Иммунитет

(лат. immunitas — освобожд от ч-либо) вы­раж общую реакт орг и объед мн взаи­мосвяз явл: иммунитет — невосприимчивость жив к заразным (инф) бол; р биол не­совм тк — попад тк жив одного вида в орг др вида (гетерогенные, или филогенные); попад тк жив одной иммунол гр в орг с др иммунол гр в пределах вида (изогенные); взаимод пат тканей, образ в орг (при опухолях, воспал и т. д.), со здор тк, эм­брион тк с тк взр орг; р-цию ↑чув орг (анаф и алл); явл привык орг к ядам.

Барьерная ф-ция — совок физ, физ-хим и биохим проц, леж в основе биол прониц тк. Внеш приспос - кожа и слиз об. Неповр кожа — ест барьер, предохр орг от проникн в него мех, хим и инф раздр. Кожа непрон для б м/о. Сек­реты кожи в отнош мн пат м/о (киш пал) бактерицид­ны. Бактерицидные свойства кожи зависят от кислотности пота, наличия в секрете сальных желез некоторых липидов, действующих антисептически.

В защитной функции кожи также играет роль ее рецепторный аппарат (возникновение оборонительного рефлекса). При различ­ных нарушениях рецепторного аппарата кожи может повышаться ее проницаемость, в ней возникает расстройство обмена веществ, снижается ее сопротивляемость к патогенным раздражителям.

Проникновению возбудителей в организм препятствуют также слизистые оболочки глаз, носоглотки, дыхательных, пищевари­тельных и мочеполовых путей. Способствует этому секрет слизистых желез, смывающий инородные тела (в том числе и микроорганизмы) и разбавляющий химические вещества. Имеют определенное значе­ние и выделяемые слизистыми оболочками некоторые бактерицид­ные вещества (лизоцим). Например, лизоцим путем ферментатив­ного действия способен растворить некоторые микробы (холерные вибрионы, менингококки и др.). Защитную функцию выполняет и мерцательный эпителий дыхательных путей. Благодаря колебани­ям ресничек в сторону носоглотки наружу выводятся микроорга­низмы и инородные тела. Способствуют очищению дыхательных пу­тей двигательные оборонительные рефлексы, кашель, чихание.

Бактерицидным действием обладает желудочный сок, а желчь и секрет кишечника отчасти имеют и антисептические свойства. Своеобразную защитную роль выполняет кишечная микрофлора. Микроорганизмы кишечника предохраняют организм от патоген­ных возбудителей. Происходит своеобразная борьба (конкуренция) между разными видами микроорганизмов. Нередко постоянная мик­рофлора, как более адаптированная к местным условиям, доминиру­ет, препятствуя развитию и проникновению в организм патоген­ных микроорганизмов.

Внутренние приспособительные барьеры представляют собой сложную систему, способную предохранить его ткани и органы от действия болезнетворных факторов. К внутренним барьерам от­носятся: а) лимфатические узлы — способны задерживать микробы в ткани фолликулов, а также участвуют в образовании специфиче­ского иммунитета; б) ретикулоэндотелиальные клетки различных органов (печени, селезенки, лимфатических узлов, костного мозга, гисгиоцигы соединительной ткани и др.); в) печень — обладает способностью обезвреживать токсические продукты (аммиак пре­вращается в мочевину, индол в индикан и т. д.), некоторые микро­организмы подвергаются в ней фагоцитозу; г) плацента — защи­щает плод or болезнетворных раздражителей химического или био­логического характера; д) гематоэнцсфалическнй, или ликворный, барьер (мозговые оболочки, эпендима желудочков, хориоцидальные сплетения и сосудистый эндотелий мозга) — регулирует и поддер­живает постоянство химического состава и другие свойства внут­ренней среды мозга.

На развитие и жизнедеятельность возбудителей инфекции не­благоприятно влияют биохимические и физико-химические свойст­ва тканей. В этом отношении последние играют определенную роль защиты.

Организм способен противодействовать патогенным микробам и токсинам при помощи реакции иммунитета. Сыворотка крови жи­вотных содержит специфические антитела, принимающие участие в реакциях специфического иммунитета, а также особые неспеци­фические вещества, обладающие свойствами бактерицидности.

К факторам неспецифического иммунитета относят пропердин — белок, мигрирующий в бета-глобулиновой области (содержание в крови до 0,03%). Его молекулярная масса в 8 раз превышает мо­лекулярную массу гамма-глобулина. Пропердин в присутствии ком­племента и ионов магния (пропердиновая система) обладает бакте­рицидным действием на многие патогенные микроорганизмы.

К неспецифическим веществам сыворотки относят лейкин (вы­деляется при распаде лейкоцитов); интерферон — особый белок, образующийся в клетках лимфоидного ряда при вирусной инфекции; он подавляет размножение вирусов гриппа и энцефалита.

Важнейшей реакцией иммунитета является фагоцитоз (внутри­клеточное переваривание микроорганизмов). Учение о фагоцитозе создал великий русский ученый И. И. Мечников. Он основополож­ник учения о фагоцитозе и иммунитете.

Фагоцитозом (греч. phago — пожираю и cytos — клетка) назы­вается способность различных соединительнотканных клеток — фаго­цитов захватывать и переваривать микробы и животные клетки. В результате многолетних наблюдений И. И. Мечников установил, что фагоцитоз очень распространен в природе. У низших одноклеточ­ных и многоклеточных организмов функции питания и фагоцитоз совершаются одними и теми же клетками; у высокоорганизованных животных фагоцитоз осуществляется только специфическими мезен-химными клетками — фагоцитами. Из клеток крови обладают фаго­цитарной способностью полиморфноядерные клетки, названные И. И. Мечниковым микрофагами. Основная функция лейкоцитов крови (подвижные фагоциты) — захватывать микробы и мелкие частицы.

К макрофагической системе относятся клетки мезенхимного происхождения: ретикулоэндотелий печени, селезенки, костного мозга, надпочечников и лимфатических желез, подвижные фагоциты соединительной ткани (гистиоциты, плазмоциты) и мононуклеары крови.

Микрофаги поглощают возбудителей острых инфекций — стреп­тококков, стафилококков, пневмококков. Они захватывают обычно возбудителей хронических инфекций (туберкулез и др.), а также частицы отмирающих клеток и продукты распада. Имеются данные, что в фагоцитирующей клетке увеличивается потребление кислорода и повышаются окислительные процессы, активируются обмен веществ и различные ферментативные системы. Функция фагоцити­рования осуществляется вследствие использования основного энер­гетического материала — гликогена, а также аденозинтрифосфор-ной кислоты и особенно адениловой кислоты.

Вещества, угнетающие гликогенолиз (мышьяковистокислый ка­лий, флоридзин), тормозят фагоцитоз; адениловая кислота, наобо­рот, его активирует. Во время фагоцитоза наблюдается усиление деятельности всех микроструктур цитоплазмы (энергетические процессы в митохондриях, биосинтез белка в рибосомах, фермен­тативные процессы в лизосомах).

И. И. Мечников методом сравнительного наблюдения над живот­ными, достигшими разных ступеней эволюционного развития, до­казал, что между активностью фагоцитоза и резистентностью орга­низма к инфекции существует прямая зависимость: чем активнее фагоцитоз по отношению к микробам, тем отчетливее выражен к ним иммунитет, и наоборот. Например, у кур, голубей и у других птиц наблюдается устойчивость к возбудителю сибирской язвы, так как у них активно выражен фагоцитоз этих возбудителей. На­против, кролик легко заболевает сибирской язвой — у него не­достаточно выражен фагоцитоз возбудителя сибирской язвы.

Резистентность организма можно искусственно повысить или понизить путем усиления или ослабления его фагоцитарной реак­ции. Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что у иммунизированных животных фагоцитоз к соответствующему микробу более выражен, чем у неиммунизированных.

И. И. Мечников первым доказал связь процессов иммунитета с функцией активной мезенхимы. В дальнейшем это явилось основой учения о так называемой ретикулоэндотелиальной системе, которой отводится значительное место в развитии иммунитета, воспаления и других физиологических и патологических процессов.

В механизме иммунитета значение ретикулоэндотелиальной или макрофагальной системы подтверждается экспериментами с блоки­рованием (введением в кровь коллоидных веществ) или удалением селезенки (богатой элементами ретикулоэндотелия), в результате чего у животного понижается резистентность к инфекции. Также установлено, что в реакциях иммунитета участвуют лимфоциты и плазматические клетки, являющиеся продуцентами антител. Плаз­матические клетки происходят из ретикулярных клеток селезенки и лимфатических узлов, характеризуются базофильностью цитоплаз­мы (вследствие повышенного содержания в них рибонуклеиновой кислоты).

К фагоцитозу близко стоит и другое явление — пиноцитоз — всасывание мембранной поверхностью клеток из окружающей жидкой среды капель вместе с растворенными в ней вещест­вами.

Кроме фагоцитоза, в организме в результате переболевания ин­фекцией или после вакцинации образуются в крови и в других жид­костях особые вещества (иммунотела, или антитела), способные обез-

вреживать соответствующие патогенные микробы или нейтрализо­вать их токсины.

Иммунологическая реактивность — способность организма от­вечать на действие антигена выработкой антител.

Антигены бывают сильные (животные и растительные белки) и слабые (желатин, гемоглобин, полисахариды и др.). Антигены в живом организме — клетки ткани и жидкости тела. По специ­фичности различают антигены видовые, органные, тканевые, кле­точные эмбриональные; ксеногенные (иного вида), аллогенные (дру­гой особи того же вида); групповые антигены (групп крови); ауто-антигены (измененные белки той же особи); трансплантационные антигены.

Большинство структур обладают как видовой, так и тканевой специфичностью, а некоторые совсем или почти лишены видовой специфичности (хрусталик глаза, гипофиз, почка, печень). У разных особей того же вида антигены столь же различны, как отпечатки пальцев.

Антитела. В то время как природа антигенов может быть раз­личной, антитела состоят только из белков, к тому же особой струк­туры, так называемые гамма-глобулины. Известно два типа молекул гамма-глобулинов. Первый тип с молекулярной массой 1 млн. дальтон в ответ на антигенные действия появляется быстрее, хотя активность его невысокая. Через некоторое время синтезируются значительно более активные антитела, но с меньшей молекулярной массой, равной 160 тыс. дальтон.

В отличие от антигенов, которые поливалентные, антитело об­ладает только двумя активными центрами. О структуре антител стало известно после опытов по расщеплению гамма-глобулинов ферментами (папаином и др.) При этом антитело не разрушалось, а расщеплялось на две полипептидные цепи. Антитела в организме можно обнаружить в сыворотке крови, лимфе, молоке, спинномоз­говой жидкости. Они появляются через 5—7 дней после проявления действия антигена, способны накапливаться и в конце концов вы­водятся из организма. Длительность их сохранения зависит от состояния организма, природы и дозы антигена, а также от повторя­емости поступления антигена в организм.

Условно антитела делят на нейтрализующие (антитела к фер­ментам), растворяющие (цитолизины и гемолизины), коагулирую­щие (преципитины и агглютинины). Считают, что антитело едино (по структуре), но в разных реакциях может проявлять себя в зави­симости от условий и места встречи с антигеном Кроме того, изве­стны антитела, которые не преципитируют и проявляются при повы­шенной чувствительности организма к антигену. Это так называемые реагины, действующие в аллергических реакциях.

В результате исследования установлено пять классов имму­ноглобулинов Наиболее распространенный обозначается символом IgG; он представляет собой около 90% общей активности антитела, находится как в крови, так и вне сосудов, способен связывать комп­лемент, может проникать через плаценту у животных, а оттуда пассивно в организм плода. IgМ находится преимущест­венно в сосудах, первым участвует в иммунном ответе, связывает комплемент и представляет 7—10% общей активности антител. IgА есть как в крови, так и вне сосудов. В высоких концентрациях в слюне, молозиве, слезной жидкости, влагалищ­ной слизи много его у копытных животных. Обнаружены также IgD, IgE. Активный центр антител, место, в котором может произой­ти соединение с антигеном, названо паратопом.

Красный костный мозг — центральный орган им­мунной системы, поставляющий стволовые клетки для всего крове­творения. В костном мозге представлена разнообразная популяция из лимфоидных, гранулоидных и эритроидных элементов при не­большом проценте тромбоцитов, базофилов, тучных клеток, моно­цитов и макрофагов. Среди них особое место занимают лимфоциты. Подлинное их значение стало известно недавно. Из красного кост­ного мозга ^летки-предшественники мигрируют. Одни заносятся в тимус; там они изменяются под действием гормона — тимозина, размножаются митотическим делением и расселяются в селезенке, лимфатических узлах, где окончательно преобразуются в тимусза-висимые Т-лимфоциты. Эти клетки небольшого размера, с крупным шаровидным, сильно окрашиваемым (основными красками) ядром, бедные цитоплазмой.

Т-л и м ф о ц и m ы находятся в тимусе между корковым слоем и мозговыми тяжами, в селезенке, в лимфе грудного протока, в пе­риферической крови. В тимусе обнаружены две субпопуляции лим­фоцитов. Около 95% их в кортикальном слое тимуса — это физио­логически незрелые клетки (окончательное дозревание происходит позже). Примерно 5% клеток (иммунозрелые) сосредоточено в моз­говой части тимуса. Они устойчивы к действию кортизона и способ­ны к выполнению своей функции. Т-лимфоциты — долгоживущие клетки. Прежде всего они способны к иммунному распознаванию генетически «иного» В' организме и участвуют в отторжении транс­плантантов, в аллергической реакции, регулируют силу иммун­ного ответа. Среди Т-лимфоцитов встречают несколько категорий, которые можно различить по их поверхностным структурам. Одни из них способны разрушать инородные антигены и клетки своими гидролитическими ферментами — это клетки-убийцы (киллеры). Другие распознают все «иное» в организме, участвуют непосредст­венно во взаимодействии с макрофагами и В-лимфоцитами, помогая возникновению иммунного ответа. Т-лимфоциты не синтезируют ан­титела, но без них антитела не могут появиться.

В-лимфоциты происходят из красного костного мозга. У них ускоренный клеточный цикл. Незрелые и зрелые В-лимфоциты различают по способности фиксировать антиген и по особенностям иммунного ответа. Эти лимфоциты расселяются в селезенке и лим­фоузлах, где формируется из них тимуснезависимая система В-лим-фоцитов. В селезенке их находят в лимфатических фолликулах и мякотных тяжах белой пульпы, в лимфоузлах — в мозговых тяжах и лимфоидных миндалинах. Встречаются они также в лимфе грудного протока, в костном мозге и в периферической крови. В-лимфо­циты обусловливают гуморальный иммунный ответ, аллергию не­медленного типа и некоторые аутоиммунные реакции. При иммун­ном ответе В-лимфоциты преобразуются в иммунобласты, которые становятся плазмобластами, а плазмобласты, в свою очередь, плаз­матическими клетками, способными синтезировать антитела. Плаз­матические клетки синтезируют и секретируют иммуноглобулины. Эти клетки крупнее В-лимфоцитов, от которых они произошли, в зависимости и от степени зрелости, цитоплазма их обильна, резко базофильна, в ней много РНК и поэтому хорошо окрашивается, ядро расположено эксцентрично, хроматин находится в нем отдель­ными глыбками, а иногда радиально, а около ядра хорошо развит пластинчатый комплекс (аппарат Гольджи), участвующий в секреции белков. Отличительная черта плазматической клетки — развитая гранулярная цитоплазматическая сеть с хорошо выраженными цис­тернами, вдоль которой расположены многочисленные рибосомы. Это признаки активной секреции, которая происходит путем отщеп­ления частиц цитоплазмы цитолизом.

Макрофаги в эмбриогенезе происходят из третьего зароды­шевого листка — мезодермы. К макрофагам относят клетки рети-кулогистиотидной системы Это моноциты крови, гистиоциты соеди­нительной ткани, эндотелиальные клетки печени, свободные и фик­сированные макрофаги селезенки, костного мозга, лимфоузлов брюш­ной полости, клетки микроглии нервной системы. Общие для всех макрофагов свойства: способность к фагоцитозу, прилипание к глад­кой поверхности рецепторов, к глобулинам и комплементу, ра­диоустойчивость и неспособность синтезировать иммуноглобу­лины.

Циркулирующие макрофаги — круглые либо овальные, ядро бобовидное, с хорошо выявляемым основными красками хромати­ном. Цитоплазма богата митохондриями, гликогеном, РНК, лизосомами; дает реакцию на кислую фосфатазу; в ней разбросаны остров­ки, дающие реакцию на пероксидазу.

Тканевые макрофаги значительно крупнее циркулирующих; среди них гистиоциты, купферовы клетки печени, альвеолярные макрофа­ги легких, лимфоузлов и серозных полостей (плевральная, брюш­ная), костной ткани и микроглии нервной ткани.

Клеточная мембрана макрофагов очень складчатая, покрыта микроворсинками, которые захватывают сигналы антигенов Мак­рофаги не имеют рецепторов для распознавания антигенов, не обла­дают «памятью», не синтезируют иммуноглобулины. Тем не менее они участвуют в иммунном ответе как клеточного, так и гуморального типа и в известной мере регулируют этот ответ. Функции макрофагов многообразны. Они участвуют в обмене железа и липидов, действуют как фагоциты, секретируют вещества, участвующие в системных реакциях либо местно; представляют антигены иммунокомпетентным клеткам; устраняют избыток антигенов Выяснено также, что акти­вация макрофага связана с выделением Т-лимфоцитов, так называе­мых лимфокинов, усиливает синтез нейтральных протеаз.

Синтез антител и клеточное взаимодей­ствие. Антитела в организме синтезируются при взаимодействии (кооперации) трех типов клеток лимфомиелоидной системы: Т-лим-фоцитов-помощников, В-лимфоцитов и макрофагов Т-помощники распознают инородный антиген, их свободные рецепторы захваты­вают молекулу антигена, соединяясь с его специфической структу­рой — гаптеном. В присутствии макрофага антигены переходят в иммуноактивную форму, а макрофаги передают информацию о свойствах антигена В-лимфоцитам, выделяя нуклеопротеин (комп­лекс РНК с антигеном). Этим возбуждается процесс трансформации В-лимфоцитов в плазматические клетки, синтезирующие антитела. Иммунный ответ функционально полноценных В-лимфоцитов на большинство антигенов выявляется только в присутствии Т-лим-фоцитов- п омощни ков.

Регулирующее значение костно-мозговых клеток. Они не только поставщики предшественников всех клеток крови, но и обладают способностью к регуляторной функции. Дифференцировка клеток костного мозга может идти в разных направлениях в зависимости от условий. Так, введение в культуру лимфоцитов вне организма кост­номозговых клеток на пике иммунного ответа способствует увели­чению концентратов глобулинов, но не путем усиления синтеза, а при помощи стимулирования деления клеток, синтезирующих ан­титела. Стимулирующие иммунный ответ клетки костного мозга обладают низкой плотностью. Таким образом, запрет иммунного ответа определяется регулирующей функцией костного мозга.

Общая регуляция синтеза антител, как любых белков, осуществ­ляется гипоталамо-гипофизо-адренокортикальной системой.

Лимфоциты, чувствительные к антигену, могут ответить на его появление клеточной пролиферацией, синтезом и секрецией анти­тел, а могут, наоборот, подавить иммунный ответ и вызвать состоя­ние толерантности к антигену. Таким образом в организме создает­ся динамическое равновесие между элементами иммунной системы, действующими в противоположных направлениях. Это равновесие неустойчиво и может быть сдвинуто в положительную или отрица­тельную для организма сторону. Большое значение имеет при этом состоянии иммунных барьеров между тканями и кровью, а также условий внешней среды. Представление о нейрогуморальном регу­лировании антителогенеза согласуется с общефизиологической тео­рией стереотипного механизма защиты гомеостаза, явлениями стрес­са. В этом различают три этапа. Первый этап — реакция тревоги в ответ на действие фактора, вызвавшего реакцию; второй — приспо­собление — итог защитной реакции по отношению к стимулятору реакции; третий — фаза истощения, выражающаяся в утрате ор­ганизмом защитного приспособления при непрерывном действии фактора, вызвавшего стрессовое состояние. На экспериментально вызванный стресс животное отвечает увеличением иммуноглобули­нов в крови. Синтез антител плазматическими клетками характери­зуется переходом возбуждения со всей включенной в процесс сум­мой энергетических, биохимических процессов в торможение.

Такой более широкий общефизиологический взгляд на иммунные явления помогает преодолевать слабые стороны сложившихся в настоящее время гипотез иммуногенеза и находить эффективные методы регулирования иммунных процессов в желательном направ­лении.