Біологія. 8 клас. Балан

§ 39. Імунітет та його види. Поняття про вакцини та сироватки. Поняття про імунодефіцит, імунотерапію та імунокорекцію

• Як живуть люди з імунною недостатністю (імунодефіцитом)?

Які є види імунітету. За походженням імунітет можна умовно поділити на вроджений і набутий (мал. 39.1).

Вроджений імунітет - неспецифічний, він успадковується від батьків і не залежить від того, контактувала раніше людина зі збудником певної хвороби чи ні (саме тому його і називають неспецифічним). Прикладом вродженого імунітету може бути нездатність людини заразитися деякими хворобами тварин, зокрема чумою собак.

Мал. 39.1. Види імунітету людини

Вроджений імунітет забезпечують такі механізми:

цілісність зовнішніх покривів тіла, слизових оболонок дихальних шляхів, травного тракту, стінок кровоносних судин, що запобігає проникненню в організм людини і розвитку в ньому патогенних організмів;
біологічно активні речовини (фермент лізоцим, захисні білки крові тощо);
певні типи лейкоцитів, здатних до фагоцитозу.

Набутий імунітет - специфічний. На відміну від вродженого, він формується впродовж життя людини після перенесення захворювань, таких як кір, краснуха, паротит, вітрянка у дитячому віці або під час епідемій, як-от коронавірусу (активний природний) чи після щеплення (від туберкульозу, паротиту, поліомієліту тощо) (активний штучний).

Набутий природний пасивний імунітет формується завдяки передачі антитіл від матері до дитини через плаценту. Набутий штучний пасивний імунітет розвивається після введення в організм готових антитіл у вигляді лікувальної сироватки, наприклад, під час лікування дифтерії, скарлатини, ботулізму.

Отже, набутий імунітет формується як відповідь організму на потрапляння конкретного антигену. За повторного його надхождення організм здатний реагувати швидше. Набутий імунітет забезпечують певні групи лейкоцитів (Т- та В-лімфоцити) та антитіла. Деякі з лімфоцитів (їх називають клітинами пам’яті), зустрівшись з хвороботворними мікроорганізмами, «запам’ятовують» їхню антигенну структуру. Ці клітини пам’яті передають інформацію наступним поколінням В-лімфоцитів, здатним виробляти проти цих антигенів відповідні антитіла. Клітини пам’яті захищають організм лише від тих мікроорганізмів, які вони «запам’ятали» під час попередньої «зустрічі».

Набутий імунітет включає три етапи:

розпізнавання антигена;
інтенсивний поділ клітин, які забезпечують захисні реакції;
імунна відповідь.

Компоненти неспецифічного і специфічного імунітету діють разом, доповнюючи один одного.

Що таке вакцинація. Одним з методів профілактики інфекційних хвороб є щеплення, або вакцинування. Вакцинацією називають введення в організм препарату, що містить антигенний матеріал (мал. 39.2). Для щеплення застосовують вакцини. Це препарати, що складаються з послаблених чи вбитих збудників хвороб, продуктів їхньої життєдіяльності чи окремих антигенів. Щеплення застосовують для профілактики різноманітних захворювань: дифтерії, кору, поліомієліту, коронавірусної інфекції тощо.

Мал. 39.2. Вакцинація

Вакцина повинна зберігатись у належних умовах (наприклад, у холодильниках) і лише певний час (кожна вакцина має свій термін придатності). Під час щеплення вакцину набирають у стерильні шприци й вводять людині.

У відповідь на введення вакцини організм утворює власні антитіла і клітини імунної пам’яті, так само, як і в разі перенесення захворювання. Після цього людина на певний час стає несприйнятливою до збудника певного захворювання. Наприклад, термін дії вакцини проти поліомієліту становить 4-5 років. Тому дітей вакцинують кілька разів: у віці 4-6 місяців, у 1,5, 6 та 14 років. А щеплення від правцю та дифтерії слід робити тричі у віці до одного року, а згодом - у віці 18 місяців, 6 років, 16 років і кожні 10 років у дорослому віці.

Для формування стійкого імунітету та його підтримання більшість вакцин слід вводити неодноразово, у тому числі - й у дорослому віці.

Методику вакцинації для створення активного штучного імунітету вперше розробив англійський лікар Едвард Дженнер (1749-1823). Він вводив в організм людини збудника коров’ячої віспи, внаслідок чого людина ставала несприйнятливою до збудника натуральної віспи - смертельно небезпечного захворювання (наприклад, за часів Е. Дженнера від віспи загинуло близько 10 % населення Великобританії).

Дізнайтеся більше про вакцинацію за QR-кодом.

Що таке сироватки. Для утворення пасивного штучного імунітету в організм людини вводять сироватку. Це медичний препарат, який містить готові антитіла проти певних антигенів. Сироватки виготовляють зазвичай з плазми крові тварин, які мають імунітет до тих чи інших захворювань, або за допомогою культур клітин. Введення сироваток людині, що захворіла, зупиняє розвиток хвороби і сприяє швидшому одужанню. На жаль, пасивний штучний імунітет зберігається лише декілька місяців. Широко застосовують сироватки й проти токсинів, які виробляють хвороботворні бактерії, наприклад збудники дифтерії, правцю, ботулізму тощо.

За механізмом реалізації захисту імунітет поділяють на клітинний і гуморальний.

Що таке клітинний імунітет. Клітинний імунітет зумовлений здатністю певних видів лейкоцитів до фагоцитозу збудників і руйнування заражених клітин. Лейкоцити завдяки амебоїдному руху можуть проникати крізь стінку кровоносних судин. Вони рухаються в напрямку до бактерій, їхніх токсинів, уражених вірусами клітин, уламків клітин власного організму. Завдяки утворенню псевдоподій певні групи лейкоцитів здатні до фагоцитозу (див. мал. 33.1; 33.2). Такими лейкоцитами є нейтрофіли, еозинофіли, базофіли, моноцити та макрофаги.

Дізнайтеся більше за QR-кодом, як лейкоцити забезпечують клітинний імунітет.

Лімфоцити - особлива група лейкоцитів, що потребують дозрівання і спеціалізації в лімфоїдних органах (наприклад, Т-лімфоцити - у тимусі (вилочковій залозі)). Під час першої зустрічі в крові чи міжклітинній рідині з антигеном Т-лімфоцит упізнає його структуру. При цьому частина лейкоцитів стає так званими клітинами-вбивцями (Т-кілерами; від англ. кілер - вбивця), а частина - клітинами імунної пам’яті. Т-кілери, виділяючи специфічний білок, руйнують мембрани бактеріальних клітин, тим самим знищуючи мікроорганізми (мал. 39.3, Б). Т-кілери також впізнають і знищують змінені клітини власного організму, захищаючи його від утворення пухлин. У разі повторного зараження організму цим видом бактерій захисна відповідь відбувається швидше, оскільки в крові вже є готові клітини імунної пам’яті.

Мал. 39.3. Порівняння функцій Т-хелперів (А) та Т-кілерів (Б)

Існує ще один різновид Т-лімфоцитів - Т-хелпери (від англ. helper - помічник). Свою назву вони дістали тому, що «допомагають» іншим клітинам імунної системи зберігати активність (мал. 39.3, А).

Які механізми гуморального імунітету. Гуморальний імунітет забезпечують особливі білки, які містяться у плазмі крові, лімфі, тканинній рідині, різноманітних секретах, лікувальній сироватці. Автором теорії гуморального імунітету є німецький учений П. Ерліх (мал. 39.4). І.І. Мечникову та П. Ерліху в 1908 році за їхні відкриття було присуджено Нобелівську премію в галузі фізіології та медицини.

Мал. 39.4. Пауль Ерліх (1854-1915): німецький лікар, імунолог та мікробіолог

Гуморальний імунітет забезпечується різними біологічно активними речовинами, зокрема антитілами та інтерферонами. Антитіла ще називають імуноглобулінами, оскільки ці білкові молекули, що забезпечують гуморальний імунітет, мають форму кульок, або глобул. Їх продукують активовані В-лімфоцити.

В-лімфоцити на поверхні клітини мають антитіла, які здатні взаємодіяти лише з певним антигеном. Це пояснюється тим, що у складі антитіл є специфічні активні центри, які зв’язують відповідні антигени.

Специфічність реакції антигена з антитілом визначається тим, що структура активного центра антитіла має відповідати структурі відповідного антигена.

Під час зустрічі з антигеном В-лімфоцит активується й починає поділятися: одні з дочірніх клітин - це клітини імунної пам’яті, інші - мігрують у лімфатичні вузли і починають продукувати антитіла. Спочатку антитіла пов’язані з мембранами В-лімфоцитів, згодом, відриваючись від мембрани, вони з’єднуються з відповідним антигеном. Так утворюється специфічний комплекс антиген - антитіло (мал. 39.5). Компоненти неспецифічного імунітету активно реагують на комплекс антиген - антитіло і знешкоджують антиген.

Мал. 39.5. Схема взаємодії антитіла з антигеном (зверніть увагу, що певне антитіло взаємодіє тільки з відповідним антигеном)

До факторів неспецифічного гуморального імунітету належать також лізоцим, інтерферони, система комплементу тощо. Лізоцим - фермент, який міститься в слині, слізній рідині тощо. Він здатний руйнувати клітинні стінки бактерій.

У медицині препарати, створені на основі лізоциму, використовують як антисептичні засоби (наприклад, препарат лісобакт) - для оброблення поверхні ран, лікування запалення верхніх дихальних шляхів у дітей тощо.

Інтерферони - захисні білки, які клітини виділяють у відповідь на зараження (наприклад, вірусами). Вони запобігають розмноженню вірусів, мають протипухлинну та антибактеріальну дію. Інфікована вірусом клітина здатна виробляти інтерферони, які запобігають зараженню сусідніх клітин. На відміну від антитіл, інтерферонам не властива вузька специфічність щодо антигенів.

Створені противірусні препарати або містять штучно синтезовані інтерферони (наприклад, лаферон), або стимулюють синтез інтерферонів інфікованим організмом людини (як-от амізон, аміксин, циклоферон). Нагадаємо: застосування цих та інших лікарських препаратів можливе тільки за рекомендацією лікаря.

Дізнайтеся більше про систему комплементу за QR-кодом.

Що таке імунодефіцит. Захисні реакції організму людини, спрямовані на забезпечення його імунітету, надзвичайно різноманітні. Але трапляються випадки порушення певних ланок цієї складної та цілісної системи. Унаслідок цього послаблюється або втрачається здатність організму протистояти збудникам різних захворювань та зберігати свою біологічну цілісність. Так виникає стан імунодефіциту (або імунної недостатності).

У разі імунодефіциту в людини можуть розвиватись захворювання, яких не спостерігають у здорових людей. Якщо людина мала хронічні захворювання, імунодефіцит може загострювати їх перебіг.

Імунодефіцит може бути пов’язаний з порушенням функціонування різних ланок імунітету людини: як клітинного (зниження кількості певних типів лейкоцитів), так і гуморального (порушення синтезу антитіл, інших захисних білків).

Імунодефіцит може бути як вродженим, так і набутим (як-от у хворих на СНІД). Імунодефіцит людини може виникати й унаслідок опромінення організму.

Що таке імунокорекція. Існують різноманітні засоби і методи, за допомогою яких впливають на діяльність імунної системи. Їх називають імунокорекцією.

Методи і засоби імунокорекції використовують як для профілактики, так і для лікування хвороб, пов’язаних з порушенням функцій імунної системи.

Стимулювальною імунокорекцією (імуностимулювальними) є методи та засоби, спрямовані на відновлення та нормалізацію діяльності імунної системи. Наприклад, загартовування посилює опір організму різноманітним негативним впливам, включно зі збудниками різноманітних захворювань. Найбільш ефективними вважають методи медичної імунокорекції. Її здійснюють за допомогою лікарських препаратів - імуномодуляторів.

Імуномодулятори - лікарські препарати, які впливають на функціонування імунної системи й можуть змінювати її відповідь на дію тих чи інших чинників. Одні з цих препаратів посилюють імунні реакції, інші, у разі потреби, здатні їх пригнічувати.

Пригнічення імунних реакцій застосовують під час лікування деяких захворювань або пересаджування органів чи тканин (щоб організм не сприймав їх як чужорідні й не відторгав). Це також застосовують і під час вагітності, якщо організм матері починає сприймати плід, як дещо чужорідне й намагається його відторгнути. Слід пам’ятати, що організм людини під час застосування препаратів, які пригнічують активність імунної системи, стає надзвичайно вразливим до різних захворювань. Тому їх застосовують лише в тих випадках, коли без цього не можна обійтися.

У чому полягає імунотерапія. Імунотерапія - сукупність лікувальних заходів, які впливають на роботу імунної системи, зокрема на нормалізацію її функцій. В імунотерапії застосовують різні імунобіологічні препарати (сироватки, вакцини, препарати, створені на основі інтерферонів тощо).

Узагальнення

Імунітет за походженням поділяють на вроджений і набутий. Вроджений неспецифічний імунітет успадковується від батьків. Набутий специфічний формується після контакту зі збудником захворювання. Штучний імунітет виникає в результаті імунізації - введення вакцини або сироватки. Імунітет за механізмом здійснення буває клітинний і гуморальний. Клітинний імунітет забезпечують певні види лейкоцитів, що здатні до фагоцитозу збудників. Гуморальний імунітет здійснюють особливі білки (наприклад, антитіла (імуноглобуліни) та інтерферони), які містяться у плазмі крові, лімфі, тканинній рідині, різноманітних секретах, лікувальній сироватці. Імунітет може послаблюватися внаслідок певних причин, такі стани організму називають імунодефіцитом.

Поміркуйте

1. Завдяки чому з материнським молоком дитина отримує захист від певних захворювань? Який це вид імунітету?
2. Чому з певним антигеном може взаємодіяти тільки відповідне антитіло?
3. Яка різниця між вакциною та лікувальною сироваткою?
4. Чому за деяких інфекційних захворювань застосовують повторну (ревакцинацію)?

Зміст