Біологія. 8 клас. Андерсон
§ 30. Імунна система. Імунітет і його види
Людина мешкає в середовищі, яке також є середовищем існування численних інфекційних агентів, які щодня, нас атакують. Більшість таких атак ми не помічаємо, оскільки наш організм успішно їх відбиває за допомогою імунної системи (іл. 131), яка забезпечує імунітет.
Імунітет — сукупність реакцій, скерованих на підтримку генетичної сталості організму й боротьбу зі збудниками захворювань.
Класифікації типів імунітету. За механізмом реалізації розрізняють клітинний і гуморальний імунітет. Перший здійснюється спеціалізованими імунними клітинами, другий — за допомогою різних хімічних речовин. За особливостями розвитку в часі розрізняють уроджений (спадковий) і набутий імунітет. Відповідно до конкретного інфекційного агента розрізняють неспецифічний і специфічний імунітет. Обидва типи можуть здійснюватися за допомогою клітинних або гуморальних механізмів.
Іл. 131. Органи імунної системи організму людини
• Пригадайте особливості будови та функціонування лімфоцитів.
Неспецифічний і специфічний імунітет. Неспецифічний гуморальний імунітет забезпечується хімічними речовинами, яким притаманна протимікробна та противірусна дія. Лізоцим — фермент, що міститься в різних слизових оболонках організму людини, а також у слині. Він руйнує компоненти клітинних стінок грам-позитивних бактерій. Хлоридна кислота шлункового соку також сприяє знищенню мікроорганізмів і паразитів. Інтерферони — білки, яким притаманна неспецифічна противірусна дія. Вони виробляються інфікованими клітинами і, впливаючи на сусідні неуражені клітини, збільшують їхню несприйнятливість до вірусу.
Неспецифічний клітинний імунітет здійснюється спеціалізованими клітинами, які здатні розпізнавати на мембранах клітин організму білки, будова яких є характерною для нього. Якщо такого комплексу білків немає або він має відмінну будову, клітина ідентифікується як чужорідна і знищується. Так можуть знищуватися чужорідні клітини (наприклад, бактерії) та клітини власного організму, інфіковані вірусами або ж генетично змінені. Цей тип імунітету забезпечується переважно окремим типом лейкоцитів крові — NK-клітинами (NK — від англ. natural killers, «природні вбивці»), а також може здійснюватися макрофагами — клітинами тканин, здатними до фагоцитозу.
Специфічний гуморальний імунітет пов’язаний із виділенням спеціалізованих захисних білків — антитіл (імуноглобулінів). Вони продукуються одним з типів клітин крові — В-лімфоцитами. Антитіла здатні високоспецифічно зв’язуватися з антигенами — чужорідними білками, які виробляються інфекційними агентами. Висока специфічність означає, що антитіло ефективно зв’язується лише з певним, «своїм» антигеном (іл. 132). Під час контакту зі «своїм» антигеном лімфоцит починає інтенсивно ділитися. Утворені внаслідок поділу клітини продукують антитіла, які знешкоджують антигени. Це може відбуватися в різний спосіб: шляхом свосрідного«склеювання» мікроорганізмів, руйнування їхніх клітин, знешкодження токсинів, які ними виробляються. Кожний В-лімфоцит синтезує лише один тип антитіл, специфічний до конкретного антигену. Після пригнічення інфекції деякі активовані лімфоцити залишаються в кров’яному руслі на тривалий термін (роки і десятиліття) й у такий спосіб формують імунну пам’ять. За повторного контакту з тим самим антигеном клітини пам’яті активуються набагато швидше, а отже вможливлюють подолання інфекції на самому початку її розвитку (іл. 133).
Іл. 132. Механізм взаємодії антитіл та антигенів
Різні антигени мають різну конфігурацію. Місце зв’язування з антитілом позначене буквою X. Специфічність антитіл подібна до того, як ключ відмикає лише «свій» замок.
Специфічний клітинний імунітет також здійснюється за допомогою лімфоцитів, але іншого типу — Т-лімфоцитів. Вони здатні розпізнавати чужорідні антигени на поверхні інших клітин. Контакт з антигеном ініціює початок інтенсивного поділу лімфоцита. Більша їх частина стає Т-кілерами, які здатні вбивати специфічний тип чужорідних клітин. Інший тип Т-клітин — Т-хелпери — необхідний для забезпечення взаємодії між Т- і В-лімфоцитами для запуску розмноження останніх. Саме Т-хелпери уражаються вірусом імунодефіциту людини, що призводить до розладів імунної функції організму. Третій тип — Т-супресори — пригнічує розвиток імунної реакції, що є необхідним на завершальних стадіях хвороби. Для ефективного захисту організму необхідна взаємодія і координація всіх описаних ланок імунної системи.
Іл. 133. Динаміка формування довготривалого специфічного гуморального імунітету
Стрілки позначають момент контакту організму із антигеном.
І. Перший контакт із антигеном супроводжується первинною імунною відповіддю.
II. Під час повторного контакту із антигеном за рахунок активації клітин пам'яті імунна відповідь розвивається швидше й потужніше. Це дозволяє ефективно боротися із збудником.
1. Проаналізуйте ситуацію та дайте відповідь на запитання. На уроці біології учень і учениця обговорювали відображену на рисунку динаміку формування специфічного гуморального імунітету (іл. 133). Учень зазначив, що імунна відповідь зумовлена утворенням антитіл. Учениця зауважила, що повторна імунна відповідь розвивається повільніше. Чи має хтось із них рацію? 2. Поясніть, чому дорослі люди зазвичай хворіють рідше за дітей чи підлітків?
Природний і штучний імунітет. Відповідно до іншої класифікації, імунітет може бути природним або штучним, кожен з яких також може бути активним або пасивним. Активний імунітет формується функціонуванням імунної системи власного організму. Пасивний пов’язаний з дією чинників зовнішнього походження.
Природний активний імунітет пов’язаний з активацією та функціонуванням описаних вище механізмів при зараженні організму збудником певної інфекції. Важливо пам’ятати, що активація систем специфічного імунітету триває певний час, необхідний для розпізнавання лімфоцитами антигенів, інтенсивного поділу клітин і синтезу необхідної кількості антитіл. Природний пасивний імунітет захищає новонароджену дитину. Одразу після народження її власна імунна система ще не здатна забезпечувати захист повного мірою, тому вона отримує готові антитіла від материнського організму під час внутрішньоутробного розвитку або ж із материнським молоком після народження. Штучний активний імунітет формується шляхом вакцинації. Штучний пасивний імунітет пов’язаний із введенням в організм готових антитіл проти певного збудника — імунної сироватки. Її використовують, якщо необхідно швидко побороти наявний у крові збудник або вилікувати дуже ослаблений організм. Імунний захист при цьому триває недовго.
Поняття алергії. Особливою формою імунної відповіді є алергія. Вона виявляється як підвищена реактивність на певні антигени (пилок квітів, шерсть тварин тощо) — алергени (іл. 134). Зовнішніми виявами алергії є набряки слизових оболонок, розвиток запальних процесів (набряк, почервоніння, свербіння), підвищена чутливість верхніх дихальних шляхів (кашель, чхання, нежить). Більшість цих симптомів викликана виділенням у тканинах речовини гістаміну. Отже, алергія — це реакція гіперчутливості імунної системи, запуск захисних реакцій на стимули, що не є шкідливими для організму.
Іл. 134. Найпоширеніші харчові алергени
1. Дайте означення поняття імунітет. 2. Назвіть складники імунної системи. 3. Наведіть різні класифікації імунітету. 4. Порівняйте специфічний і неспецифічний типи імунітету. 5. Поясніть біологічну роль вродженого й набутого імунітету. 6. Оцініть значення впровадження вакцин і сироваток у медицині.
