Они защищают организм человека от всех заболеваний и обусловлены врожденными свойствами организма, которые способствуют уничтожению самых различных микроорганизмов на поверхности тела и его полостях. К неспецифическим факторам иммунитета относят:
1. Тканевые (клеточные) факторы . Среди тканевых факторов важную роль выполняют:
a) Иммунологические барьеры, к которым относят защитные свойства кожи, слизистых и лимфоузлов. Кожа и слизистые являются механическим барьером, секрет потовых, сальных желез и секрет слизистых угнетают многие виды патогенных микроорганизмов. Лимфоузлы препятствуют распространению микроорганизмов в макроорганизме, являясь мощным естественным барьером
b) Видовая реактивность клеток – отсутствие рецепторов на поверхности клеток делает невозможным адсорбцию и проникновение инфекционного агента или яда в клетку
c) Фагоцитоз – процесс активного поглощения клетками макроорганизма попавших в него чужеродных веществ (в т.ч. микроорганизмов) с последующим их перевариваем с помощью внутриклеточных ферментов. Стадии фагоцитоза: 1) приближение фагоцита к объекту – положительный хемотаксис; 2) прилипание микроорганизма к фагоцитам - адгезия; 3) поглощение (инвагинация) микроорганизмов фагоцитами и образование фагосомы; 4) образование фаголизосомы, переваривание и гибель микроорганизма – киллинг -инактивация. Различают завершенный фагоцитоз – заканчивается полным разрушением и гибелью микроорганизма - и незавершенный – микроорганизмы внутри фагоцита не только не гибнут, но даже размножаются. Фагоцитарной активностью обладают микрофаги – это нейтрофилы, эозинофилы, базофилы – гранулярные лейкоциты, макрофаги – моноциты крови, гистиоциты, эндотелиальные и ретикулярные клетки внутренних органов и костного мозга.
d) Нормальные киллеры (клетки убийцы) – это цитотоксические лимфоциты, разрушающие клетки-мишени, инфицированные вирусами, и онкогенные клетки под действием лимфотоксинов.
2. Гуморальные факторы неспецифической защиты. Многочисленны, вырабатываются Т-лимфоцитами и макрофагами. К ним относят:
a) Комплемент – неспецифическая ферментная система крови, состоящая из 9 различных протеиновых фракций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген + антитело и оказывающих лизирующее действие на связанные антителами клеточные антигены
b) Лизоцим – белок, содержащийся в слюне, крови, слезной и тканевой жидкости, активен в отношении грамположительных бактерий, т.к. нарушает синтез муреина в клеточной стенке.
c) β-лизины – освобождаются из лейкоцитов и более активны по отношению к грамотрицательным бактериям
d) лейкины – протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов и нарушающие целостность поверхностных белков микробных клеток
e) интерферон – α и β, продуцируются соответственно мононуклеарными фагоцитами и фибробластами и обладают противовирусной активностью
f) пропердин – комплекс белков, обладающих противовирусной, антибактериальной активностью в присутствии солей магния, вызывая лизис микроорганизмов и усиливая фагоцитарную реакцию и воспалительный процесс
g) эритрин – обладает ингибирующим действием на коринебактерии дифтерии и высвобождается при разрушении эритроцитов
h) нормальные антитела – обнаруживаются в крови новорожденных в очень низких титрах, обладают цитофильным действием, уровень их возрастает под действием микроорганизма как пускового сигнала. Образование нормальных антител генетически запрограммировано, они экспрессируются на поверхностных мембранах незрелых В-лимфоцитов в виде рецепторов
3. Факторы саморегуляции: проявляются повышением температуры тела, изменение рН и rН 2 пораженных тканей, усилением выделительных функций организма, выведение микроорганизмов и их токсинов с мочой, испражнениями, мокротой и другими экскретами.
Приобретенный постинфекционный иммунитет обусловлен гуморальными и тканевыми факторами высокой специфичности – иммуноглобулинами и иммунокомпетентными клетками. Его образование индуцируется антигенами.
Антигены – (в дословном переводе термин «антиген» означает «анти» – против, «генос» – порождающий) – генетически чужеродные для организма вещества, на введение которых организм отвечает развитием специфических иммунологических реакций (образованием антител).
Свойства антигенов:
1. Иммуногенность – способность антигенов вызывать выработку антител
2. Способность взаимодействовать с антителами
3. Специфичность – определяется эпитопом (детерминантной группой) антигена – небольшой участок антигена, с помощью которого происходит его соединение со строго определенным антителом.
Виды антигенов:
1. Иммуногены – высокомолекулярные соединения, индуцирующие антителообразование и взаимодействующие с иммуноглобулинами
2. Неполноценные антигены (гаптены) - не способные вызывать выработку антител, но способные реагировать с готовыми антителами. Гаптены при соединении с белками организма человека способны превращаться в иммуногены. Антигенная структура микроорганизмов очень разнообразна. Различают: 1) соматические О-антигены, 2) оболочечные, капсульные К-антигены, 3) жгутиковые Н-антигены, 4) протективные (защитные) антигены - появляются у микроорганизмов только при попадании в организм человека, 5) рибосомальные, 6) Vi-антигены – антигены вирулентности. Условия, при которых вещества превращаются в антигены: чужеродность, макромалекулярность, коллоидное состояние, растворимость. Отдельно взятые виды микроорганизмов содержат видо- и типоспецифические антигены, но могут содержать и групповые, общие с родственными или отдаленными видами. Групповая общность антигенной структуры у различных видов клеток называется антигенной мимикрией, при которой иммунная система человека утрачивает способность быстро распознавать чужую метку и вырабатывать иммунитет (этим объясняется персистенция, устойчивое микробоносительство и поствакцинальное осложнение).
Антитела – это иммуноглобулины сыворотки крови, образующиеся в ответ на введение антигена и способные реагировать с ними.
Строение иммуноглобулинов:
По внешнему виду иммуноглобулин напоминает букву игрек и состоит из 4 полипептидных цепей, соединенных друг с другом дисульфидной связью: две длинные, тяжелые Н-цепи, напоминающие по форме клюшку и две короткие, легкие L-цепи. Структура верхних участков Н и L цепей сильно варьирует и называется V-участками или Fab-фрагментами – представляющими собой антигенсвязывающий центр или паратоп. Нижний конец Н-цепей обозначается C-областью или Fс-фрагментом, с помощью которых иммуноглобулины адсорбируются на рецепторах иммунокомпетентных клеток (комплементсвязывающий фрагмент).
По характеру действия антител на микроорганизмы различают антитоксины, лизины, агглютинины, преципитины, гемолизины, цитотоксины, бактериоцины, гемагглютинины.
Различают 5 основных классов иммуноглобулинов:
1. Ig G – мономеры, высоко специфичные, составляют 75% всех иммуноглобулинов человека, наиболее активны в развитии иммунитета человека, единственные из иммуноглобулинов проникают через плаценту, обеспечивают пассивный иммунитет плода, остаются долго после перенесенного заболевания
2. Ig М – состоят из 5 мономеров, образуют большие решетки (агглютинины, преципитины, комплементсвязывающие антитела), вырабатываются при первичной встрече с антигеном, поэтому появляются первыми после заражения, образуются первыми у ребенка на 5 месяце жизни, низкоспецифичны, не имеют диагностического значения, указывают на первичность и свежесть процессов, после перенесенного заболевания и при хроническом течении их нет
3. Ig А – обладают способностью проникать в секреты слизистых (молозиво, слюна, содержимое бронхов и др.), обеспечивают защиту слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов от действия микроорганизмов
4. Ig Е – мономеры с заблокированным Fab-концом, являются аллергическими, кожносенсебилизирующими веществами. Fс-конец присоединен к шоковым клеткам (базофилы, тучные клетки, эндотелий сосудов, эпителий кожи и слизистых), которые выбрасывают медиаторы воспаления, вызывая спазм сосудов, бронхов, отечность слизистых. С наличием этих иммуноглобулинов связана ГНТ и полинозы (анафилактический шок, бронхиальная астма, отеки, мигрени)
5. Ig D – плохо изучены, один Fab-конец у них заблокирован и встречаются они при коллагенозах (ревматизм, красная волчанка)
Образование антител как иммунная реакция на антигены происходит в лимфоидной ткани периферических органов иммунитета, главным образом, в лимфатических узлах и белой пульпе селезенки. Продуцентами антител являются плазмоциты. В динамике образования антител различают 2 фазы:
1) индуктивную (латентную) – отрезок времени между введением антигена и появлением первых плазмоцитов или следов иммуноглобулинов. В этой фазе антигены фагоцитируются макрофагами, накапливаются в них, подвергаются обработке и презентуются (представляются) макрофагами для распознавания Т-хелперам. Под действием Т-хелперов В-лимфоциты превращаются в плазмоциты, которые в дальнейшем и осуществляют синтез антител;
2) продуктивную (репродуктивную) – в эту стадию происходит интенсивный синтез антител.
Реакции иммунитета – это реакции, в основе которых лежит взаимодействие антигена с антителами. К ним относят: реакцию агглютинации, преципитации, РСК, РИФ, ИФА, РТГА, РНГА и др. Применяют реакции иммунитета для диагностики инфекционных заболеваний в двух направлениях:
1. Серодиагностика – определение неизвестных антител в сыворотке больного с помощью известных антигенов – диагностикумов, представляющих собой взвесь убитых микроорганизмов и выпускаемых микробиологической промышленностью.
2. Идентификация выделенной от больного чистой культуры микроорганизма – определение неизвестного антигена чистой культуры микроорганизмов, выделенной от больного, с помощью известных антител иммунной сыворотки, выпускаемой микробиологической промышленностью.
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение понятия «инфекционный процесс»
2. Как называется клиническое проявление инфекционного процесса, сопровождающееся рядом характерных клинических симптомов?
3. Что понимают под термином «инфекция»?
4. Дайте определение понятия «патогенность»
5. Как называется степень или мера болезнетворности штамма внутри патогенного вида?
6. Перечислите факторы вирулентности
7. Какие виды токсинов, вырабатываемых микроорганизмами, вы знаете?
8. Какие признаки характерны для экзотоксинов?
9. Перечислите свойства, характерные для эндотоксинов
10. Какие микроорганизмы называют условно-патогенными?
11. Как называются инфекции, вызываемые УПБ?
12. Дайте определение понятия «иммунитет»
13. Как классифицируют иммунитет по происхождению?
14. Как называется иммунитет, развивающийся после перенесённого инфекционного заболевания?
15. К какой группе относят иммунитет новорожденных, формирующийся за счёт получения готовых антител от организма матери?
16. Какой вид иммунитета развивается после введения в организм вакцин и анатоксинов?
17. Какой вид иммунитета возникает при введении в макроорганизм готовых антител, полученных от другого иммунного организма?
18. Как классифицируют иммунитет по направленности действия?
19. Как классифицируют иммунитет по механизму действия?
20. Какие факторы иммунитета относят к неспецифическим факторам защиты?
21. Перечислите тканевые (клеточные) факторы неспецифической защиты
22. Чем обеспечиваются защитные свойства кожи, слизистых оболочек и лимфоузлов?
23. Дайте определение понятия «фагоцитоз»
24. Перечислите стадии фагоцитоза
25. Какие виды фагоцитоза вы знаете?
26. Перечислите клетки организма человека, обладающие фагоцитарной активностью
27. Как называются цитотоксические лимфоциты, разрушающие клетки-мишени, инфицированные вирусами, и онкогенные клетки под действием лимфотоксинов?
28. Перечислите гуморальные факторы неспецифической защиты
29. Какие реакции организма человека относят к факторам саморегуляции?
30. Дайте определение понятия «антигены»
31. Какие свойства антигенов вы знаете?
32. Чем отличаются полноценные антигены (иммуногены) от неполноценных антигенов (гаптенов)?
33. Какие антигены могут встречаться у микроорганизмов?
34. Дайте определение понятия «антитела»
35. Каково строение иммуноглобулинов?
36. Какие классы иммуноглобулинов вы знаете?
37. Какие фазы различают в динамике образования антител?
38. Как называются реакции, в основе которых лежит взаимодействие антигена с антителами?
39. Какие реакции относят к реакциям иммунитета?
40. Каково практическое применение реакции иммунитета?
Тест – да- , -нет - на тему
«Инфекция и иммунитет».
1.Инфекция – это эволюционно сложившиеся формы взаимоотношений между болезнетворными микробами и окружающей средой.
2.Различные формы проявления инфекции обусловливаются биологическими и социальными факторами окружающей среды.
3.Группу микробов, вызывающих инфекционные болезни, называют инфекционными.
4.Патогенность как видовой признак подвержена изменчивости.
5.Вирулентность – показатель болезнетворной активности.
6.Инвазивность – это способность микроорганизмов к внедрению и размножению.
7.Агрессивность – это способность выживать, размножаться и поражать.
8.Резистентность – это устойчивость организма, которое обусловливается неспецифическими факторами антиинфекционной защиты.
9.Восприимчивость – это способность организма реагировать на внедрение патогенных микробов.
10.Восприимчивость бывает двух видов: общая и индивидуальная.
11.Инфекционные болезни отличаются от соматических: заразительностью, способностью размножаться передачей специфического механизма, специфичностью локализации возбудителя в определённых органах и тканях, невосприимчивостью.
12.Инфекционные заболевания протекают циклически.
13.Инкубационный период начинается с момента заболевания.
14.Все инфекционные болезни по механизму передачи делятся на кишечные, дыхательных путей, кровяные, инфекции кожных покровов и слизистых оболочек.
15. В переводе с греческого слово «иммунитет» означает невосприимчивость.
16.Современная иммунология является биологической наукой изучающей физиологию и патологию больного организма.
17.Различают четыре типа иммунокомпетентных клеток.
18.Невосприимчивость – это явление гомеостатического порядка.
19.Выделяют три вида иммунитета: естественный, антивирусный, приобретенный.
20.Видовая ареактивность клеток к патогенным микробам и токсинам обусловлена генотипом.
1. Защитной функцией обладают кожа и слизистые оболочки. Для большинства микроорганизмов, в том числе и патогенных, нормальная неповрежденная кожа и слизистые оболочки разных органов являются барьером, препятствующим проникновению внутрь организма. Отторжение верхних слоев эпидермиса, секреты сальных и потовых желез способствуют удалению микробов с поверхности кожи и слизистых оболочек. Однако кожа представляет собой не только механический барьер. Так как она обладает бактерицидными свойствами, связанными с действием молочных и жирных кислот, различных ферментов, выделяемых потовыми и сальными железами, микроорганизмы не являются ее постоянными обитателями, не могут в течение продолжительного времени сохраняться на коже и быстро исчезают.
Более выраженными защитными функциями обладают конъюнктива глаза, слизистые оболочки носоглотки, дыхательного, желудочно-кишечного и мочеполового трактов. Жидкости, выделяемые слизистыми, слезными и пищеварительными железами не только смывают микробы с поверхности слизистой оболочки, но и оказывают бактерицидное действие, обусловленное содержащимся в них ферментом лизоцином. Он повреждает клеточную стенку бактерий, в результате чего те погибают, Данный фермент обладает способностью вызывать лизис {растворять) многих непатогенных бактерий, но оказывает менее выраженное лити-ческое действие на такие патогенные бактерии, как стафилококки, стрептококки, не влияет на вирусы. Лизоцин является термостабильным кристаллическим белком. Он содержится в тканях животных и растений, у человека - в слезах, слюне, плазме и сыворотке крови, в лейкоцитах, в материнском молоке и других жидкостях. Защитное действие лизоцина по отношению к инфицирующим агентам особенно выражено в конъюнктиве и роговице, слизистой оболочке полости рта, глотки и носа. Быстрое заживление ран в этих органах, имеющих контакт с большим количеством различных микробов, в том числе и патогенных, в известной степени объясняется наличием лизоцина.
2. Защитную функцию осуществляет также лимфоидная ткань - лимфатические узлы подкожной клетчатки, слизистых оболочек, печени, селезенки. После проникновения через кожу и слизистую оболочку бактерии задерживаются в близлежащих лимфатических узлах. В случае малого количества и небольшой патогенности бактерии уничтожаются и перевариваются лейкоцитами.
3. Защитную роль играет и нормальная микрофлора различных органов: кожи, слизистых оболочек, особенно кишечника, где находятся бифидумбактерии, лактобактерии, кишечная палочка, которые губительно действуют на патогенные бактерии, попадающие в пищеварительный тракт.
4. Особую роль в естественном иммунитете играет комплемент - сложная система сывороточных белков, обладающих ферментативными свойствами. Комплемент состоит из 11 различных компонентов, содержится в сыворотке крови человека и животных. Сам по себе комплемент оказывает слабое бактерицидное действие, но он усиливает другие защитные факторы организма и участвует в специфических реакциях иммунитета.
Комплемент - термолабильное вещество белковой природы (разрушается при 56° С в течение 30 минут). Основным его свойством является способность вызывать лизис (растворение) клеток.
5. К естественным факторам защиты относятся нормальные (естественные) антитела. Эти антитела возникают без видимого проявления заболеваний и вступают в реакцию с различными антигенами (микроб, токсин), способствуя их обезвреживанию, вызывают лизис (растворение) бактерий в присутствии комплемента, нейтрализуют токсины, вирусы.
И на посошок интересный вопрос: возможно ли что повышения давления являются так же защитные свойства организма, предусмотренные природой в определенных обстоятельствах.
Различают видовой и приобретенный иммунитет.
Видовой иммунитет передается но наследству, характерен для данного вида. Например, человек невосприимчив к чуме рогатого скота, к куриной холере, собаки невосприимчивы к туберкулезу. Видовой иммунитет неспецифичен, то есть одни и те же защитные механизмы действуют против разных видов микробов. Это наиболее прочный вид иммунитета.
Неспецифические факторы естественной резистентности защищают организм от микробов при первой встрече с ними. Эти же факторы участвуют и в формировании приобретенного иммунитета.
Ареактивность клеток является наиболее стойким фактором естественной защиты. При отсутствии клеток, чувствительных к данному микробу, токсину, вирусу организм полностью защищен от них. Так, например, крысы нечувствительны к дифтерийному токсину.
Кожа и слизистые оболочки представляют собой механический барьер для большинства патогенных микробов. Кроме того, на микробы губительно действуют выделения потовых и сальных желез, содержащие молочную и жирные кислоты. Чистая кожа обладает более сильными бактерицидными свойствами. Удалению микробов с кожи способствует слущивание эпителия.
В секретах слизистых оболочек содержится лизоцим (lysozyme) -фермент, лизирующий клеточную стенку бактерий, главным образом, грамположительных. Лизоцим содержится в слюне, секрете конъюнктивы, а также в крови, в макрофагах, в слизи кишечника. Открыт впервые П.Н. Лащенковым в 1909 г. в белке куриного яйца.
Эпителий слизистых оболочек дыхательных путей является препятствием для проникновения патогенных микробов в организм. Частицы пыли и капли жидкости выбрасываются наружу со слизью, выделяющейся из носа. Из бронхов и трахеи попавшие сюда частицы выводятся движением ресничек эпителия, направленным кнаружи. Эта функция мерцательного эпителия обычно нарушена у злостных курильщиков. Немногие частички пыли и микробы, достигшие легочных альвеол, захватываются фагоцитами и обезвреживаются.
Секрет пищеварительных желез. Желудочный сок губительно действует на микробов, поступающих с водой и пищей, благодаря наличию соляной кислоты и ферментов. Пониженная кислотность желудочного сока способствует ослаблению сопротивляемости к кишечным инфекциям, таким как холера, брюшной тиф, дизентерия. Бактерицидным действием обладают также желчь и ферменты кишечного содержимого.
Лимфатические узлы. Микробы, проникшие через кожу и слизистые оболочки, задерживаются в регионарных лимфатических узлах. Здесь они подвергаются фагоцитозу. В лимфатических узлах также содержатся так называемые нормальные (естественные) киллеры-лимфоциты (англ, killer - убийца), несущие функцию противоопухолевого надзора - разрушение собственных клеток организма, измененных вследствие мутаций, а также клеток, содержащих вирусы. В отличие от иммуных лимфоцитов, формирующихся в результате иммунного ответа, естественные киллеры распознают чужеродные агенты без предварительного контакта с ними.
Воспаление (сосудисто-клеточная реакция)- одна из филогенетически древних защитных реакций. В ответ на проникновение микробов формируется местный воспалительный очаг в результате сложных изменений микроциркуляции, системы крови и клеток соединительной ткани. Воспалительная реакция способствует удалению микробов или задерживает их развитие и поэтому играет защитную роль. Но в ряде случаев, при повторном попадании агента, вызвавшего воспаление, оно может принять характер повреждающей реакции.
Фагоцитоз - процесс активного поглощения клетками организма микробов и других чужеродных частиц (греч. phagos - пожирающий + kytos - клетка), в том числе собственных погибших клеток организма. И.И. Мечников - автор фагоцитарной теории иммунитета - показал, что явление фагоцитоза - это проявление внутриклеточного переваривания, которое у низших животных, например, у амеб, является способом питания, а у высших организмов фагоцитоз является механизмом защиты. Фагоциты освобождают организм от микробов, а также уничтожают старые клетки собственного организма.
По Мечникову, все фагоцитирующие клетки подразделяются на макрофаги и микрофаги. К микрофагам относятся полиморфноядерные гранулоциты крови: нейтрофилы, базофилы, эозинофилы. Макрофаги - это моноциты крови (свободные макрофаги) и макрофаги различных тканей организма (фиксированные) - печени, легких, соединительной ткани.
Микрофаги и макрофаги происходят из единого предшественника - стволовой клетки костного мозга. Гранулоциты крови - это зрелые короткоживущие клетки. Моноциты периферической крови - незрелые клетки и, выходя из кровяного русла, попадают в печень, селезенку, легкие и другие органы, где созревают в тканевые макрофаги.
Фагоциты выполняют разнообразные функции. Они поглощают и уничтожают чужеродные агенты: микробы, вирусы, отмирающие клетки самого организма, продукты распада тканей. Макрофаги принимают участие в формировании иммунного ответа, во-первых, путем презентации (представления) антигенных детерминант (эпитопов на своей мембране и, во-вторых, пугем выработки биологически активных веществ - интерлейкинов, которые необходимы для регуляции иммунного ответа.
В процессе фагоцитоза различают несколько стадий (рис. 12):
- 1) приближение и присоединение фагоцита к микробу - осуществляется благодаря хемотаксису - передвижению фагоцита в направлении чужеродного объекта. Передвижение наблюдается вследствие понижения поверхностного натяжения клеточной мембраны фагоцита и образования псевдоподий. Присоединение фагоцитов к микробу происходит благодаря наличию рецепторов на их поверхности,
- 2) поглощение микроба (эндоцитоз). Мембрана клетки прогибается, образуется впячивание, в результате формируемся фагосома -фагоцитарная вакуоль. Этот процесс сшшвается при участии комплемента и специфических антител. Для фагоцитоза микробов, обладающих антифагоцитарной активностью, участие указанных факторов является необходимым;
- 3) внутриклеточная инактивация микроба. Фагосома сливается с лизосомой клетки, образуется фаголизосома, в которой накапливаются бактерицидные вещества и ферменты, в результате действия которых настутет гибель микроба;
- 4) переваривание микроба и других фагоцитированных частиц происходит в фаголизосомах.
Фагоцитоз, который приводит к инактивации микроба, то есть включает в себя все четыре стадии, называется завершенным. Незавершенный фагоцитоз не приводит к гибели и перевариванию микробов. Захваченные фагоцитами микробы выживают и даже размножаются внутри клетки (например, гонококки).
При наличии приобретенного иммунитета к данному микробу антитела-опсонины специфически усиливают фагоцитоз. Такой фагоцитоз называется иммунным. В отношении патогенных бактерий, обладающих антифагоцитарной активностью, например, стафилококков, фагоцитоз возможен только после опсонизации.
Функция макрофагов не ограничивается только фагоцитозом. Макрофаги вырабатывают лизоцим, белковые фракции комплемента, участвуют в формировании иммунного ответа: взаимодействуют с Т- и В-лимфоцитами, продуцируют интерлейкины, регулирующие иммунный ответ. В процессе фагоцитоза частицы и вещества самого организма, такие как отмирающие клетки и продукты распада тканей, перевариваются макрофагами полностью, то есть до аминокислот, моносаха-ридов и других соединений. /Чужеродные агенты, такие как микробы и вирусы, не могут быть полностью разрушены ферментами макрофага. Чужеродная часть микроба (детерминантная группа- эпитоп) остается непереваренной, передается Т- и В- лимфоцитам, и таким образом начинается формирование иммунного ответа. Макрофаги продуцируют интерлейкины, регулирующие иммунный ответ.
Гуморальные факторы защиты. В крови, лимфе и других жидкостях организма (лат. humor - жидкость) находятся вещества, обладающие антимикробной активностью. К гуморальным факторам неспецифической защиты относятся: комплемент, лизоцим, бета-лизины, лейкины, противовирусные ингибиторы, нормальные антитела, интерфероны.
Комплемент - важнейший гуморальный защитный фактор крови, представляет собой комплекс белков, которые обозначаются как С1, С2, СЗ, С4, С5,... С9. Вырабатываются клетками печени, макрофагами и нейтрофилами. В организме комплемент находится в неактивном состоянии. Активируясь, белки приобретают свойства ферментов.
Существуют два пути активации комплемента: классический и альтернативный.
Классический путь осуществляется с участием антител. К комплексу антиген-антитело присоединяется фракция С1, затем последовательно С4, С2, СЗ, далее активируются С5, С6, С7, С8, С9. Каждая предыдущая фракция вызывает активацию последующей. В результате такого "каскадного" процесса активации последние фракции приобретают способность лизировать микробы, эритроциты и др.
Альтернативный путь совершается без участия антител, под влиянием антигена и начинается с активации С3.
Система комплемента осуществляет: 1) лизис клеток; 2) активацию фагоцитоза; 3) участие в реакции анафилаксии и в процессе воспаления; 4) участие в иммунном ответе.
Комплемент термолабилен, разрушается при 56°С в течение 30 минут. Сыворотка крови, обработанная таким образом, называется инактивированной. Коммерческий препарат комплемента, применяемый в лаборатории, представляет собой сыворотку крови морской свинки. Выпускается в ампулах в лиофилизированном виде.
Лизоцим вырабатывается моноцитами крови и тканевыми макрофагами, оказывает лизирующее действие на бактерии, термостабилен.
Бета-лизин выделяется тромбоцитами, обладает бактерицидными свойствами, термостабилен.
Нормальные антитела содержатся в крови, возникновение их не связано с заболеванием, они оказывают антимикробное действие, способствуют фагоцитозу.
Интерферон - белок, вырабатываемый клетками в организме, а также культурами клеток. Интерферон подавляет развитие вируса в клетке. Явление интерференции заключается в том, что в клетке, зараженной одним вирусом, вырабатывается белок, подавляющий развитие других вирусов. Отсюда название - интерференция (лат. inter - между + ferens - переносящий). Интерферон открыли А. Айзеке и Дж. Линденман в 1957 г.
Защитное действие интерферона оказалось неспецифическим в отношении вируса, так как один и тот же интерферон защищает клетки от разных вирусов. Но он обладает видовой специфичностью. Поэтому в организме человека действует тот интерферон, который образован клетками человека.
В дальнейшем было обнаружено, что синтез интерферона в клетках может быть индуцирован не только живыми вирусами, но и убитыми вирусами, бактериями. Индукторами интерферона могут быть некоторые лекарственные средства.
В настоящее время известно несколько интерферонов. Они не только препятствуют размножению вируса в клетке, но и задерживают рост опухолей и оказывают иммуномодулирующее действие, то есть нормализуют иммунитет.
Интерфероны разделяют на три класса: альфа-интерферон (лейкоцитарный), бета-интерферон (фибробластный), гамма-интерферон (иммунный).
Лейкоцитарный а-интерферон продуцируют в организме в основном макрофаги и В-лимфоциты. Донорский препарат альфа-интерферона получают в культурах донорских лейкоцитов, подвергнутых действию индуктора интерферона. Применяется как противовирусное средство.
Фибробластный бета-интерферон в организме продуцируют фибробласты и эпителиальные клетки. Препарат бета-интерферона получают в культурах диплоидных клеток человека. Обладает противовирусным и противоопухолевым действием.
Иммунный гамма-интерферон в организме продуцируют, в основном, Т-лимфоциты, стимулированные митогенами. Препарат гамма-интерферо-на получают в культуре лимфобластов. Обладает иммуностимулирующим действием: усиливает фагоцитоз и активность естественных киллеров (NK-клеток).
Продукция интерферона в организме играет роль в процессе выздоровления больного инфекционным заболеванием. При гриппе, например, продукция интерферона возрастает в первые дни заболевания, в то время как титр специфических антител достигает максимума только к 3-й неделе.
Способность людей продуцировать интерферон выражена в разной степени. "Интерфероновый статус" (ИФН-статус) характеризует состояние системы интерферона:
- 1) содержание интерферонов в крови определяется по их действию на определенные виды вирусов;
- 2) способность лейкоцитов, полученных от пациента, вырабатывать интерферон в ответ на действие индукторов.
В лечебной практике применяют альфа-, бета-, гамма-интерфероны естественного происхождения. Получены также рекомбинантные (генноинженерные) интерфероны: реаферон и другие.
Эффективным в лечении многих заболеваний является применение индукторов, способствующих выработке в организме эндогенного интерферона.
Одним из основных механизмов воспаления является фагоцитоз – процесс поглощения бактерий. Фагоцитарной активностью обладают различные клетки организма (лейкоциты крови, эндотелиальные клетки кровеносных сосудов).
Процесс фагоцитоза имеет несколько стадий: 1) приближение фагоцита к объекту за счет химического влияния последнего (хемотаксис).
2) прилипание микроорганизмов к фагоцитам;
3) поглощение микроорганизмов клеткой;
4) гибель и переваривание возбудителя.
В крови находятся растворимые специфические вещества, губительно действующие на микроорганизмы. К ним относятся комплемент, пропердин, β – лизины, х-лизины, эритрин, лейкины, плакины, лизоцим и др.
Комплемент представляет собой сложную систему белковых фракций крови, обладающую способностью лизировать микроорганизмы и другие чужеродные клетки, например эритроциты.
Пропердин – группа компонентов нормальной сыворотки крови, активирующая комплемент.
β – лизины – термостабильные вещества сыворотки крови человека, обладающие антимикробным действием. В основном по отношению к грамположительным бактериям.
Лизоцим – фермент, разрушающий оболочку микробных клеток. Он содержится в слезах, слюне, жидкостях крови. Быстрое заживление ран конъюнктивы глаза, слизистых оболочек полости рта, носа объясняется наличием лизоцима.
В нормальной сыворотке содержится в небольшом количестве интерферон (белок, который синтезируется клетками иммунной системы и соединительной ткани).
Анатомически иммунная система подразделена на центральные и периферические органы. К центральным органам относятся костный мозг и тимус (вилочковая железа ), а к периферическим - лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани (пейеровы бляшки, миндалины), селезенка, кровь и лимфа.
Основные клетки иммунной системы – лимфоциты и фагоциты, а также гранулоциты и моноциты крови.
В-лимфоциты – иммунокомпетентные клетки, ответственные за синтез иммуноглобулинов, участвуют в формировании гуморального иммунитета.
Т-лимфоциты – обеспечивают клеточные формы иммунного ответа (трансплацентарный противоопухолевый иммунитет).
Т -хелперы (помощники) – субпопуляция Т-лимфоцитов-регуляоров, выполняющих регуляторную функцию. Они воздействуют на клоны Т- и В-лимфоцитов.
Т -киллеры – субпопуляция Т-лимфоцитов-эффекторов. Распознают клетки с измененной структурой, его мишенью являются мутировавшие, а также пораженные вирусом клетки и трансплантанты.
Специфическая иммунная система отвечает на внедрение чужеродных клеток, частиц или молекул (антигенов) образованием специфических защитных веществ, локализованных внутри клеток или на их поверхности (специфический клеточный иммунитет) либо растворенных в плазме антител (специфический гуморальный иммунитет). В специфическом клеточном иммунитете важнейшая роль принадлежит Т-лимфоцитам, а в специфическом гуморальном иммунитете – В-лимфоцитам.
ИММУНИТЕТ
План
Понятие об иммунитете.
Виды иммунитета.
Неспецифические факторы защиты организма.
Клеточные факторы неспецифической защиты.
Гуморальные факторы неспецифической защиты
Органы иммунитета и иммунокомпетентные клетки.
1 Понятие об иммунитете
Понятие иммунитет обозначает невосприимчивость организма ко всяким генетически чужеродным агентам, в том числе и болезнетворным микроорганизмами их ядам (отлат. immunitas – освобождение от чего-либо).
При попадании в организм генетически чужеродных структур (антигенов) приходит в действие целый ряд механизмов и факторов, которые распознают и обезвреживают эти чуждые для организма субстанции.
Система органов и тканей, осуществляющая защитные реакции организма против нарушения постоянства его внутренней среды (гомеостаза), называется иммунной системой.
Наука об иммунитете – иммунология изучает реакции организма на чужеродные вещества, в том числе и микроорганизмы; реакции организма на чужеродные ткани (совместимость) и на злокачественные опухоли: определяет иммунологические группы крови и т.д.
Виды иммунитета
Виды иммунитета
Наследственный Приобретенный
(видовой)
Естественный Искусственный
Активный Пассивный Активный Пассивный
Наследственный (врожденный, видовой) иммунитет - это наиболее прочная и совершенная форма невосприимчивости, передающая по наследству.
Этот вид иммунитета передается из поколения в поколение и обусловлен генетическими и биологическими особенностями вида.
Приобретенный иммунитет у человека формируется в течение жизни, по наследству не передается.
Естественный иммунитет. Активный иммунитет формируется после перенесенного заболевания (постинфекционный). В большинстве случаев он сохраняется долго.
Пассивный иммунитет - это иммунитет новорожденных (плацентарный), приобретенный ими через плаценту в период внутриутробного развития. Новорожденные могут получить иммунитет с молоком матери. Этот вид иммунитета непродолжителен и к 6-8 мес исчезает. Значение этого иммунитет велико – он обеспечивает невосприимчивость грудных детей к инфекционным заболеваниям.
Искусственный иммунитет. Активный иммунитет человек приобретает в результате иммунизации (прививок).
При этом в организме происходит активная перестройка, направленная на образование веществ, губительно действующих на возбудителя и его токсины. (антитела). Развитие активного иммунитет происходит постепенно в течение 3-4 недель и сохраняется он сравнительно длительное время - от1 года до 3-5 лет.
Пассивный иммунитет создает введение в организм готовых антител. Этот иммунитет возникает сразу после введения антител (сывороток и иммуноглобулинов), но сохраняется всего 15-20 дней, после чего антитела разрушаются и выводятся из организма.
Различают формы иммунитета, направленные на разные антигены.
Антимикробный иммунитет развивается при заболеваниях, обусловленных различными микроорганизмами или при введении корпускулярных вакцин (из живых ослабленный или убитых микроорганизмов).
Антитоксический иммунитет вырабатывается по отношению к бактериальным ядам – токсинам.
Антивирусный иммунитет формируется после вирусных заболеваний. Этот вид иммунитета длительный и стойкий (корь, ветряная оспа и др.). Антивирусный иммунитет развивается также при иммунизации вирусными вакцинами.
Стерильный иммунитет – иммунитет, сохраняющийся после высвобождения организма от возбудителя.
Нестерильный иммунитет (инфекционный) - обусловлен наличием в организме живого инфекционного агента и утрачивается при освобождении организма от возбудителя.
Неспецифический иммунитет включает механизмы, эффективные против любых возбудителей.
Специфический иммунитет состоит в выработке специфических антител, эффективных против конкретного возбудителя.
Существуют механические, химические и биологические факторы, предохраняющие организм от вредных воздействий различных микроорганизмов.
Кожа . Неповрежденная кожа является барьером для проникновения микроорганизмов. При этом имеют значение механические факторы: отторжение эпителия и выделения сальных и потовых желез, которые способствуют удалению микроорганизмов с кожи.
Роль химических факторов защиты также выполняют выделения желез кожи (сальных и потовых). Они содержат жирные и молочные кислоты, обладающие бактерицидным (убивающим бактерии) действием.
Биологические факторы защиты обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи на патогенные микроорганизмы.
Слизистые оболочки разных органов являются одним из барьеров на пути проникновения микроорганизмов. В дыхательных путях механическая защита осуществляется с помощью мерцательного эпителия. Движение ресничек эпителия верхних дыхательных путей постоянно передвигает пленку слизи вместе с различными микроорганизмами по направлению к естественным отверстиям: ротовой полости и носовым ходам. Такое же воздействие на бактерий оказывают волоски носовых ходов. Кашель и чиханье способствуют удалению микроорганизмов, предотвращают их аспирацию (вдыхание).
В слезах, слюне, материнском молоке и других жидкостях организма содержится лизоцим. Он оказывает губительное (химическое) действие на микроорганизмы. Также влияет на микроорганизмы кислая среда желудочного содержимого.
Нормальная микрофлора слизистых оболочек, как фактор биологической защиты, является антагонистом патогенных микроорганизмов.
1. Что такое неспецифические факторы защиты?
2. Какие факторы препятствуют проникновению патогенных микроорганизмов через кожу и слизистые оболочки?
Воспаление - реакция макроорганизма на чужеродные частицы, проникающие в его внутреннюю среду. Одной из причин воспаления является внедрение в организм возбудителей инфекции. Развитие воспаления приводит к уничтожению микроорганизмов или освобождению от них.
Воспаление характеризуется нарушением циркуляции крови и лимфы в очаге поражения. Оно сопровождается повышением температуры, отеком, краснотой и болевыми ощущениями.
Клеточные факторы неспецифической защиты
Фагоцитоз
Одним из основных механизмов воспаления является фагоцитоз - процесс поглощения бактерий.
Явление фагоцитоза впервые описано И. И. Мечниковым. Он начал изучение фагоцитоза от одноклеточной амебы, для которой фагоцитоз является способом усвоения пищи. Проследив этот процесс на разных ступенях развития животного мира, И. И. Мечников завершил его открытием специализированных клеток человека, с помощью которых происходит уничтожение бактерий, рассасывание мертвых клеток, очагов кровоизлияний и т. д. Так было создано учение о фагоцитозе, которое и сегодня имеет огромное значение.
Фагоцитарной активностью обладают различные клетки организма (лейкоциты крови, эндотелиальные клетки кровеносных сосудов). Наиболее выражена эта активность у подвижных полиморфноядерных лейкоцитов, моноцитов крови и тканевых макрофагов, в меньшей степени - у клеток костного мозга. Все одноядерные фагоцитирующие клетки (и их костномозговые предшественники) объединены в систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ).
Фагоцитирующие клетки имеют лизосомы, в которых находится более 25 различных гидролитических ферментов и белков, обладающих антибактериальными свойствами.
Стадии фагоцитоза . Этап 1 - приближение фагоцита к объекту за счет химического влияния последнего. Это движение называют положительным хемотаксисом (в сторону объекта).
Этап 2 - прилипание микроорганизмов к фагоцитам.
Этап 3 - поглощение микроорганизмов клеткой, образование фагосомы.
Этап 4 - образование фаголизосомы, куда поступают ферменты и бактерицидные белки, гибель и переваривание возбудителя.
Процесс, который заканчивается гибелью фагоцитированных микробов, называется завершенным фагоцитозом.
Однако некоторые микроорганизмы, находясь внутри фагоцитов, не погибают, а иногда даже размножаются в них. Это - гонококки, микобактерии туберкулеза, бруцеллы. Такое явление называют незавершенным фагоцитозом; при этом погибают фагоциты.
Как и другие физиологические функции, фагоцитоз зависит от состояния организма - регулирующей роли центральной нервной системы, питания, возраста.
Фагоцитарная деятельность лейкоцитов изменяется при многих и часто неинфекционных заболеваниях. Определяя ряд показателей фагоцитоза, можно установить течение болезни - выздоровление или ухудшение состояния больного, эффективность проводимого лечения и пр.
Для оценки функционального состояния фагоцитов чаще всего определяют поглотительную активность по двум тестам: 1) фагоцитарный показатель - процент фагоцитирующих клеток (число лейкоцитов с поглощенными микробами из 100 наблюдаемых); 2) фагоцитарное число - среднее количество поглощенных одним лейкоцитом микробов или других объектов фагоцитоза.
Бактерицидные возможности фагоцитов определяют по числу лизосом, активности внутриклеточных ферментов и другими методами.
Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови антител - опсонинов. Эти антитела усиливают фагоцитоз, готовят поверхность клетки к поглощению ее фагоцитом.
Активность фагоцитоза в значительной степени определяет невосприимчивость организма к тому или иному возбудителю. При одних заболеваниях фагоцитоз является основным фактором защиты, при других - вспомогательным. Однако во всех случаях отсутствие фагоцитарной способности клеток резко ухудшает течение и прогноз заболевания.
Клеточная реактивность
Развитие инфекционного процесса и формирование иммунитета полностью зависят от первичной чувствительности клеток к возбудителю. Наследственный видовой иммунитет - пример отсутствия чувствительности клеток одного вида животных к микроорганизмам, патогенным для других. Механизм этого явления изучен недостаточно. Известно, что реактивность клеток меняется с возрастом и под влиянием различных факторов (физических, химических, биологических).
Контрольные вопросы
1. Что такое фагоцитоз?
2. Какие стадии фагоцитоза Вы знаете?
3. Что такое завершенный и незавершенный фагоцитоз?
Гуморальные факторы неспецифической защиты
Помимо фагоцитов, в крови находятся растворимые неспецифические вещества, губительно действующие на микроорганизмы. К ним относятся комплемент, пропердин, β-лизины, х-лизины, эритрин, лейкины, плакины, лизоцим и др.
Комплемент (от лат. complementum - дополнение) представляет собой сложную систему белковых фракций крови, обладающую способностью лизировать микроорганизмы и другие чужеродные клетки, например эритроциты. Различают несколько компонентов комплемента: С1, С2, С3 и т.
д. Комплемент разрушается при температуре 55° С в течение 30 мин. Это свойство называется термолабильностью. Он разрушается также при встряхивании, под влиянием УФ-лучей и т. п. Помимо сыворотки крови, комплемент обнаружен в различных жидкостях организма и в воспалительном экссудате, но отсутствует в передней камере глаза и спинномозговой жидкости.
Пропердин (от лат. properde - подготовлять) - группа компонентов нормальной сыворотки крови, активирующая комплемент в присутствии ионов магния. Он сходен с ферментами и играет важную роль в устойчивости организма к инфекции. Снижение уровня пропердина в сыворотке крови свидетельствует о недостаточной активности иммунных процессов. β-лизины - термостабильные (устойчивые к действию температуры) вещества сыворотки крови человека, обладающие антимикробным действием, в основном по отношению к грамположительным бактериям. Разрушаются при 63° С и под действием УФ-лучей.
Х-лизин - термостабильное вещество, выделенное из крови больных с высокой температурой. Обладает способностью без участия комплемента лизировать бактерии, главным образом грамотрицательные. Выдерживает нагревание до 70-100° С.
Эритрин выделен из эритроцитов животных. Оказывает бактериостатическое действие на возбудителей дифтерии и некоторые другие микроорганизмы.
Лейкины - бактерицидные вещества, выделенные из лейкоцитов. Термостабильны, разрушаются при 75-80° С. Обнаруживаются в крови в очень небольших количествах.
Плакины - сходные с лейкинами вещества, выделенные из тромбоцитов.
Лизоцим - фермент, разрушающий оболочку микробных клеток. Он содержится в слезах, слюне, жидкостях крови. Быстрое заживление ран конъюнктивы глаза, слизистых оболочек полости рта, носа объясняется в значительной степени наличием лизоцима.
Бактерицидными свойствами обладают также составные компоненты мочи, простатическая жидкость, экстракты различных тканей. В нормальной сыворотке содержится в небольшом количестве интерферон.
Контрольные вопросы
1. Что такое гуморальные факторы неспецифической защиты?
2. Какие гуморальные факторы неспецифической защиты Вы знаете?
