Иммунитет: механизмы иммунитета, общие сведения
Иммунитет (лат. immunitas - освобождение от чего-либо) - защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым относятся микроорганизмы, вирусы, черви, различные белки, клетки, в том числе и измененные собственные. При этом особенно важно, что иммунная система уничтожает и свои собственные клетки, которые изменились генетически. А это происходит постоянно. Известно, что при клеточном делении, которое постоянно происходит в организме человека, одна из миллиона образовавшихся клеток мутантная, т. е. генетически чужеродна. В организме человека благодаря мутациям в каждый конкретный момент должно быть около 10-20 млн мутантных клеток. Их совместное неправильное функционирование должно было бы быстро привести к гибели организма. Почему же этого не происходит? Ответ на этот вопрос дали лауреаты Нобелевской премии П. Медавар и Ф. Вернет. П. Медавар доказал, что механизмы иммунитета удивительно точны. Они способны отличить чужеродную клетку, содержащую всего один нуклеотид, отличающийся от генома собственного организма. Ф. Вернет постулировал положение (названное аксиомой Бернета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.
Основоположниками иммунологии - науки об иммунитете - являются Луи Пастер, Илья Мечников и Пауль Эрлих. В 1881 г. Л. Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.
И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета. П. Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета, установив, что антитела передаются ребенку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет. Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина , благодаря чему были спасены миллионы детских жизней. В 1908 г. И. Мечников и П. Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета. Выше мы писали об открытии в 1900 г. групп крови К. Ландштейнером. Он первым доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.
Известно, что организм отторгает пересаженные чужеродные ткани. В 40-х гг. XX в. было доказано, что этот процесс опосредован иммунологическими механизмами. Однако отторжение происходит не сразу и зависит от другого феномена- иммунологической толерантности, открытой в 1953 г. одновременно и независимо друг от друга П. Медаваром и М. Гашеком. Изучая совместно с хирургами методы пересадки кожи при лечении глубоких ожогов, П. Медавар доказал, что механизм, с помощью которого элиминируется чужая кожа, принадлежит к общей категории активно приобретенных иммунных реакций. Иммунологическая толерантность (лат. tolerantia -терпение) - это распознавание и специфическая терпимость (напомним, что механизмы иммунитета, распознавая чужеродное, нетерпимы к нему).
К специфическим факторам защиты относятся гуморальное и клеточное звенья иммунитета . Фагоцитоз и опосредованное комплементом разрушение клеток относятся к неспецифическим факторам защиты .
Несмотря на принципиальное отличие специфических факторов защиты от неспецифических, которое заключается в способности распознавать антигены и сохранять память о нем, функционально они тесно связаны. Так, развитие иммунного ответа невозможно без участия макрофагов , в то же время активность макрофагов регулируется лимфоцитами .
Органы кроветворения и иммунной системы тесно связаны между собой общностью происхождения, строения и функции. Лимфоцит является основной структурной и функциональной единицей иммунной системы. Одно из важнейших достижений в области иммунологии - открытие двух независимых популяций лимфоцитов: тимусзависимых ( T-лимфоцитов ) и независимых от тимуса ( B-лимфоцитов ), которые функционируют совместно. Родоначальницами всех клеток крови и иммунной (лимфоидной) системы считают полипотентные стволовые клетки костного мозга , из которых путем деления и дифференцировки образуются в конечном итоге форменные элементы, поступающие в кровь: эритроциты , лейкоциты , тромбоциты . Кроветворение в эмбриогенезе у человека меняет свою локализацию.
Для реализации иммунного ответа недостаточно лишь Т- и В-лимфоцитов. Согласно современной трехклеточной схеме кооперации образование антител осуществляется благодаря совместной функции макрофага , T- и B- лимфоцитов. При этом макрофаг передает антиген В-лимфоциту, но лишь после воздействия T-хелперного фактора лимфоцит начинает размножаться и дифференцироваться в плазматическую клетку. Один В-лимфоцит производит сотни плазматических клеток , вырабатывающих антитела .
Помимо этого, лимфоциты вырабатывают, способствующие развитию имунного ответа.
Итак, основная функция иммунной системы . это нейтрализация, разрушение или удаление генетически чужеродных веществ, попадание которых в организм и вызывает развитие иммунного ответа. Иммунитет специфичен. Длительность жизни циркулирующих Т-лимфоцитов достигает 4 . 6 месяцев. В отличие от них, В-лимфоциты рециркулируют медленнее, но продолжительность их жизни исчисляется несколькими неделями.
Основное свойство клеток иммунной системы - их способность взаимодействовать с огромным количеством антигенов . В настоящее время общепринята точка зрения, согласно которой каждый B-лимфоцит программируется в кроветворной миелоидной ткани костного мозга , а каждый T-лимфоцит - в корковом веществе тимуса . В процессе программирования на плазмалемме появляются белки-рецепторы , комплементарные определенному антигену. Связывание данного антигена с рецептором вызывает каскад реакций, которые приводят к пролиферации данной клетки и образованию множества потомков, реагирующих только с данным антигеном. Одним из важнейших свойств иммунной системы является иммунологическая память .
