komponenta komplementa, kolonije stimulirajoči faktorji, kortikosteroidi, kateholamini) po krvi se lahko nujno premaknejo do mesta uničenja tkiva in sodelujejo pri razvoju akutnega vnetnega odziva. Nevtrofilci so »ekipa za hitri odziv« v protimikrobnem obrambnem sistemu.
Nevtrofilci so kratkožive celice, njihova življenjska doba je približno 15 dni. Iz kostnega mozga pridejo v krvni obtok kot zrele celice, ki so izgubile sposobnost diferenciacije in proliferacije. Iz krvi se nevtrofilci preselijo v tkiva, kjer bodisi odmrejo bodisi pridejo na površje sluznice, kjer zaključijo svoj življenjski cikel.
Mononuklearne fagocite predstavljajo promonociti kostnega mozga, krvni monociti in tkivni makrofagi. Monociti so za razliko od nevtrofilcev nezrele celice, ki ob vstopu krvni obtok in naprej v tkivu dozorijo v tkivne makrofage (plevralne in peritonealne, Kupfferjeve celice jeter, alveolarne, interdigitalne celice bezgavk, kostnega mozga, osteoklasti, mikrogliociti, mezangialne celice ledvic, Sertolijeve celice testisov, Langerhansove). in Greensteinove celice kože). Življenjska doba mononuklearnih fagocitov je od 40 do 60 dni. Makrofagi niso zelo hitre celice, vendar so razpršeni po vseh tkivih in za razliko od nevtrofilcev ne potrebujejo tako nujne mobilizacije. Če nadaljujemo analogijo z nevtrofilci, potem so makrofagi v prirojenem imunskem sistemu "posebne sile".
Pomembna značilnost nevtrofilcev in makrofagov je prisotnost v njihovi citoplazmi velikega števila lizosomov - zrnc velikosti 200-500 nm, ki vsebujejo različne encime, baktericidne in biološko aktivne produkte (lizocim, mieloperoksidazo, defenzine, baktericidne beljakovine, laktoferin, proteinaze, katepsini, kolagenaza itd.). d.). Zahvaljujoč tako raznolikemu »orožju« imajo fagociti močan destruktivni in regulativni potencial.
Nevtrofilci in makrofagi so občutljivi na vse spremembe v homeostazi. V ta namen so opremljeni z bogatim arzenalom receptorjev, ki se nahajajo na njihovi citoplazemski membrani (slika 9.2):
Receptorji za prepoznavanje tujega - Toll-like receptorji (Receptor, podoben cestnini- TLR), prvič odkril A. Poltorak leta 1998 pri vinski mušici in nato najden v nevtrofilcih, makrofagih in dendritičnih celicah. Pomen odkritja Tollu podobnih receptorjev je primerljiv s prejšnjim odkritjem receptorjev za prepoznavanje antigenov v limfocitih. Toll-podobni receptorji ne prepoznajo antigenov, katerih raznolikost je v naravi izjemno velika (približno 10 18 različic), temveč bolj grobe ponavljajoče se molekularne ogljikove hidrate in lipidne vzorce - strukture vzorcev (iz angleščine. vzorec- vzorec), ki jih ni na celicah gostiteljskega telesa, so pa prisotni v praživalih, glivah, bakterijah, virusih. Repertoar takšnih vzorcev je majhen in znaša okoli 20
riž. 9.2. Funkcionalne strukture makrofaga (diagram): AG - antigen; DT - antigenska determinanta; FS - fagosom; LS - lizosom; LF - lizosomski encimi; PL - fagolizosom; PAG - predelani antigen; G-II - antigen histokompatibilnosti razreda II (MHC II); Fc - receptor za Fc fragment molekule imunoglobulina; C1, C3a, C5a - receptorji za komponente komplementa; γ-IFN - receptor za γ-MFN; C - izločanje komponent komplementa; PR - izločanje peroksidnih radikalov; ILD-1 - izločanje; TNF - izločanje faktorja tumorske nekroze; SF - izločanje encimov
riants. Cestnina-podobni receptorji so družina membranskih glikoproteinov; poznanih je 11 vrst takih receptorjev, ki so sposobni prepoznati celotno paleto vzorec-strukture mikroorganizmov (lipopolisaharidi, gliko-, lipoproteini-
ys, nukleinske kisline, proteini toplotni šok itd.). Interakcija Tollu podobnih receptorjev z ustreznimi ligandi sproži transkripcijo genov za provnetne citokine in kostimulatorne molekule, ki so potrebne za migracijo, celično adhezijo, fagocitozo in predstavitev antigenov limfocitom;
Manoza-fukozni receptorji, ki prepoznavajo ogljikohidratne komponente površinskih struktur mikroorganizmov;
Receptorji za smeti (čistilni receptor)- za vezavo fosfolipidnih membran in sestavin lastnih uničenih celic. Sodelujte pri fagocitozi poškodovanih in umirajočih celic;
Receptorji za komponente komplementa C3b in C4b;
Receptorji za Fc fragmente IgG. Ti receptorji imajo tako kot receptorji za komponente komplementa pomembno vlogo pri vezavi imunskih kompleksov in fagocitozi bakterij, označenih z imunoglobulini in komplementom (opsonizacijski učinek);
Receptorji za citokine, kemokine, hormone, levkotriene, prostaglandine itd. omogočajo interakcijo z limfociti in se odzivajo na kakršne koli spremembe v notranjem okolju telesa.
Glavna funkcija nevtrofilcev in makrofagov je fagocitoza. Fagocitoza je proces absorpcije delcev ali velikih makromolekularnih kompleksov v celici. Sestavljen je iz več zaporednih faz:
Aktivacija in kemotaksa - ciljno gibanje celice proti predmetu fagocitoze proti naraščajoči koncentraciji kemoatraktantov, katerih vlogo igrajo kemokini, komponente komplementa in mikrobne celice, produkti razgradnje telesnih tkiv;
Adhezija (pritrditev) delcev na površino fagocita. Pri adheziji imajo pomembno vlogo Toll-like receptorji, pa tudi receptorji za Fc fragment imunoglobulina in C3b komponento komplementa (to fagocitozo imenujemo imunska). Komponente komplementa imunoglobulinov M, G, C3b-, C4b povečujejo adhezijo (so opsonini) in služijo kot most med mikrobno celico in fagocitom;
Absorpcija delcev, njihova potopitev v citoplazmo in nastanek vakuole (fagosoma);
Znotrajcelično ubijanje (ubijanje) in prebava. Po absorpciji se delci fagosoma združijo z lizosomi - nastane fagolizosom, v katerem bakterije odmrejo pod vplivom baktericidnih produktov zrnc (od kisika neodvisen baktericidni sistem). Hkrati se poveča poraba kisika in glukoze v celici - razvije se tako imenovana respiratorna (oksidativna) eksplozija, ki povzroči nastanek toksičnih metabolitov kisika in dušika (H 2 O 2, superoksidni anion O 2, hipoklorova kislina, piroksinitrit), ki so zelo baktericidni (od kisika odvisen baktericidni sistem). Vsi mikroorganizmi niso občutljivi na baktericidne sisteme fagocitov. Gonokoki, streptokoki, mikobakterije in drugi preživijo po stiku s fagociti, takšno fagocitozo imenujemo nepopolna.
Fagociti lahko poleg fagocitoze (endocitoze) izvajajo svoje citotoksične reakcije z eksocitozo - sproščanjem svojih granul navzven (degranulacijo) - tako fagociti izvajajo zunajcelično ubijanje. Nevtrofilci so za razliko od makrofagov sposobni tvoriti zunajcelične baktericidne pasti - med procesom aktivacije celica vrže verige DNA, v katerih se nahajajo zrnca z baktericidnimi encimi. Zaradi lepljivosti DNK se bakterije prilepijo na pasti in jih encim ubije.
Nevtrofilci in makrofagi so najpomembnejša sestavina prirojene imunosti, vendar je njihova vloga pri zaščiti pred različnimi mikrobi različna. Nevtrofilci so učinkoviti proti okužbam, ki jih povzročajo zunajcelični patogeni (piogeni koki, enterobakterije itd.), ki povzročajo razvoj akutnega vnetnega odziva. Pri takšnih okužbah je učinkovito sodelovanje nevtrofilcev, komplementa in protiteles. Makrofagi ščitijo pred intracelularnimi patogeni (mikobakterije, rikecije, klamidije itd.), ki povzročajo razvoj kroničnega granulomatoznega vnetja, kjer ima glavno vlogo sodelovanje makrofag-T-limfocit.
Poleg sodelovanja pri protimikrobni obrambi fagociti sodelujejo pri odstranjevanju odmirajočih, starih celic in produktov njihovega razpadanja, anorganskih delcev (premog, mineralni prah itd.) iz telesa. Fagociti (zlasti makrofagi) pripravljajo antigene
sestavine imajo sekretorno funkcijo, sintetizirajo in izločajo širok spekter biološko aktivne spojine: citokini (interlevkini-1, 6, 8, 12, faktor tumorske nekroze), prostaglandini, levkotrieni, interferoni α in γ. Zahvaljujoč tem mediatorjem fagociti aktivno sodelujejo pri vzdrževanju homeostaze, v procesih vnetja, v adaptivnem imunskem odzivu in regeneraciji.
Eozinofili spadajo med polimorfonuklearne levkocite. Od nevtrofilcev se razlikujejo po tem, da imajo šibko fagocitno aktivnost. Eozinofili zaužijejo nekatere bakterije, vendar je njihovo intracelularno ubijanje manj učinkovito kot ubijanje nevtrofilcev.
Naravni morilci. Naravne celice ubijalke so velike celice, podobne limfocitom, ki izhajajo iz limfoidnih predhodnikov. Najdemo jih v krvi in tkivih, zlasti v jetrih, sluznici ženskega reproduktivnega sistema in vranici. Naravne celice ubijalke, tako kot fagociti, vsebujejo lizosome, vendar nimajo fagocitne aktivnosti.
Naravne celice ubijalke prepoznajo in odstranijo ciljne celice, ki imajo spremenjene ali odsotne markerje, značilne za zdrave celice. Znano je, da se to zgodi predvsem celicam, ki so bile mutirane ali okužene z virusom. Zato imajo naravne celice ubijalke pomembno vlogo pri protitumorskem nadzoru, uničevanju celic, okuženih z virusi. Naravne celice ubijalke izvajajo svoj citotoksični učinek s pomočjo posebnega proteina perforina, ki tako kot membransko napadalni kompleks komplementa tvori pore v membranah tarčnih celic.
9.2.3. Humoralni dejavniki
Sistem komplementa. Komplementni sistem je večkomponentni večencimski samosestavljajoči se serumski protein, ki je običajno v neaktivnem stanju. Ko se mikrobni produkti pojavijo v notranjem okolju, se sproži proces, imenovan aktivacija komplementa. Aktivacija poteka kot kaskadna reakcija, ko vsaka prejšnja komponenta sistema aktivira naslednjo. Med samosestavitvijo sistema nastanejo aktivni produkti razgradnje beljakovin, ki opravljajo tri pomembne funkcije: povzročajo perforacijo membrane in lizo celic, zagotavljajo opsonizacijo mikroorganizmov za njihovo nadaljnjo fagocitozo in sprožijo razvoj vaskularnih vnetnih reakcij.
Komplement, imenovan "alexin", je leta 1899 opisal francoski mikrobiolog J. Bordet, nato pa ga je nemški mikrobiolog P. Ehrlich imenoval komplement. (dopolnjujejo- dodatek) kot dodatni dejavnik k protitelesom, ki povzročajo celično lizo.
Sistem komplementa vključuje 9 glavnih proteinov (označenih kot C1, C2-C9), pa tudi podkomponente - produkte razgradnje teh proteinov (Clg, C3b, C3a itd.), Inhibitorje.
Ključni dogodek za sistem komplementa je njegova aktivacija. Pojavlja se lahko na tri načine: klasično, lektinsko in alternativno (slika 9.3).
Klasičen način. Pri klasični poti so aktivacijski dejavnik kompleksi antigen-protitelo. V tem primeru se Fc fragment in IgG imunskih kompleksov aktivira s podkomponento Cr, Cr se razcepi in nastane Cls, ki hidrolizira C4, ta pa se razcepi na C4a (anafilotoksin) in C4b. C4b aktivira C2, ta pa aktivira komponento C3 (ključna komponenta sistema). Komponenta C3 se razcepi na anafilotoksin C3a in opsonin C3b. Aktivacijo komponente C5 komplementa spremlja tudi tvorba dveh aktivnih proteinskih fragmentov: C5a - anafilotoksin, kemoatraktant za nevtrofilce in C5b - aktiviranje komponente C6. Posledično nastane kompleks C5, b, 7, 8, 9, kar imenujemo membranski napad. Končna faza aktivacije komplementa je nastanek transmembranske pore v celici in sproščanje njene vsebine navzven. Posledično celica nabrekne in razpade.
riž. 9.3. Poti aktivacije komplementa: klasična (a); alternativa (b); lektin (c); C1-C9 - komponente komplementa; AG - antigen; AT - protitelesa; ViD - beljakovine; P - properdin; MBP - beljakovina, ki veže manozo
Pot lektina. V marsičem je podoben klasičnemu. Edina razlika je v tem, da na poti lektina eden od proteinov akutne faze, lektin, ki veže manozo, interagira z manozo na površini mikrobnih celic (prototip kompleksa antigen-protitelo), ta kompleks pa aktivira C4 in C2.
Alternativni način. Pojavi se brez sodelovanja protiteles in obide prve 3 komponente C1-C4-C2. Alternativno pot sprožijo komponente celične stene gramnegativnih bakterij (lipopolisaharidi, peptidoglikani), virusi, ki se zaporedno vežejo na proteine P (properdin), B in D. Ti kompleksi neposredno pretvorijo komponento C3.
Kompleksna kaskadna reakcija komplementa poteka le v prisotnosti ionov Ca in Mg.
Biološki učinki produktov aktivacije komplementa:
Ne glede na pot se aktivacija komplementa konča s tvorbo membransko napadnega kompleksa (C5, b, 7, 8, 9) in lizo celic (bakterij, eritrocitov in drugih celic);
Nastale komponente C3a, C4a in C5a so anafilotoksini, vežejo se na receptorje krvnih in tkivnih bazofilcev in povzročijo njihovo degranulacijo - sproščanje histamina, serotonina in drugih vazoaktivnih mediatorjev (mediatorjev vnetnega odziva). Poleg tega je C5a kemoatraktant za fagocite; te celice pritegne na mesto vnetja;
C3b, C4b sta opsonina, povečata adhezijo imunskih kompleksov na membrane makrofagov, nevtrofilcev, eritrocitov in s tem povečata fagocitozo.
Topni receptorji za patogene. To so krvni proteini, ki se neposredno vežejo na različne konzervativne, ponavljajoče se strukture ogljikovih hidratov ali lipidov mikrobne celice ( vzorec-strukture). Ti proteini imajo opsonične lastnosti, nekateri od njih aktivirajo komplement.
Glavni del topnih receptorjev so beljakovine akutne faze. Koncentracija teh beljakovin v krvi se hitro poveča kot odgovor na razvoj vnetja zaradi okužbe ali poškodbe tkiva. Proteini akutne faze vključujejo:
C-reaktivni protein (predstavlja večino proteinov akutne faze), ki je dobil ime zaradi svoje sposobnosti
vežejo se na fosforilholin (C-polisaharid) pnevmokokov. Tvorba kompleksa CRP-fosforilholin spodbuja bakterijsko fagocitozo, saj se kompleks veže na Clg in aktivira klasično pot komplementa. Protein se sintetizira v jetrih, njegova koncentracija pa hitro narašča kot odziv na interlevkin-b;
Serumski amiloid P je po strukturi in funkciji podoben C-reaktivnemu proteinu;
Lektin, ki veže manozo, aktivira komplement po lektinski poti in je eden od predstavnikov beljakovin sirotke, ki prepoznavajo ostanke ogljikovih hidratov in delujejo kot opsonini. Sintetiziran v jetrih;
Pljučni površinsko aktivni proteini prav tako spadajo v družino kolektinov. Imajo opsonične lastnosti, zlasti proti enoceličnim glivam Pneumocystis carinii;
Drugo skupino proteinov akutne faze sestavljajo proteini, ki vežejo železo - transferin, haptoglobin, hemopeksin. Takšni proteini preprečujejo razmnoževanje bakterij, ki potrebujejo ta element.
Protimikrobni peptidi. Eden takih peptidov je lizocim. Lizocim je encim muromidaza z molekulsko maso 14.000-16.000, ki povzroči hidrolizo mureina (peptidoglikana) celične stene bakterij in njihovo lizo. Leta 1909 ga je odprl P.L. Laščenkova, ki ga je leta 1922 izoliral A. Fleming.
Lizocim najdemo v vseh bioloških tekočinah: krvnem serumu, slini, solzah, mleku. Proizvajajo ga nevtrofilci in makrofagi (vsebovani v njihovih granulah). Lizocim ima večji učinek na gram-pozitivne bakterije, katerih osnova celične stene je peptidoglikan. Celične stene gramnegativnih bakterij lahko poškoduje tudi lizocim, če so bile predhodno izpostavljene membransko napadalnemu kompleksu sistema komplementa.
Defenzini in katelicidini so peptidi s protimikrobnim delovanjem. Tvorijo jih celice mnogih evkariontov in vsebujejo 13-18 aminokislinskih ostankov. Do danes je znanih okoli 500 takih peptidov. Pri sesalcih pripadajo baktericidni peptidi družini defenzinov in katelicidinov. Zrnca človeških makrofagov in nevtrofilcev vsebujejo α-defenzine. Sintetizirajo jih tudi epitelijske celice črevesja, pljuč in mehurja.
Družina interferonov. Interferon (IFN) sta leta 1957 odkrila A. Isaacs in J. Lindeman med preučevanjem interference virusov (iz lat. inter- med, ferens- nosilec). Interferenca je pojav, pri katerem tkiva, okužena z enim virusom, postanejo odporna na okužbo z drugim virusom. Ugotovljeno je bilo, da je takšna odpornost povezana s proizvodnjo posebnega proteina v okuženih celicah, ki so ga poimenovali interferon.
Trenutno so interferoni dobro raziskani. So družina glikoproteinov z molekulsko maso od 15 000 do 70 000. Glede na izvor nastanka jih delimo na interferone tipa I in tipa II.
Tip I vključuje IFN α in β, ki ju proizvajajo z virusom okužene celice: IFN-α levkociti, IFN-β fibroblasti. V zadnjih letih so bili opisani trije novi interferoni: IFN-τ/ε (trofoblastni IFN), IFN-λ in IFN-K. IFN-α in β sodelujeta pri protivirusni obrambi.
Mehanizem delovanja IFN-α in β ni povezan z neposrednim učinkom na viruse. Povzroča ga aktivacija številnih genov v celici, ki blokirajo razmnoževanje virusa. Ključna povezava je indukcija sinteze protein kinaze R, ki prek Bc1-2 in od kaspaze odvisnih reakcij prekine translacijo virusne mRNA in sproži apoptozo okuženih celic. Drugi mehanizem je aktivacija latentne RNA endonukleaze, ki povzroči uničenje virusne nukleinske kisline.
Tip II vključuje interferon γ. Proizvajajo ga limfociti T in naravne celice ubijalke po antigenski stimulaciji.
Interferon nenehno sintetizirajo celice, njegova koncentracija v krvi se običajno malo spreminja. Vendar pa se proizvodnja IF poveča, ko so celice okužene z virusi ali z delovanjem njegovih induktorjev - interferonogenov (virusna RNA, DNA, kompleksni polimeri).
Trenutno se interferoni (tako levkocitni kot rekombinantni) in interferonogeni pogosto uporabljajo v klinična praksa za preprečevanje in zdravljenje akutnih virusnih okužb (gripa), kot tudi za terapevtske namene pri kroničnih virusne okužbe(hepatitis B, C, herpes, multipla skleroza itd.). Ker interferoni nimajo samo protivirusnega, temveč tudi protitumorskega delovanja, se uporabljajo tudi za zdravljenje raka.
9.2.4. Značilnosti prirojene in pridobljene imunosti
Trenutno se dejavniki prirojene imunosti običajno ne imenujejo nespecifični. Pregradni mehanizmi prirojene in pridobljene imunosti se razlikujejo le po natančnosti uglaševanja na "tuje". Fagociti in topni prirojeni imunski receptorji prepoznajo »vzorce«, limfociti pa prepoznajo podrobnosti takšne slike. Prirojena imunost je evolucijsko starodavnejša obrambna metoda, ki je zaradi hitrosti odzivanja na vdor tujega povzročitelja lastna skoraj vsem živim bitjem od mnogoceličnih organizmov, rastlin do sesalcev, predstavlja osnovo odpornosti proti okužbi in ščiti telo. od večine patogenih mikrobov. Samo tisti patogeni, s katerimi se dejavniki prirojene imunosti ne morejo spopasti, vključujejo limfocitno imunost.
Delitev protimikrobnih obrambnih mehanizmov na prirojene in pridobljene ali predimunske in imunske (po R. M. Khaitovu, 200b) je pogojna, saj če upoštevamo imunski proces v času, potem sta oba člena v isti verigi: najprej fagociti in topne receptorje za vzorec- mikrobne strukture, brez takšnega urejanja je kasnejši razvoj limfocitnega odziva nemogoč, po katerem limfociti ponovno pritegnejo fagocite kot efektorske celice za uničenje patogenov.
Obenem je za boljše razumevanje tega kompleksnega pojava priporočljiva delitev imunosti na prirojeno in pridobljeno (tabela 9.2). Mehanizmi prirojene odpornosti zagotavljajo hitro zaščito, po kateri telo zgradi močnejšo, večplastno obrambo.
Tabela 9.2. Značilnosti prirojene in pridobljene imunosti
Konec tabele. 9.2
Naloge za samopripravo (samokontrola)
Številne snovi in okužbe (mikroorganizmi, virusi), ki prodrejo v telo, povzročajo bolezni. Nevarni so tudi notranji sovražniki telesa – njegove odmrle celice, rakave ali okužene z virusi. Naše telo pa se je sposobno zaščititi pred zunanjimi in notranjimi tujci. Ta sposobnost se imenuje imunost. Imuniteto zagotavlja imunski sistem telesa. njegove sestavine so levkociti in organi, v katerih se razmnožujejo in specializirajo (zorijo). To je rdeči kostni mozeg timus(timus), vranica, Bezgavke in limfoidna tkiva, ki se nahajajo v prebavnem, dihalnem in urinarnem sistemu. Vsi levkociti nastanejo v kostnem mozgu in dozorijo v različnih organih. Iz njih levkociti krožijo skupaj s krvjo in limfo ter prehajajo v tkiva.
Levkociti vključujejo več vrst celic različnih struktur(limfociti, monociti, eozinofili itd.). Limfocite delimo na limfocite T (zorijo v timusu) in limfocite B (zorijo v kostnem mozgu).
Znatno število levkocitov različne vrste(53-81%) so sposobni fagocitoze. Več fagocitov se nahaja v vezivna tkiva ledvice, pljuča, jetra, koža.
Nespecifična prirojena imunost
Koža in sluznice preprečujejo vstop tujkov v telo. Luščenje odmrlih kožnih epitelijskih celic in premikanje resic sluznice jih odstrani in uniči baktericidne snovi izločkov žlez znojnic in lojnic, epitelijske sluzi itd.
Če so v telo vstopili tuji agenti, se jim pošljejo fagociti in uničijo agresorje. V primeru penetracije velika količina tujke ali množično odmiranje fagocitov v boju z njimi, kostni mozeg pospeši razmnoževanje takih celic in na voljo so nove sile za boj. Tako to deluje celično imunost. Tesno je povezan s humoralnimi dejavniki imunosti – določenimi beljakovinami, ki so stalno prisotne v krvi. Nekateri proteini se pritrdijo na membrano mikroorganizma, kar kaže na tujek - to olajša fagocitozo. Drugi sodelujejo pri uničenju tuje celične membrane. Beljakovine krvne plazme interferoni pomagajo telesu v boju proti virusom.
Fagociti in
Fagociti in dejavniki humoralne imunosti, ki delujejo v prvi fazi boja, vplivajo na vse agresorje na enak način. Ti načini zaščite so podedovani, tj. prirojeno. Zato se takšna imunost imenuje nespecifična prirojena.
Specifična pridobljena imunost. Telo se ne more vedno spoprijeti s tujki brez pomoči specifična imunost. Posledično uporablja druge metode – tiste, ki na agresorje delujejo v skladu z njihovimi lastnostmi. V teh specifičnih reakcijah telesa ločimo tudi dva dela - humoralni in celični. Humoralno imunost izvajajo limfociti B, celično imunost pa limfociti T.
Humoralni dejavniki
Humoralni dejavniki specifične imunske reakcije protitelesa – proteini imunoglobulini. proizvajajo jih limfociti B kot odgovor na antigene – snovi, ki jih telo zaznava kot tujke. Običajno so to določene beljakovine v lupinah agresorjev ali toksinov, ki jih proizvajajo. Limfociti B se odzovejo na vsak antigen tako, da proizvedejo protitelo, ki ustreza specifično temu antigenu. Ti proteini se združijo z antigenom in tvorijo komplekse antigen-protitelo - pride do nevtralizacije tako antigena kot agresorja.
Mobilna povezava
Mobilna povezava specifična imuniteta uniči tuje sicer. Tako se lahko limfociti T pritrdijo na membrane celic, ki jih prizadene virus ali bakterija, in jih uničijo.
Posledice destruktivnega aktivnosti T-limfocite izločajo fagociti, ki požrejo nevtralizirane agresorje in odmrle celice.
Limfociti, ki krožijo po krvi in limfnem toku, se aktivirajo šele, ko prepoznajo antigen. Njihova identifikacija antigena, ki je prvi vstopil v človeško telo, je kompleksen proces, ki lahko traja tudi do 14 dni. Njena posledica je imunski odziv, ki običajno vključuje Limfociti T in B. Limfociti B prepoznajo antigen in začnejo sintetizirati protitelesa proti njemu. Hkrati se v organih imunskega sistema množijo B-limfociti, ki so prav tako občutljivi na ta antigen. Nekateri od njih se pridružijo humoralnemu napadu in proizvajajo protitelesa z ogromno hitrostjo (do 30.000 molekul na sekundo). Drugi limfociti B postanejo spominske celice. Limfociti T nadzorujejo imunski odziv s proizvodnjo različnih interlevkinov. Interlevkini lahko povečajo ali zmanjšajo aktivnost limfocitov B, spodbujajo proliferacijo limfocitov T in tvorbo spominskih T celic ali pa te procese zavirajo.
Spominske celice
Spominske celice mesece, včasih pa tudi leta, ohranijo sposobnost odziva na invazijo "znanega" antigena. Ne izgubljajo časa s prepoznavanjem, imunski odziv se pojavi takoj in proizvede se več protiteles. Tako se oblikuje specifična pridobljena imunost.
Imunski odziv
Imunski odziv ob prvem srečanju z okužbo običajno spremlja slabo počutje oseba, vročina itd. Če je oseba pridobila imunost na to okužbo, simptomi bolezni niso opazili.
Umetno pridobljena imunost. Obstajajo okužbe, prvo srečanje s katerimi je lahko za človeka usodno. Da bi ustvarili imuniteto proti njim, so cepljeni - cepivo se vnese v človeško telo. To je majhna količina ubitih ali oslabljenih patogenov ali snovi, ki so produkti njihove vitalne dejavnosti. Takšna okužba ne vodi do bolezni. Vendar pa se ob dajanju cepiva razvije popolna imunska reakcija: nastanejo protitelesa, specifična za ta patogen, in nastanejo spominske celice. Zato se telo po cepljenju sreča z živimi patogeni, ki napadejo popolnoma oboroženi. Tako se z uvedbo cepiv ustvarja umetno pridobljena imunost.
