Біологія. Довідник школяра та абітурієнта
Імунітет. Види імунітету
Засновниками імунології, яка виникла в XIX ст., є Е. Дженнер (розробив метод запобігання захворювання на віспу), Луї Пастер (метод запобіжних щеплень), І. І. Мечников (відкрив захисну роль фагоцитозу та створив клітинну теорію імунітету), Пауль Ерліх (засновник гуморальної теорії імунітету) та ін.
Під імунним захистом організму розуміють його реакції, спрямовані проти факторів, що викликають захворювання, а саме: вірусів, мікроорганізмів, паразитів, генетично чужих клітин і речовин. Імунна система об’єднує органи й тканини, в яких відбуваються утворення та взаємодія кчітин-імуноцитів, що виконують функцію розпізнавання генетично чужорідних субстанцій (антигенів) та здійснюють специфічну захисну реакцію.
До імунної системи організму дорослої людини входять:
- центральні органи лімфоцитопоезу (червоний кістковий мозок — джерело стовбурових клітин для імуноцитів, тимус);
- периферійні органи лімфоцитопоезу (селезінка, лімфатичні вузли, скупчення лімфоїдної тканини в органах);
- лімфоцити крові й лімфи;
- популяції лімфоцитів і плазмоцитів, які проникають в усі сполучні та епітеліальні тканини.
Усі органи імунної системи функціонують як єдине ціле завдяки нейрогуморальним механізмам регуляції, а також процесам міграції та рециркуляції клітин по кровоносній і лімфатичній системах.
Головними клітинами, які здійснюють контроль та імунологічний захист в організмі, є лімфоцити, а також плазматичні клітини й макрофаги. Цей захист здійснюється рядом неспецифічних і специфічних механізмів. Неспецифічні механізми мають більш широкий діапазон функцій і використовуються для знешкодження навіть тих чужорідних тіл, з якими організм раніше зовсім не стикався. Це переважно спадковий імунітет. Специфічні механізми базуються на досвіді попереднього контакту з фактором-антигеном, коли до нього вже вироблена специфічна несприйнятливість. Наприклад, під час проникнення інфекційного агента — антигена — в організмі виробляються антитіла.
За своєю природою антиген є високомолекулярним полімером природного походження або синтезований штучним шляхом. Антиген складається з великої білкової, полісахаридної або ліпідної молекули-переносника і детермінантних груп — гаптенів, які визначають специфіку збудження.
Антитіла — це гамма-глобуліни крові, на поверхні яких містяться спеціальні зв’язувальні ділянки, які за структурою та організацією відповідають гаптенам антигену. Під час контакту антитіла з антигеном ці ділянки підходять одна до одної як ключ до замка. У результаті цього контакту утворюється міцний комплекс антиген — антитіло. Імунні реакції виникають не лише внаслідок проникнення в організм інфекційного фактора, вони з’являються й під час поступлення несумісних агентів, наприклад, під час переливання крові, пересадках органів і тканин тощо.
Неспецифічний гуморальний імунітет. Тут основну захисну роль відіграють захисні речовини плазми крові — лізоцим, пропердин, інтерферон. Вони забезпечують вроджену несприйнятливість організму до інфекцій. Лізоцим — білок, який пргнічує ріст і розвиток інфекцій, руйнує деякі бактерії; міститься в кишковому й носовому слизі, слині, слізній речовині. Пропердин (фактор Р) — білковоподібну сполуку з бактерицидними й антивірусними властивостями. Інтерферон — глобулін плазми крові; він швидко синтезується й вивільняється. Забезпечує противірусний захист ще до збільшення кількості специфічних антитіл.
Неспецифічний клітинний імунітет. Цей вид імунітету визначається фагоцитарною властивістю гранулоцитів, моноцитів, тромбоцитів і, як показали дослідження, лімфоцитів. Гранулоцити й моноцити містять велику кількість лізосомних ферментів, їх фагоцитарна активність найбільше виражена. Значення фагоцитарноїреакції в імунітеті було обґрунтоване дослідженнями І. І. Мечникова.
Специфічний клітиннй імунітет. Тут основну роль відіграють імунокомпетентні Т-лімфоцити, які потрапили в русло крові після утворення в загрудинній залозі. Під час контакту з антигеном деякі клітини проліферують. Одна частина утворених дочірніх Т-лімфоцитів зв’язується з антигеном і руйнує його. Зв’язування в комплекс антиген — антитіло відбувається завдяки наявності в мембрані Т-лімфоцитів вбудованого рецепторного білка. Ця реакція відбувається за участі особливих клітин — Т-хелперів (помічників). Друга частина дочірніх лімфоцитів утворює групу (так званих Т-клітин імунологічної пам’яті. Ці лімфоцити відносять до довгожителів і, «запам’ятавши» антиген з першої зустрічі, «впізнають» його за повторного контакту і як наслідок — утворення великої кількості ефекторних Т-лімфоцитів (клітин-кілерів).
Специфічний гуморальний імунітет. На відміну від клітинного цей вид імунітету створюється В-лімфоцитами лімфатичних вузлів, мигдаликів та інших лімфоїдних органів. Під час першої зустрічі з антигеном імунокомпетентні В-лімфоцити діляться. Частина дочірніх клітин перетворюється в клітини імунологічної пам’яті та розносяться по організму. Інші, які залишилися у лімфоїдних органах, перетворюються у плазматичні клітини. Вони виробляють і виділяють в плазму крові гуморальні антитіла (у виробленні антитіл приймають участь Т-хелпери). Повторна зустріч плазматичних клітин з антигеном супроводжується швидкою гуморальною відповіддю з різким зростанням умісту в крові імуноглобулінів. Прикладом може бути алергічна реакція на пилок рослин, лікарські засоби.
Пасивно набутий імунітет. Він виникає у плода внаслідок отримання ним антитіл від матері через плаценту. Цей вид імунітету може бути створений штучно — введенням ворганізм імуноглобулінів, отриманих від активно імунізованих людей і тварин. Найбільшого визнання серед способів активної імунізації отримала вакцинація. Суть цього способу полягає в тому, що в організм у безпечних кількостях вводять антигенний матеріал: живі, але ослаблені штами мікробів; убиті (інактивовані) мікроби; очищений матеріал, наприклад білки мікроорганізмів. Також застосовуються синтетичні вакцини.
Протибактеріальний імунітет базується на поєднанні впливу на бактерії та токсини факторів неспецифічної резистентності (лізоциму, комплемента, β-лізинів, фагоцитів та ін.) і факторів специфічної імунної відповіді. Багато білків крові разом з антитілами відкладаються на поверхні бактерій, блокують їх антигени та сприяють імунному прилипанню до фагоцитів — початковій стадії фагоцитозу, а в наступному — до перетравлення бактерій у фагоцитах. Такі білки, що активують фагоцитоз мікроорганізмів, називають опсонінами.
Противірусний імунітет. Відмінність противірусного імунітету від інших видів імунітету (проти бактерій, найпростіших грибків і т. д.) пов’язана зі своєрідністю структури і розмноження вірусів, особливостями патогенезу вірусних інфекцій. Видовий противірусний імунітет зумовлений відсутністю у клітин даного виду організмів рецепторів для прикріплення (адсорбції) відповідних вірусів або їх нездатністю репродукуватися після проникнення у клітину, наявністю неспецифічних інгібіторів і нуклеаз у сироватці крові та багатьма іншими факторами. Важливу роль у захисті від вірусів відіграє запальна реакція, спрямована на обмежене поширення вірусів в організмі та фіксацію їх у воротах інфекції. У такому випадку, крім клітин крові (макрофагів, природних кілерів), противірусний ефект визначають такі універсальні реакції на впровадження вірусів, як загальне або локальне підвищення температури і збільшення кислотності середовища. Набутий противірусний імунітет формується у результаті перенесеного захворювання або імунізації організму за допомогою вакцин.
Така ж закономірність характерна для інтерферонів — важливих факторів неспецифічної резистентності. Практично всі віруси зумовлюють вироблення інтерферонів. Їх утворення є однією з перших захисних реакцій організму на впровадження вірусів. Інтерферони на відміну від антитіл пригнічують внутрішньоклітинні етапи репродукції вірусів у заражених клітинах і забезпечують несприйнятливість до вірусів оточуючих здорових клітин. Попадаючи з воріт інфекції у кров, інтерферони розподіляються в організмі, запобігаючи наступній десимінації (поширення з первинного вогнища по всьому організму) вірусів. За гострих (явних) інфекцій (грип, поліомієліт та ін.) незабаром після контакту вірусів з клітинами починається руйнування останніх. У цих випадках хвороба розвивається швидко. За латентних (хронічних, дрімаючих, повільних) інфекціях віруси можуть залишатися у клітинах не визначено довго, не виявляючи характерного пошкодження. Одним із механізмів такої персистенції може бути інтеграція генетичного матеріалу (ДНК, РНК) вірусів у геном клітини.
У більшості випадків основна роль у розвитку противірусного імунітету належить регуляторним Т-лімфоцитам, які здійснюють контроль за антитілоутворювальними В-лімфоцитами та ефекторними Т-лімфоцитами. Підвищення несприйнятливості до вірусних інфекцій досягається вакцинацією, використанням інтерферонів та їх індукторів, імуномодуляторів, за допомогою різних хімічних препаратів.
Імунітет під час паразитарних захворювань. Розрізняють частковий, видовий та абсолютний імунітет (тобто повну несприйнятливість людини до даного виду паразита). Наприклад, для населення певних зон тропічної Африки властива повна несприйнятливість до збудника триденної малярії Plasmodium vivax унаслідок втрати еритроцитами антигенів групи Даффі, необхідних для проникнення плазмодія у клітину.
Набутий імунітет під час паразитарних хвороб забезпечується такими ж типами імунної відповіді, які характерні для інфекцій. Захисне значення мають антитіла й клітинні фактори. Набутий імунітет може призвести до повного звільнення від збудника (стерильний імунітет), або виявляти частковий ефект. Останній проявляється у вигнанні частини популяції паразитів, зазвичай гельмінтів, обмежуючи їх репродуктивні можливості, порушуючи цикл розвитку та ін. Принциповою особливістю набутого імунітету під час паразитарних хвороб є його стадійна специфіка для конкретної стадії розвитку збудника, а не для всієї популяції паразита в організмі хазяїна. Усі явища, спрямовані на виживання паразита в умовах організму імунного господаря, називають імунологічним відхиленням паразита.
Таким чином, імунітет — це система захисних реакцій організму, спрямованих на підтримання генетичної сталості індивідуума. Що стосується трансплантаційного імунітету, то він є зворотним і вкрай небажаним аспектом цього процесу, з яким доводиться боротися заради врятування життя людини.
