Гуморальный и клеточный иммунитет кратко. Клеточный и гуморальный иммунитет — отличие

Содержание:

Что такое гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет является системой защиты организма, обеспечиваемой за счет веществ межклеточной среды (антител, секретов желез, ферментов). В традиционной классификации иммунитета ему противопоставляется клеточный, однако подобное деление условно, поскольку работа этих механизмов тесно связана.

Принципы функционирования гуморального иммунитета

Гуморальный иммунитет требует присутствия веществ из двух категорий:

Неспецифические факторы иммунитета являются химическими соединениями, подавляющими развитие бактерий и вирусов. К ним относятся белки плазмы крови (интерфероны, маркеры), секреты эндокринных желез, некоторые ферменты (лизоцим).
Специфические факторы иммунитета представлены антителами. Они вырабатываются белыми клетками крови В-лимфоцитами и реагируют на определенные антигены – потенциально опасные инородные вещества и агенты.

Все биологически активные вещества работают в тесной связке с клетками крови, отвечающими за защиту тела человека от патогенных организмов.

Видео: Передача «Жить здорово!» о гуморальном типе иммунного ответа

Пути формирования антител в организме человека

Часть антител попадает в организм ребенка от матери во время внутриутробного развития. Они относятся к тем, что были созданы в процессе эволюции человека. Другая группа факторов поступает к малышу после его рождения с грудным молоком.

Самостоятельная выработка антител организмом человека происходит при знакомстве с новыми антигенами (например, при заболеваниях) и осуществляется неравномерно. На первые сутки их количество незначительно, затем оно волнообразно нарастает с пиком на 4 день, после чего так же постепенно спадает.

Инъекционное введение готовых антител возможно при острой необходимости во время болезни. Решение о проведении подобной процедуры принимается лечащим врачом на основании данных анализов и оценки тяжести состояния пациента.

Организм способен запоминать антигены. В этом случае при повторном их попадании он быстро справляется с болезнью. Именно эта особенность делает возможным применение вакцин.

Нарушения в работе механизма гуморального иммунного ответа

Работоспособность гуморального иммунитета затрагивает две группы патологий:

Нарушения функции непосредственно этой разновидности иммунитета вызываются врожденными патологиями механизмов выработки белков иммуноглобулинов, приводят к развитию синдромов, характеризующихся повышением чувствительности к определенным микроорганизмам или недостаточной активностью желез.
Сбои в функционировании иммунитета общего характера включают синдром неполноценных лимфоцитов, пороки развития и формирования тканей иммунной системы.

Неправильная или недостаточная работа иммунитета способна приводить к развитию серьезных заболеваний: различных типов аллергии, болезни Крона, атопического дерматита, колита, системной красной волчанки, ревматоидного артрита. Изучение работы звеньев иммунитета оценивается с помощью иммунограммы. Она представляет собой расширенный анализ крови с определением ряда показателей состава и активности лимфоцитов.

Показатели гуморального иммунитета

Для оценки работоспособности гуморальной составляющей иммунного ответа применяются данные, демонстрирующие содержание антител в сыворотке крови.

Показатели крови

Характеристика антител включает описание их роли в работе защитных сил организма, время выработки и другие свойства, позволяющие использовать данные иммунограммы для постановки диагноза и разработки схемы лечения:

Каждый тип иммуноглобулинов играет свою роль в обеспечении комплексной реакции организма на заражение.

Симптомы ослабления гуморального иммунитета

К внешним проявлениям недостаточности иммунитета относятся:

Снижение эффективности защитных сил организма выражается в симптоматике общего характера. Тесная связь в работе клеточного и гуморального механизмов мешает описывать эти признаки отдельно для каждого из них.

Принципы восстановления работоспособности иммунной системы

Для активации ослабленных защитных сил организма важно определить причину сбоев в их работе. Повреждение определенных звеньев иммунитета может приводить к конкретным заболеваниям со специфической симптоматикой или выражаться в общем снижении качества здоровья и уровня сопротивляемости инфекционным заболеваниям.

Компенсация или лечение болезней, негативно сказывающихся на работе гуморального иммунитета, автоматически способствует его скорейшему восстановлению без принятия дополнительных мер. К таким патологиям относится сахарный диабет , некоторые хронические заболевания.

Коррекция образа жизни также необходима для решения вопроса о поднятии показателей работоспособности иммунной системы. Она включает:

избавление от вредных привычек;
соблюдение режима сна и бодрствования, отдыха и работы;
высокую двигательную активность и ежедневное пребывание на свежем воздухе;
здоровый рацион.

Гуморальный иммунитет можно также эффективно восстанавливать посредством применения витаминно-минеральных комплексов, рецептов народной медицины и специализированных препаратов. Комплексные витамины и микроэлементы необходимо употреблять согласно инструкции, избегая передозировки. Курс приема особенно полезен в весенний период года.

Морсы из кислых северных ягод, мед, имбирь , шиповник, боярышник, алоэ и другие продукты служат адаптогенами и антисептиками мягкого действия. Настойки прополиса, эхинацеи , родиолы розовой, женьшеня являются эффективными средствами природного происхождения для восстановления защитных сил организма.

Предупреждение: Прием препаратов и витаминно-минеральных комплексов для поднятия любого типа иммунитета не будет эффективным в случае, когда не найдена и не устранена причина нарушения его работы.

Лекарственные препараты-иммуномодуляторы должны приниматься по назначению врача.

Иммунитет имеет важную защитную функцию для организма человека. Он защищает его от разных вредоносных микроорганизмов, химических веществ, а также от собственных пораженных клеток. необходим для обеспечения целостности и поддержки организма в нормальном состоянии в течение жизни. Без иммунитета организм подвержен разным вирусам, бактериям, грибкам. Иммунитет может реализоваться только с помощью иммунной системы, в ней важную роль имеют периферические (лимфатические узлы, селезенка, ткань лимфы) и центральные органы (вилочковая железа и красный костный мозг).

Какие формы иммунитета существуют?

Неспецифическая форма активно борется со всеми микроорганизмами, независимо от их происхождения. Иммунитет обеспечивается за счет разных желез, они выделяют полезные вещества. К примеру, сильнокислая желудочная среда приводит к тому, что большинство микробов начинают гибнуть. В слюне содержится вещество лизоцим, которое имеет антибактериальные свойства. К этой форме иммунитета также можно отнести процесс фагоцитоза, при котором лейкоциты захватывают и переваривают микробы.
Специфическая форма активно борется с конкретными вредоносными микробами. Осуществление специфической формы происходит с помощью антител и .

Какие виды иммунитета выделяют?

Естественный иммунитет – это тот, что достается нам генетически или приобретается после того, как человек переболел конкретным заболеванием.

Искусственный иммунитет ч еловек получает после вакцины, сыворотки или иммуноглобулина. Что происходит после вакцинации? В организме оказываются погибшие или вовсе ослабленные микробы, на них происходит выработка иммунитета. К таким вакцинам относится прививка против дифтерии, туберкулеза, и других инфекций. Активный иммунитет может вырабатываться в течение всей жизни.

Все иммунные реакции осуществляются за счет двух механизмов – гуморального иммунитета (образование конкретных веществ) и клеточного иммунитета (работа конкретных клеток организма).

Особенности гуморального иммунитета

Данный иммунный механизм характеризуется выработкой антител к чужеродным микробам, химическим компонентам. В-лимфоциты имеют основную роль в . С их помощью происходит распознавание чужеродных агентов в организме. Затем начинается активная выработка антител (иммуноглобулинов) к чужеродным структурам.

Выработанные антитела являются специфичными, они могут активно взаимодействовать только с чужеродными организмами, на которые среагировали.

Антитела могут находиться в крови, на клеточной поверхности, в грудном молоке, желудочной секреции и даже в слезах. За счет общего количества антител происходит формирование иммунной системы. Такое происходит после того, как человек перенес конкретное инфекционное заболевание или был привит. С помощью антител происходит нейтрализация токсических веществ, которые оказались в организме. К примеру, если проникает в организм конкретный вирус, антитела начинают блокировать рецепторы, поэтому он не поглощается организмом. За счет конкретных антител человек переносит легче конкретное заболевание или вовсе им не болеет.

Значение клеточного иммунитета для организма

Данный вид иммунитета вырабатывается с помощью фагоцитов и Т-лимфоцитов. Чтобы легче можно было понять, в чем отличие гуморального и клеточного иммунитета, необходимо разобраться в его функциях. Если гуморальный ответствен за уничтожение бактериальных заболеваний, то клеточный иммунитет помогает бороться с вирусами, грибком и не дает развиваться опухоли.

Можно выделить 3 основных класса Т-лимфоцитов:

Т-киллеры имеют контакт с чужеродными клетками или поврежденными собственными клетками, в процессе лимфоциты начинают их активно разрушать.
Т-хелперы начинают выработку интерферона, цитокина, которые помогают активизировать иммунитет.
Т-супрессоры держат под контролем все иммунные процессы.

Выработка клеточного иммунитета происходит за счет фагоцитов (разновидность лейкоцитов), они могут быть как в крови, так и в тканях. В крови больше всего гранулоцитов (базофилов, нейтрофилов, эозинофилов) и моноцитов. Фагоциты тканевого типа находятся в тканях легких, селезенке, лимфатических узлах, эндокринной системе, в поджелудочной железе.

Чтобы была обеспечена иммунная защита организма, необходим процесс фагоцитоза, при котором антиген уничтожается фагоцитами.

Таким образом, гуморальный и клеточный иммунитет в организме тесно взаимодействуют между собой. Один не может существовать без другого. Отличаются они своей функциональностью. Если гуморальный больше всего ведет борьбу с бактериями, то клеточный активно борется с грибком, клетками рака и разными вирусами. Для полноценной работы иммунной системы необходимы эти два вида иммунитета. Чтобы повысить защитную функцию организма, необходимо регулярно принимать витамины, заниматься спортом, как можно больше гулять на свежем воздухе. Также важно не забывать отдыхать, высыпаться. В крайних случаях может потребоваться прием иммуномодулирующих препаратов. Помните о том, что иммунитет – это один из факторов вашего здоровья. Если вы не будете постоянно укреплять его, все вирусы, инфекции, бактерии будут постоянно цепляться к вам. Особенно важно позаботиться о формировании детской иммунной системы, делать это нужно сразу же после рождения.

У человека два типа иммунитета — клеточный и гуморальный иммунитет. Оба вида иммунитета исполняют разные функции, однако плотно связаны между собою. Поэтому разделение обоих видов относительное. Гуморальный иммунитет – способность исключить инфицирования благодаря антителам. Они присутствуют в плазме крови, слизистой органов зрения, слюне.

Этот вид иммунитета вырабатывается в утробе матери, переходит плоду через плаценту. Антитела поступают ребенку уже в течение первых месяцев жизни через молоко матери. Молоко оберегает ребенка от интенсивного влияния множественных типов микробов и микроорганизмов. Вскармливание грудью – ключевое обстоятельство развития иммунной системы малыша.

Производится защитная функция организма от инфекционных заболеваний таким образом: Когда запоминается антиген при конкретном заболевании. Если инфекция вновь попадет в организм, то антитела узнают ее и истребляют патогенные организмы. Во время прививок вводится препарат, чтобы в дальнейшем узнать антиген и поглотить его.

Гуморальный и клеточный иммунитет: особенности функций

Иммунитет клеточный оберегает от вирусных болезней, вызванных патогенными грибами, опухолей. Непосредственно этот вид берет участие в отторжении различных чужеродных тканей, аллергических откликов и производится фагоцитами. Эти клетки оберегают организм методом поглощения (фагоцитоза) чужеродных веществ, частиц, микроорганизмов. В крови присутствуют в большей мере гранулоциты и моноциты.

Первые считаются разновидностью лейкоцитов, обеспечивают защитные силы организма. Они первыми замечают воспалительный процесс.

Вторая разновидность лейкоцитов относится к крупным кровяным клеткам. Моноциты защищают от вирусов и инфекций, поглощают сгустки крови, оберегают от формирования тромбоза, борется с опухолями. Для иммунной защиты нужен процесс фагоцитоза (поглощения), когда чужеродное вещество поглощается фагоцитами.

Оба иммунитета не могут существовать и функционировать один без другого. Разница их заключается в функциональности. Когда гуморальный иммунитет борется непосредственно с микроорганизмами, то клеточный с грибком, раком и различными микробами. Для нормальной работы иммунной системы важны 2 типа иммунитета.

Для увеличения защиты, следует постоянно пить витамины, вести здоровый образ жизни. Также снижение иммунитета характеризуется постоянными недосыпаниями и нагрузками на организм. В последних вариантах понадобиться принятие препаратов регулирующих иммунную систему. Иммунитет – один с факторов самочувствия. Когда не поддерживать деятельность иммунной системы в норме, то все микробы, инфекции будут атаковать организм постоянно.

Восстановление иммунитета

Для регенерации слабой иммунной защиты изначально необходимо выяснить первопричину сбоев. Нарушение конкретных звеньев иммунной системы считается источником определенных болезней. Слабое сопротивление организма инфекциям может также указывать на проблемы с иммунитетом. Лечение заболеваний снизивших иммунитет содействуют его быстрому восстановлению. К таким болезням относится диабет, а также хронические заболевания.

Изменение образа жизни считается одним из лучших способов в решении вопроса о том как повысить гуморальный иммунитет.

Метод охватывает:

отказ от курения и алкоголя;
соблюдение режима сна и бодрствования;
занятие спортом и прогулки на свежем воздухе;
закаливание организма;
сбалансированное питание с витаминами.

Гуморальный иммунитет результативно возобновлять с помощью приема витаминов, средств народной медицины и специальных лекарств. Любые средства по восстановлению иммунной системы назначаются иммунологом в точной дозировке, по инструкции. Прием витаминов и минералов особенно полезно весной. Ягодные морсы, мед, шиповник, алоэ могут восстановить иммунитет.

Принятие лекарственных веществ и витаминов для повышения любого вида иммунитета не даст результатов, когда не обнаружен, не ликвидирован главный фактор его снижения. Фармацевтические средства выписывает доктор. Самолечение запрещено.

Механизм гуморального иммунитета

В базе реализации гуморального иммунитета находится механизм влияния веществ, истребляющих патогенные бактерии через кровь. Подобные элементы делят на группы – специфические (помогает Энджерикс) и неспецифические. К условиям неспецифической природы причисляют клетки врожденного иммунитета, что подавляют микроорганизмы.

К группе относят:

Сыворотка крови;
Секреты желез, подавляющих формирование бактерий;
Фермент лизоцим. Антибактериальный агент уничтожает хим. взаимосвязи в структуре стены патогенных организмов;
Муцин входит в железы выделяющие слюну. Это углеводы и белки, которые называют гликопротеинами. Необычный состав дает возможность главным гликопротеинам слизи охранять клеточные слоя от воздействия токсических веществ;
Пропердин – белок сыворотки крови из группы глобулинов, отвечает за свертывание крови;
Цитокины – небольшие пептидные сигнальные (управляющие) молекулы. Они передают сигналы между данными клетками. Выделяют пару групп, основной из которых считается интерфероны;
Интерфероны (аутогенные гликопротеины)– вещества белковой природы, обладающие общими защитными свойствами. Если начинается воспалительный процесс они подают сигнал. Кроме этой способности они подавляют возбудителей болезней. Выделяют ряд видов аутогенных гликопротеинов. Альфа и Бета возникают при вирусном инфицировании, а Гамма образовывается благодаря клеткам иммунитета.

Стоить рассмотреть понятие система комплемента — белковые комплексы, которые исполняет функцию обезвреживания бактерий. Система комплемента включает до двадцати белков со своим порядковым номером (C1, C2, C3 и другие).

Иммунология

Специфический отклик – одиночный фактор. Например, в детстве ребенок переболел оспой. Будучи взрослым, он не будет больше болеть данным заболеванием, поскольку уже выработался иммунитет. Также это касается всех тех прививок, которые человеку сделали в раннем возрасте.

Неспецифическая форма предполагает многоцелевую защиту, врожденную, включая отклик организма на попадание в тело инфекции.

Гуморальный иммунный ответ — синтез антител В-клетками в ответ на появление в теле человека патогенных организмов. По мере развития гуморального иммунного ответа с этапа определения антигена до более интенсивной продукции антител совершаются 2 основных действия:

переход синтеза антител с одной разновидности в другую;
увеличение прочности связывания активных зон антител с реакционноспособными группами антигена.

Местом формирования считаются фолликулы с дополнительной оболочкой либо места концентрации В-лимфоцитов в лимфоидной ткани. На периферии фолликул происходит определение антигена. В процесс вступает субпопуляция Т-лимфоцитов, оказывающая помощь в продукции антител. В-лимфоциты приступают усиленно делиться.

Совершается переключение иммуноглобулиновых генов, увеличивается число вероятных мутаций. На плоскости лимфоцитов возникают разные типы иммуноглобулинов класса G. В-клетки клонов в местах размножения, отбираются по признаку высокой степени сродства их рецепторов. Клетки, имеющие повышенную степень аффинности дифференцируются в:

плазматические клетки;
клетки, хранящие информацию о ранее действовавших антигенах.

Участие образовавшихся антител выражается в 3 формах:

реакция нейтрализации микроорганизмов;
усиленная фагоцитарная активность;
активации комплекса сложных белков.

Возбудители болезней в ходе существования в организме хозяина попадают во внеклеточную среду. Присутствие в жидкостях организма бывает долгим (если говорить о внеклеточных патогенных бактериях) либо меньшим, когда организм поражен внутриклеточными микроорганизмами.

При обычной иммунной деятельности возбудители инфекций, токсические вещества, присутствующие за пределами клеток хозяина, подвергаются воздействию таких иммуноглобулинов:

Эффекторная молекула — молекула небольшая, концентрация которой регулирует активность молекулы белка;
В-лимфоциты способны продуцировать антитела в двух формах — мембраносвязанной и секретируемой (растворимой).

Почему снижается иммунитет

Снижение работы иммунной системы имеет конкретные предпосылки, которые указывают на проблемы со здоровьем. Их относительно делят на ряд групп:

Неправильный образ жизни:

скудное питание;
болезненное состояние, возникающее при недостаточном поступлении в организм витаминов по сравнению с их расходованием;
состояние, характеризующееся низким содержанием гемоглобина или красных кровяных клеток в крови;
переизбыток либо недостаток физических нагрузок;
нарушений режим сна;
употребление спиртного, курение;
плохая экология;
отравление организма выбросами.

Иммунитет может понижаться по причине заболеваний:

патологии кровеносной системы;
диарея из-за нарушенного всасывания (нарушение пищеварительно-транспортной функции тонкой кишки);
быстрое и резкое снижение функции почек и печени;
самоотравление организма азотистыми соединениями, такими как мочевина, мочевая кислота, креатинин и индикан;
ВИЧ-инфекция;
иммунодефициты врожденного и полученного характера;
онкологические заболевания;
длительное антибактериальное лечение;
химиотерапия;
гельминты.

Не нужно заниматься самолечением, так как повышение иммунитета - дело не из простых. В связи с этим нужен медицинский контроль.

Комплексное исследование гуморального иммунитета

Иммунограмма – список характеристик, которые расшифровывают по результатам анализа крови. Таким образом, можно узнать о работе иммунной системы. Однако с процедурой невозможно узнать фактор заболевания. Выяснить, есть ли иммунитет к какому-то конкретному заболеванию, тоже не выйдет.

У иммунной системы непростой механизм. Поэтому характеристики оцениваются не лишь по числу, однако, по их соответствию и динамике. Как правило, в иммунограмме указываются последующие характеристики:

Численность лимфоцитов;
Т-лимфоциты (распознают антиген и сообщают В- лимфоцитам);
Т-хелперы (главной функцией которых является усиление адаптивного иммунного ответа);
Естественные киллеры (большие гранулярные лимфоциты, являющиеся частью врожденного иммунитета);
В-лимфоциты (получив информацию, выделяют антитела);
Уровень иммуноглобулинов истребляющих патогенные микроорганизмы;
Маркер гибели клеток.

Захваченные антителами чужеродные элементы, что в скором времени должны раствориться. Когда их накапливается очень большое количество, то это критерий аутоиммунных болезней. То есть организм не распознает свои клетки, формирует антитела для атаки (повышенный уровень сахара в крови, поражение миелиновой оболочки нервных волокон головного и спинного мозга., воспалительное заболевание соединительной ткани суставов).

Существуют две ветви приобретенного иммунитета с разным составом участников и различным предназначением, но имеющие одну общую цель - устранение антигена. Как мы увидим в дальнейшем, эти две ветви взаимодействуют друг с другом, чтобы достичь конечной цели - устранения антигена.

Из этих двух направлений приобретенного иммунного ответа одно определяется участием в основном В-клеток и циркулирующих антител, в форме так называемого гуморального иммунитета (термин «гуморальный» ранее использовали для определения жидких сред организма). Другое направление определяется участием Т-клеток, которые, как мы указывали ранее, не синтезируют антител, но синтезируют и высвобождают различные цитокины, действующие на другие клетки. В связи с этим данный вид приобретенного иммунного ответа называется клеточным или клеточно-опосредованным иммунитетом.

Гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет определяется участием сывороточных антител, которые являются белками, секретируемыми В-клеточным звеном иммунной системы. Первоначально после связывания антигенов со специфическими молекулами мембранного иммуноглобулина (Ig) (В-клеточные рецепторы; В cell receptors - BCR) В-клетки активируются для секреции антител, которые экспрессируются этими клетками. По имеющимся оценкам, каждая В-клетка экспрессирует примерно 105 BCR совершенно одинаковой специфичности.

После связывания антигена В-клетка получает сигналы на производство секретируемой формы того иммуноглобулина, который ранее был представлен в мембранной форме. Процесс инициации полномасштабной реакции с участием антител направлен на удаление антигена из организма. Антитела представляют собой гетерогенную смесь сывороточных глобулинов, которые обладают способностью самостоятельно связываться со специфичными антигенами. Все сывороточные глобулины со свойствами антител относят к иммуноглобулинам.

Все молекулы иммуноглобулинов имеют общие структурные свойства, которые позволяют им: 1) распознавать и специфически связываться с уникальными элементами структуры антигена (т.е. эпитопами); 2) выполнять общую биологическую функцию после соединения с антигеном. В основном, каждая молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных легких (L) и двух тяжелых (Н) цепей, связанных дисульфидными мостиками. Получающаяся в результате структура показана на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Типичная молекула антитела, состоящая из двух тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей. Выделены антигенсвязывающие участки

Часть молекулы, которая связывается с антигеном, является зоной, состоящей из терминальных участков аминокислотных последовательностей как на L-, так и на Н-цепях. Таким образом, каждая молекула иммуноглобулина является симметричной и способна связываться с двумя идентичными эпитопами, имеющимися на одной молекуле антигена или на разных молекулах.

Кроме различий между участками, связывающими антиген, у разных молекул иммуноглобулина имеются и другие различия, наиболее важные из которых касаются Н-цепей. Существует пять основных классов Н-цепей (называемых у, μ, α, ε и δ).

На основании различий в Н-цепях молекулы иммуноглобулина были разделены на пять основных классов: IgG, IgM, IgA, IgE и IgD, каждый из которых характеризуется уникальными биологическими свойствами. Например, IgG является единственным классом иммуноглобулинов, пересекающим плацентарный барьер и передающим материнский иммунитет плоду, в то время как IgA - основной иммуноглобулин, обнаруживаемый в таких секретах желез, как слеза или слюна.

Важно отметить, что антитела всех пяти классов могут обладать совершенно одинаковой специфичностью по отношению к антигену (антигенсвязывающие участки), сохраняя в то же время различные функциональные (биологические эффекторные) свойства.

Связь между антигеном и антителом нековалентная, она зависит от множества относительно слабых сил, таких как водородные связи, вандерваальсовы силы и гидрофобные взаимодействия. Поскольку эти силы слабы, для успешного связывания антигена с антителом требуется очень близкий контакт на ограниченном участке, наподобие контакта ключа и замка.

Другим важным элементом гуморального иммунитета является система комплемента . Реакция между антигеном и антителом активирует комплемент, который составляют ряд сывороточных ферментов, что приводит или к лизису мишени, или усиливает фагоцитоз (поглощение антигена) клетками-фагоцитами. Активация комплемента также приводит к привлечению полиморфно-ядерных (ПМЯ) клеток , обладающих высокой способностью к фагоцитозу и являющихся частью врожденной иммунной системы. Эти события обеспечивают максимально эффективный ответ гуморальной ветви иммунитета на вторжение чужеродных агентов.

Клеточно-опосредованный иммунитет

Антигенспецифичная ветвь клеточно-опосредованного иммунитета задействует Т-лимфоциты (рис. 1.3). В отличие от В-клеток, вырабатывающих растворимые антитела, которые циркулируют для связывания соответствующих специфичных антигенов, каждая Т-клетка, несущая множество идентичных антигенных рецепторов, называемых TCR (около 105 на клетку), сама направляется непосредственно к месту, где на АПК экспрессируется антиген, и взаимодействует с ней в близком (непосредственно межклеточном) контакте.

Рис. 1.3. Рецепторы для антигена, экспрессируемые как трасмембранные молекулы на В- и Т-лимфоцитах

Существует несколько различающихся по фенотипу субпопуляций Т-клеток, каждая из которых может обладать одинаковой специфичностью по отношению к антигенной детерминанте (эпитопу), но при этом выполнять различные функции. В данном случае можно провести аналогию с разными классами молекул иммуноглобулинов, которые обладают одинаковой специфичностью, но различными биологическими функциями. Имеются две субпопуляции Т-клеток: Т-клетки-хелперы (Тн-клетки), которые экспрессируют молекулы CD4, и цитотоксические Т-клетки (Тс-клетки), которые экспрессируют молекулы CD8 на своей поверхности.

Разным субпопуляциям Тн-клеток приписывают различные функции.

Взаимодействие с В-клетками для увеличения продукции антител. Такие Т-клетки действуют путем высвобождения цитокинов, которые обеспечивают подачу различных активирующих сигналов В-клеткам. Как указывалось ранее, цитокины являются растворимыми веществами или медиаторами, высвобождаемыми клетками; такие медиаторы, высвобождаемые лимфоцитами, называются лимфокинами. Группе цитокинов с низкой молекулярной массой дали название хемокины. Они, как указывается далее, участвуют в воспалительной реакции.
Участие в реакциях воспаления. После активации определенная субпопуляция Т-клеток высвобождает цитокины, индуцируя миграцию и активацию моноцитов и макрофагов, что приводит к возникновению так называемых воспалительных реакций гиперчувствительности замедленного типа. Эту субпопуляцию Т-клеток, участвующих в реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), иногда называют Тгзт или просто Тн.
Цитотоксические эффекты. Т-клетки особой субпопуляции становятся цитотоксическими клетками-киллерами, которые при контакте со своей мишенью способны нанести удар, ведущий к гибели клетки-мишени. Эти Т-клетки называют цитотоксическими Т-клетками (Тс). В отличие от Тн-клеток они экспрессируют молекулы CD8 на своих мембранах и поэтому называются СD8+-клетками.
Регуляторные эффекты. Хелперные Т-клетки могут быть разделены на две различные функциональные подгруппы в соответствии с цитокинами, которые они высвобождают. Как вы узнаете из следующих глав, эти субпопуляции (Тн1 и Тн2) обладают различными регуляторными свойствами, которые передаются посредством высвобождаемых ими цитокинов. Более того, Тн1 -клетки могут негативно перекрестно влиять на Тн2-клетки, и наоборот. У другой популяции регуляторных или Т-клеток-супрессоров отмечается коэкспрессия CD4 и CD25 (CD25 является α-цепью рецептора интелейкина-2. Регуляторная активность этих СD4+/СD25+-клеток и их роль в активном подавлении аутоиммунитета обсуждается в гл. 12.
Эффекты цитокинов. Т-клетки и другие клетки иммунной системы (например, макрофаги) оказывают различное воздействие на многие клетки, лимфоидные и нелимфоидные, посредством разных цитокинов, которые они высвобождают. Таким образом, прямо или косвенно Т-клетки связываются и взаимодействуют с множеством типов клеток.

В результате многолетних иммунологических исследований было установлено, что клетки, активированные антигеном, проявляют целый ряд эффекторных способностей. Однако только за последние несколько десятилетий иммунологи стали осознавать всю сложность событий, которые происходят при активации клеток антигеном и при их взаимодействии с другими клетками. Мы теперь знаем, что простой контакт Т-клеточного рецептора с антигеном недостаточен для активации клетки.

В действительности для активации антигенспецифичной Т-клетки должны быть даны по крайней мере два сигнала. Первый сигнал обеспечивается связыванием Т-клеточного рецептора с антигеном, который должен быть соответствующим образом презентирован АПК. Второй сигнал определяется участием костимуляторов, среди которых имеются определенные цитокины, такие как IL-1, IL-4, IL-6, и поверхностные молекулы, экспрессированные на АПК, такие как CD40 и CD86.

В последнее время под термином «костимулятор» стали подразумевать и другие стимулы, например продукты жизнедеятельности микроорганизмов (инфекционные, чужеродные) и поврежденная ткань («гипотеза опасности» П. Матзингера (P. Matzinger)), которые будут усиливать первый сигнал, если он относительно слаб. Как только Т-клетки получают достаточно четкий сигнал для активации, происходит ряд событий, и активированная клетка синтезирует и высвобождает цитокины. В свою очередь эти цитокины контактируют с определенными рецепторами на различных клетках и воздействуют на эти клетки.

Хотя обе, гуморальная и клеточная, ветви иммунного ответа рассматриваются как самостоятельные и отличные друг от друга компоненты, важно понимать, что реакция на любой специфический патоген может предусматривать сложное взаимодействие между ними, а также участие элементов врожденного иммунитета. Все это нацелено на обеспечение достижения максимально возможного выживания организма за счет удаления антигена и, как мы увидим далее, защиты организма от аутоиммунного ответа на собственные структуры.

Проявление разнообразия в иммунном ответе

Последние достижения в иммунологических исследованиях обусловлены союзом молекулярной биологии и иммунологии. Благодаря тому что клеточная иммунология смогла выявить на клеточном уровне суть многочисленных и различных по спектру реакций, а также природу процессов, позволяющих достичь уникальной специфичности, появилось множество соображений относительно реальных генетических механизмов, которые позволяют всем этим специфичностям стать частью репертуара у каждого представителя данного вида.

Вкратце эти соображения таковы:

По различным подсчетам число специфичных антигенов, к которым может возникать иммунный ответ, способно достигать 106-107.
Если каждый специфичный ответ, как антительный, так и Т-клеточный, определяется одним геном, означает ли это, что каждому индивидууму потребуется более 107 генов (один на каждое специфичное антитело)? Каким образом этот массив ДНК передается неповрежденным от индивида к индивиду?

На этот вопрос позволили ответить новаторские изыскания, проведенные С.Тонегавой (S.Tonegawa) (лауреат Нобелевской премии) и Ф.Ледером (Ph.Leder), в которых были использованы методы молекулярной биологии . Эти исследователи описали уникальный генетический механизм, с помощью которого иммунологические рецепторы, экспрессированные на В-клетках и отличающиеся огромным разнообразием, могут создаваться на базе относительно небольшого количества ДНК, предназначенного для этой цели.

Природа создала технологию генных рекомбинаций, при которой белок может кодироваться молекулой ДНК, составленной из набора рекомбинируемых (переставляемых) мини-генов, которые и составляют полный ген. На основе небольшого набора таких мини-генов, способных свободно комбинироваться для создания целого гена, можно получить огромный репертуар специфичностей, используя ограниченное число генных фрагментов.

Первоначально этот механизм был призван объяснить существование огромного разнообразия антител, которые не только секретируются В-клетками, но также фактически составляют антиген-или эпитопспецифичные рецепторы В-клеток. Впоследствии было установлено, что подобные механизмы отвечают и за разнообразие антигенспецифичных Т-клеточных рецепторов (TCR).

Достаточно сказать, что существование различных методов молекулярной биологии, позволяющих не только исследовать гены, но и произвольно перемещать их из одной клетки в другую, обеспечивает быстрый дальнейший прогресс в иммунологии.

Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини

В конце XIX века между двумя великими учеными Ильей Мечниковым и Паулем Эрлихом на протяжении нескольких лет велся серьезный спор об устройстве иммунной системы. Мечников утверждал, что борьба организма ведется на клеточном уровне, а Эрлих - что все дело в защитных свойствах плазмы крови. Отстаивая свои позиции, ученые открыли две составляющие внутренней защиты организма - клеточный и гуморальный иммунитет, за что и были удостоены Нобелевской премии.

Гуморальный иммунитет — один из механизмов реализации защитных свойств организма в жидкостной среде. В отличие от , гуморальный защищает внеклеточные пространства.

Деление на клеточный и гуморальный иммунитет весьма условно, поскольку это взаимосвязанная система.

Принцип действия гуморального иммунитета

Гуморальный иммунитет действует через различные вещества, которые способны подавлять размножение микробов.

Эти вещества, называемые гуморальными факторами иммунитета, делятся на две большие категории: специфические и неспецифические факторы.

Неспецифические факторы гуморального иммунитета

Неспецифические факторы — это такие вещества, которые не имеют четкой специализации, а действуют угнетающе на микробов в общем.

К ним относятся:

экстракты из тканей тела;
сыворотка крови и циркулирующие в ней белки (интерфероны повышают сопротивляемость клеток действию вирусов, С-реактивный белок вызывает иммунные реакции, маркируя чужеродные объекты для их последующего уничтожения, белки системы комплемента активизируются под воздействием участников иммунной реакции);
секреты желез могут ингибировать рост микробов;
лизоцим — фермент с антибактериальными свойствами, который растворяет стенки микроорганизмов.

Специфические факторы гуморального иммунитета

Специфические факторы — это антитела или, по-другому, иммуноглобулины. Их вырабатывают В-лимфоциты.

Лимфоциты — это белые клетки крови. В-лимфоциты образуются у взрослых млекопитающих, в том числе и у человека, в красном костном мозге, в селезенке, лимфатических узлах, пейеровых бляшках.

Они реагируют на антигены — чужеродные вещества, попавшие в данном случае в кровь или другие жидкости внутри тела, которые наш организм счел опасными, блокируют их, а фагоциты, клетки-убийцы, поглощают их. Антитела специализируются на конкретных антигенах.

Антитела возникают в организме различными путями. Первая часть переходит ребенку внутриутробно от матери, это наследие эволюции человеческого вида и его борьбы за выживание. Вторая часть уже после рождения передается через грудное молоко, это некоторые их тех антител, которые сумела накопить мать за свою жизнь.

Со временем организм начинает вырабатывать антитела самостоятельно из стволовых клеток или после вакцинации. Антитела могут попасть путем инъекционного введения больному человеку. К этому прибегают, если возникает острая необходимость, потому что на выработку антител требуется некоторое время.

Причем во время болезни образование антител идет по времени неравномерно. Выделяют две фазы:

индуктивная (латентная) фаза — первые сутки, антитела выделяются в незначительном количестве;
продуктивная фаза — 10-15 дней с пиком на 4-й день, происходит волнообразное увеличение их синтеза с постепенных убыванием.

Организм обладает иммунной памятью. Одни антигены запоминаются на всю жизнь, другие — на некоторое время. При повторном появлении знакомого антигена антитела появляются в большом количестве уже в первые два дня, и человек либо не заболевает совсем, либо переносит болезнь быстрее и легче, чем в первый раз.

Именно на феномене иммунной памяти построена система и ревакцинации с определенными отрезками времени между прививками.