Иммунная система: механизм действия
Каким же образом антиген, попадая в организм, вызывает усиленный синтез именно тех антител, которые специфично реагируют только с ними? Ответ на этот вопрос дала теория селекции клонов австралийского исследователя Ф.М. Бернета. Согласно этой теории, каждая В-клетка синтезирует лишь один тип антител, которые локализуются на ее поверхности. Репертуар антител формируется в организме задолго до и независимо от встречи с антигеном. У человека разнообразие антител, присутствующих в норме на поверхности многочисленных В-лимфоцитов, столь велико, что на практике против любого антигена найдется лимфоцит, который способен его "узнать". Роль антигена заключатся в том, чтобы найти ту клетку, которая содержит на своей мембране антитело, реагирующее именно с ним. После такого взаимодействия "узнающие" В- лимфоциты активизируются, начинают быстро размножаться, производить и выпускать в кровь нужные для уничтожения антигена антитела (до двух тысяч антител в секунду). Активированный лимфоцит вступает в деление и дифференцировку. И вскоре из одной клетки возникает 500-1000 генетически идентичных клеток (клон). Клон синтезирует один и тот же тип антител, способных специфически распознавать антиген и соединяться с ним.
Антитела атакуют микробы и другие патогены и нейтрализуют их. Система антител не только участвует в уничтожении патогенов, но и запоминает их. После выздоровления организм может приобретать устойчивость к определенному возбудителю болезни - приобрести иммунитет. Чаще всего антителам достаточно связаться с определенным возбудителем, чтобы оказать ему противодействие. В случае вируса, находящегося в свободном состоянии, они препятствуют его связыванию с клеткой хозяина и проникновению внутрь ее. Однако антитела не в состоянии самостоятельно бороться с вирусами и другим возбудителям, после того, когда они "прячутся" внутри клетки.
Борьба с внутриклеточными паразитами - главная забота клеточного иммунитета. Клеточным этот иммунитет именуют потому, что в нем участвуют специальные клетки, которые и являются эффективным оружием для поражения чужеродных клеток при непосредственном контакте с ними. Для этой цели служат фагоциты , которые циркулируют в крови, поглощая и разрушая проникшие в организм микробы, ядовитые вещества и другие чужеродные для организма клетки и ткани.
Рассмотрим работу иммунной системы на примере заражения вирусом ( рис. 5 ). Вирусы проникают во внутренную среду организма через слизистые оболочки или через кровоток. При появлении в крови или в межклеточных пространствах какого-нибудь вируса иммунная система производит специфические антитела, вступающие в борьбу с ним. Эти антитела препятствуют связыванию вируса с клетками и проникновению в них.
Если антитела не справились с вирусом, пока он был вне клеток, то остается только или убивать зараженные вирусами клетки вместе с вирусами, или каким-то образом воспрепятствовать внутриклеточному размножению вирусов. Антитела участвуют в разрушении инфицированных вирусом клеток, активируя определенный тип белков крови. Уничтожением зараженных вирусом клеток занимаются макрофаги и Т-киллеры. Макрофаги "пожирают" вирус. Т-киллеры, распознав на поверхности зараженной клетки вирусные антигены, впрыскивают в клетку-мишень содержимое своих цитоплазматических гранул (куда входят некоторые цитокины и другие молекулы, повреждающие клетку-мишень). Результатом атаки Т-киллера, как правило, является гибель клетки-мишени вместе с внутриклеточными паразитами.
Гибель и разрушение собственных клеток организма не остается безразличным для его жизнедеятельности. При некоторых вирусных инфекциях такого рода защитные реакции иногда приносят больше вреда, чем пользы.
Для защиты от вирусов существует еще один механизм - молекулярный. Ответственны за эту защиту молекулы цитокинов под названием интерфероны. Одни из них синтезируются зараженными вирусами клетками, другие - Т- клетками в ответ на вирусную инфекцию. Все вместе они способны придавать противовирусную устойчивость другим незараженным клеткам и в результате препятствовать распространению вируса в организме. Это свойство интерферонов позволяет использовать их препараты для лечения при разных вирусных инфекциях. Молекулы интерферонов, кроме антивирусного действия, оказывают влияние на функции защитных клеток, увеличивая их число и активность.
