Эволюция формировала систему иммунитета около 500
млн. лет. Этот шедевр природы восхищает нас
красотой гармонии и своей целесообразностью.
Настойчивое любопытство ученых разных
специальностей раскрыло перед нами
закономерности ее функционирования и создало в
последние 110 лет науку "Медицинская
иммунология".
Каждый год приносит открытия в этой бурно
развивающейся области медицины.
Логика подсказывает, что система иммунитета
защищает нас от инфекционных агентов: бактерий,
вирусов и простейших, т. е. защищает организм от
всего чужеродного. Но, в то же время, стало
понятным, что иммунная система необходима, в
первую очередь, для защиты от своего, ставшего
чужим. Дело в том, что ежедневно в нашем
организме возникают миллионы мутантных клеток,
которые могут стать источником смертельных
опухолей.
Различают специфическую защиту, или иммунитет, и
неспецифическую резистентность организма.
Последняя, в отличие от иммунитета, направлена
на уничтожение любого чужеродного агента. К
неспецифической резистентности относятся
фагоцитоз и пиноцитоз, система комплемента,
естественная цитотоксичность, действие
интерферонов, лизоцима, b-лизинов и других
гуморальных факторов защиты.
Иммунитет — это комплекс реакций, направленных
на поддержание гомеостаза при встрече организма
с агентами, которые расцениваются как
чужеродные, независимо от того, образуются ли
они в самом организме или поступают в него
извне.
Чужеродные для данного организма соединения,
способные вызывать иммунный ответ, получили
название "антигены" (АГ). Теоретически, любая
молекула может быть АГ. В результате действия АГ
в организме образуются антитела (АТ),
сенсибилизируются лимфоциты, благодаря чему они
приобретают способность принимать участие в
иммунном ответе. Специфичность АГ заключается в
том, что он избирательно реагирует с
определенными АТ или лимфоцитами, появляющимися
после попадания АГ в организм.
Способность АГ вызывать специфический иммунный
ответ обусловлена наличием на его молекуле
многочисленных детерминант (эпитонов), к которым
специфически, как ключ к замку, подходят
активные центры (антидетерминанты) образующихся
АТ. АГ, взаимодействуя со своими АТ, образуют
иммунные комплексы. Как правило, АГ — это
молекулы с высокой молекулярной массой;
существуют потенциально активные в
иммунологическом отношении вещества, величина
молекулы которых соответствует одной отдельной
антигенной детерминанте. Такие молекулы носят
наименование гаптенов. Последние способны
вызывать иммунный ответ, только соединяясь с
полным АГ, т. е. белком.
Органы, принимающие участие в иммунитете, делят
на 4 группы:
1. Центральные — тимус, или вилочковая железа,
и, по-видимому, костный мозг.
2. Периферические, или вторичные, —
лимфатические узлы, селезенка, система
лимфоэпителиальных образований, расположенных в
слизистых оболочках различных органов.
3. Забарьерные — ЦНС, семенники, глаза,
паренхима тимуса, и при беременности — плод.
4. Внутрибарьерные — кожа.
Различают клеточный и гуморальный иммунитет.
Клеточный иммунитет направлен на уничтожение
чужеродных клеток и тканей и обусловлен
действием Т-киллеров. Типичным примером
клеточного иммунитета является реакция
отторжения чужеродных органов и тканей, в
частности, кожи, пересаженной от человека
человеку.
Гуморальный иммунитет обеспечивается
образованием АТ и обусловлен, в основном,
функцией В-лимфоцитов.
Иммунный ответ
В иммунном ответе принимают участие
иммунокомпетентные клетки, которые могут быть
разделены на антигенпрезентирующие
(представляющие АГ), регуляторные (регулирующие
течение иммунных реакций) и эффекторы иммунного
ответа (осуществляющие заключительный этап в
борьбе с АГ).
К антигенпрезентирующим клеткам относятся
моноциты и макрофаги, эндотелиальные клетки,
пигментные клетки кожи (клетки Лангерганса) и
др. К регуляторным клеткам относятся Т- и
В-хелперы, супрессоры, контрсупрессоры,
Т-лимфоциты памяти. Наконец, к эффекторам
иммунного ответа принадлежат Т-, В-киллеры и
В-лимфоциты, являющиеся, в основном,
антителопродуцентами.
Важная роль в иммунном ответе отводится особым
цитокинам, получившим наименование интерлейкинов
(ИЛ). Из названия видно, что ИЛ обеспечивают
взаимосвязь отдельных видов лейкоцитов в
иммунном ответе. Они представляют собой малые
белковые молекулы с молекулярной массой 15.000 –
30.000.
ИЛ-1 — соединение, выделяемое при антигенной
стимуляции моноцитами, макрофагами и другими
антигенпрезентирующими клетками. Его действие, в
основном, направлено на Т-хелперы (амплифайеры)
и макрофаги-эффекторы. ИЛ-1 стимулирует
гепатоциты, благодаря чему в крови возрастает
концентрация белков, получивших наименование
ректантов острой фазы, так как их содержание
всегда увеличивается в острую фазу воспаления. К
таким белкам относятся фибриноген, С-реактивный
белок, 1-антитрипсин и др. Белки острой фазы
воспаления играют важную роль в репарации
тканей, связывают протеолитические ферменты,
регулируют клеточный и гуморальный иммунитет.
Увеличение концентрации ректантов острой фазы
является приспособительной реакцией,
направленной на ликвидацию патологического
процесса. Кроме того, ИЛ-1 усиливает фагоцитоз,
а также ускоряет рост кровеносных сосудов в
зонах повреждения.
ИЛ-2 выделяется Т-амплифайерами под воздействием
ИЛ-1 и АГ; является стимулятором роста для всех
видов Т-лимфоцитов и активатором К-клеток.
ИЛ-3 выделяется стимулированными Т-хелперами,
моноцитами и макрофагами. Его действие
направлено преимущественно на рост и развитие
тучных клеток и базофилов, а также
предшественников Т- и В-лимфоцитов.
ИЛ-4 продуцируется, в основном, стимулированными
Т-хелперами и обладает чрезвычайно широким
спектром действия, так как способствует росту и
дифференцировке В-лимфоцитов, активирует
макрофаги, Т-лимфоциты и тучные клетки,
индуцирует продукцию иммуноглобинов отдельных
классов.
ИЛ-5 выделяется стимулированными Т-хелперами и
является фактором пролиферации и дифференцировки
эозинофилов, а также В-лимфоцитов.
ИЛ-6 продуцируется стимулированными моноцитами,
макрофагами, эндотелием, Т-хелперами и
фибробластами; вместе с ИЛ-4 обеспечивает рост и
дифференцировку В-лимфоцитов, способствуя их
переходу в антителопродуценты, т. е.
плазматические клетки.
ИЛ-7 первоначально выделен из стромальных клеток
костного мозга; усиливает рост и пролиферацию Т-
и В-лимфоцитов, а также влияет на развитие
тимоцитов в тимусе.
ИЛ-8 образуется стимулированными моноцитами и
макрофагами. Его назначение сводится к усилению
хемотаксиса и фагоцитарной активности
нейтрофилов.
ИЛ-9 продуцируется Т-лимфоцитами и тучными
клетками. Действие его направлено на усиление
роста Т-лимфоцитов. Кроме того, он способствует
развитию эритроидных колоний в костном мозге.
ИЛ-10 образуется макрофагами и усиливает
пролиферацию зрелых и незрелых тимоцитов, а
также способствует дифференцировке Т-киллеров.
ИЛ-11 продуцируется стромальными клетками
костного мозга. Играет важную роль в гемопоэзе,
особенно в тромбоцитопоэзе.
ИЛ-12 усиливает цитотоксичность Т-киллеров и
К-лимфоцитов.
Иммунный ответ начинается с взаимодействия
антигенпрезентирующих клеток с АГ, после чего
происходит его фагоцитоз и переработка до
продуктов деградации, которые выделяются наружу
и оказываются за пределами антигенпрезентирующей
клетки.
Специфичность иммунного ответа обеспечивается
наличием особых антигенов, получивших у мышей
название Ia-белка. У человека его роль выполняют
человеческие лейкоцитарные антигены 2-го класса,
тип DR (Human Leukocytes Antigens, HLA).
La-белок находится практически на всех
кроветворных клетках, но отсутствует на зрелых
Т-лимфоцитах; под влиянием интерлейкинов
происходит экспрессия белка на этих клетках.
Роль Ia-белка в иммунном ответе сводится к
следующему: АГ могут быть распознаны
иммунокомпетентными клетками лишь при контакте
со специфическими рецепторами, однако количество
АГ слишком велико, и природа не заготовила для
них соответствующего числа рецепторов, поэтому
АГ (чужое) может быть узнан лишь в комплексе со
"своим", функцию которого и несет Ia- белок или
антигены HLA-DR.
Продукты деградации АГ, покинув макрофаг,
частично вступают во взаимодействие с Ia-белком,
образуя с ним комплекс, стимулирующий
деятельность антигенпрезентирующей клетки. При
этом макрофаг начинает секретировать ряд
интерлейкинов. ИЛ-1 действует на Т-амплифайер, в
результате чего у последнего появляется рецептор
к комплексу Ia-белок + АГ. Именно эта реакция,
как и все последующие, обеспечивает
специфичность иммунного ответа.
Активированный Т-амплифайер выделяет ИЛ-2,
действующий на различные клоны Т-хелперов и
цитотоксические лимфоциты, принимающие участие в
клеточном иммунитете. Стимулированные клоны
Т-хелперов секретируют ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6,
оказывающие преимущественное влияние на
эффекторное звено иммунного ответа и тем самым
способствующие переходу В-лимфоцитов в
антителопродуценты. Благодаря этому образуются
АТ, или иммуноглобины. Другие интерлейкины
(ИЛ-7, ИЛ-9, ИЛ-10, ИЛ-12) влияют на рост и
дифференцировку Т- и В-лимфоцитов и являются
факторами надежности, обеспечивающими иммунный
ответ.
Клеточный иммунитет
Зависит от действия гуморальных факторов,
выделяемых цитотоксическими лимфоцитами
(Т-киллерами). Эти соединения получили
наименование "перфорины" и "цитолизины".
Установлено, что каждый Т-эффектор способен
лизировать несколько чужеродных клеток-мишеней.
Этот процесс осуществляется в три стадии:
1. Распознавание и контакт с
клетками-мишенями.
2. Летальный удар.
3. Лизис клетки-мишени.
Последняя стадия не требует присутствия
Т-эффектора, так как осуществляется под влиянием
перфоринов и цитолизинов. В стадию летального
удара перфорины и цитолизины действуют на
мембрану клетки-мишени и образуют в ней поры,
через которые проникает вода, разрывающая
клетки.
Среди гуморальных факторов, выделяемых в
процессе иммунного ответа, следует указать на
фактор некроза опухолей и интерфероны.
Действие интерферонов неспецифично, так как они
обладают различными функциями — стимулируют
деятельность К-клеток и макрофагов, влияют
непосредственно на ДНК- и РНК-содержащие вирусы,
подавляя их рост и активность, задерживают рост
и разрушают злокачественные клетки.
Гуморальный иммунный ответ
Обеспечивается антителами, или иммуноглобинами.
У человека различают 5 основных классов
иммуноглобинов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Все они
имеют как общие, так и специфические
детерминанты.
Иммуноглобины класса G
У человека являются наиболее важными.
Концентрация их достигает 9 – 18 г/л.
Иммуноглобины этого класса обеспечивают
противоинфекционную защиту, связывают токсины,
усиливают фагоцитарную активность, активируют
систему комплемента, вызывают агглютинацию
бактерий и вирусов, они способны переходить
через плаценту, обеспечивая новорожденному так
называемый пассивный иммунитет.
Иммуноглобины класса А
Делят на 2 разновидности: сывороточные и
секреторные. Первые из них находятся в крови,
вторые — в различных секретах. Соответственно
этому, сывороточный иммуноглобин А принимает
участие в общем иммунитете, а секреторный
обеспечивает местный иммунитет, создавая барьер
на пути проникновения инфекций и токсинов в
организм.
Секреторный находится в наружных секретах — в
слюне, слизи трахеобронхиального дерева,
мочеполовых путей, молоке. Молекулы
иммуноглобина А, присутствующие во внутренних
секретах и жидкостях, существенно отличаются от
молекул наружных секретов. Секреторный
компонент, по всей видимости, образуется в
эпителиальных клетках и в дальнейшем
присоединяется к молекуле IgA.
IgA нейтрализует токсины и вызывает агглютинацию
микроорганизмов и вирусов. Концентрация
сывороточных IgA колеблется от 1,5 до 4 г/л.
Содержание IgA резко возрастает при заболеваниях
верхних дыхательных путей, пневмониях,
инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного
тракта и др.
Иммуноглобины класса Е
Принимают участие в нейтрализации токсинов,
опсонизации, агглютинации и бактериолизисе,
осуществляемом комплементом. К этому классу
также относятся некоторые природные антитела,
например, к чужеродным эритроцитам. Содержание
IgE повышается при инфекционных заболеваниях у
взрослых и детей.
Иммуноглобины класса D
Представляют собой антитела, локализующиеся в
мембране плазматических клеток, в сыворотке их
концентрация невелика. Значение IgD пока не
выяснено, предполагают, что они участвуют в
аутоиммунных процессах.
Регуляция иммунитета
Интенсивность иммунного ответа во многом
определяется состоянием нервной и эндокринной
систем. Установлено, что раздражение различных
подкорковых структур (таламус, гипоталамус,
серый бугор) может сопровождаться как усилением,
так и торможением иммунной реакции на введение
антигенов. Показано, что возбуждение
симпатического отдела автономной (вегетативной)
нервной системы, как и введение адреналина,
усиливает фагоцитоз и интенсивность иммунного
ответа. Повышение тонуса парасимпатического
отдела вегетативной нервной системы приводит к
противоположным реакциям.
Стресс, а также депрессии, угнетают иммунитет,
что сопровождается не только повышенной
восприимчивостью к различным заболеваниям, но и
создает благоприятные условия для развития
злокачественных новообразований.
За последние годы установлено, что гипофиз и
эпифиз с помощью особых пептидных
биорегуляторов, получивших наименование
"цитомедины", контролируют деятельность тимуса.
Передняя доля гипофиза является регулятором
преимущественно клеточного, а задняя —
гуморального иммунитета.
Иммунная регуляторная система
В последнее время высказано предположение, что
существует не две системы регуляции (нервная и
гуморальная), а три (нервная, гуморальная и
иммунная). Иммунокомпетентные клетки способны
вмешиваться в морфогенез, а также регулировать
течение физиологических функций. Не подлежит
сомнению, что Т-лимфоциты играют чрезвычайно
важную роль в регенерации тканей. Многочисленные
исследования показывают, что Т-лимфоциты и
макрофаги осуществляют "хелперную" и
"супрессорную" функции в отношении эритропоэза и
лейкопоэза. Лимфокины и монокины, выделяемые
лимфоцитами, моноцитами и макрофагами, способны
изменять деятельность центральной нервной
системы, сердечно-сосудистой системы, органов
дыхания и пищеварения, регулировать
сократительные функции гладкой и
поперечно-полосатой мускулатуры.
Особенно важная роль в регуляции физиологических
функций принадлежит интерлейкинам, которые
являются "семьей молекул на все случаи жизни",
так как вмешиваются во все физиологические
процессы, протекающие в организме.
Иммунная система является регулятором
гомеостаза. Эта функция осуществляется за счет
выработки аутоантител, связывающих активные
ферменты, факторы свертывания крови и избыток
гормонов.
Иммунологическая реакция, с одной стороны,
является неотъемлемой частью гуморальной, так
как большинство физиологических и биохимических
процессов осуществляется при непосредственном
участии гуморальных посредников. Однако нередко
иммунологическая реакция носит прицельный
характер и тем самым напоминает нервную.
Лимфоциты и моноциты, а также другие клетки,
принимающие участие в иммунном ответе, отдают
гуморальный посредник непосредственно
органу-мишени. Отсюда предложение назвать
иммунологическую регуляцию клеточно-гуморальной.
Основную роль в ней следует отвести различным
популяциям Т-лимфоцитов, осуществляющих
"хелперные" и "супрессорные" функции по
отношению к различным физиологическим процессам.
Учет регуляторных функций иммунной системы
позволяет врачам различных специальностей
по-новому подойти к решению многих проблем
клинической медицины.
Библиографический список
1. Физиология человека. Под ред. В. М.
Покровского, Г. Ф. Коротько. Т.1. М.: Медицина,
1997.
2. Использованы материалы с серверов:
§ http://www.uni.udm.ru
§ http://www.rmj.net
§ http://www.doktor.ru
§ http://www.medline.com
|