 |
Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие клеток — иммуноцитов, выполняющих функцию распознавания генетически чужеродных субстанций (антиге-нов) и осуществляющих специфическую реакцию.Иммунитет — это защита организма от всего генетически чужеродного — микробов, вирусов, от чужих клеток или генетически измененных собственных клеток.
Иммунная система обеспечивает поддержание генетической целост-ности и постоянства внутренней среды организма, выполняя функцию распознавания «своего» и «чужого». В организме взрослого человека она представлена красным костным мозгом — источником стволовых клеток для иммуноцитов, центральным органом лимфоцитопоэза (тимус), пери-ферическими органами лимфоцитопоэза (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в органах), лимфоцитами крови и лимфы, а также популяциями лимфоцитов и плазмоцитов, проникающими во все соединительные и эпителиальные ткани. Все органы иммунной системы функционируют как единое целое благодаря нейрогуморальным механизмам регуляции, а также постоянно совершающимся процессам миграции и рециркуляции клеток по кровеносной и лимфатической системам.
Главными клетками, осуществляющими контроль и иммунологичес-кую защиту в организме, являются лимфоциты, а также плазматические клетки и макрофаги.
Постоянно перемещающиеся лимфоциты осуществляют «иммунный надзор». Они способны «узнавать» чужие макромолекулы бактерий и клеток различных тканей многоклеточных организмов и осуществлять специфическую защитную реакцию.
Для понимания роли отдельных клеток в иммунологических реакциях необходимо прежде всего дать определение некоторым понятиям иммуни-тета.
Антигены — это сложные органические вещества, способные при поступлении в организм человека и животных вызывать специфический им-мунный ответ. Свойствами антигенов обладают бактерии, вирусы, паразиты, чужеродные клетки и ткани, мутационно изменившиеся собственные клетки тела (например, раковые), продукты жизнедеятельности чужеродных клеток — белки, полисахариды, полипептиды, а также искусственные высокополимерные соединения.
Антитела — это сложные белки, синтезируемые В-лимфоцитами и плазмоцитами, способные специфически соединяться с соответствующими антигенами (например, с бактериальными) и обезвреживать их. Обнаруже-ние антител в глобулиновой фракции белков крови обусловило их название — иммуноглобулины (Ig). Выявлено несколько классов иммуноглобулинов — IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.
Молекула антитела имеет форму Y и состоит из четырех полипептидных цепей — двух идентичных тяжелых цепей — Н-цепей (heavy chains) и параллельно расположенных двух идентичных легких цепей — L-цепей (англ. light chains), соединенных дисульфидными (S—S) мостиками (рис. 223). Каждая Н- и L-цепь иммуноглобулиновой молекулы имеет вариабельные области V (variable), располагающиеся на обоих ветвях Н- и L-цепей, и постоянные области С (constant). В вариабельных областях находятся антигенсвя-зывающие участки — два Fab-фрагмента (fragment antigen bilding) — места распознавания и связывания антигена. Постоянные области находятся в Fc-фрагменте (fragment crystalline), образованном лишь Н-цеиями. Эти области обеспечивают связывание компонентов комплемента и/или клеточных ре-цепторов.
Выявлено 5 типов тяжелых цепей (ц* у, а, д, Е> и 2 типа легких цепей (к, k)t различные сочетания которых обеспечивают образование множества разновидностей антител с уникальными участками связывания антигенов.
А|гтитела в высоких концентрациях находятся в крови и лимфе, а также в жилкнх секретах (молоко, слезы, пот, вагинальный секрет. ccKpei предстательной железы и др.).
Антитела инактивируют вирусы, токсины, бактерии. С их помощью на микроорганизмах фиксируются белки плазмы крови системы комплемента. что приводит к активации поглощения микробов фагоцитами и их последующей гибели. Фиксация антитез на чужеродных клетках (например, па опухолевых) способствует уничтожению последних Т-лимфоцитамн — киллерами* Рассмотрим некоторые характеристики и функции различных видов антител (габл.З).
Комплементом яазяется группа белков, содержащихся в свежей сыворотке крови человека и животных и активизирующихся в тех случаях. когда антитело связывается с антигеном. Этот процесс приводит к лизису определенных типов клеток (лизис, опосредованный комплементом) или к образованию биологически активных веществ из белков комплемента, которые, прикрепляясь к бактериям, облетают их фагоцитоз нейтрофилами. Последние вещества называют опсоминомц.
Антигены гистосовместимости — глнкопротсины, существующие на поверхности всех клеток. Первоначально были определены как главные антигены — мишени в реакциях на трансплангат. Пересадка ткани взрослого донора особи того же вида (аллотрансплантация) или иного вида (ксенотрансплантация) приводит обычно к ее отторжению. Эксперименты по пересадке кожи между разными линиями мышей показали, что отторжение трансплантата обусловлено иммунной реакцией на чужеродные антигены, находящиеся на поверхности его клеток. Позднее было показано, что в этих реакциях участвуют Т-клетки. Реакции направлены против генетически «чу-жеродных» вариантов гликопротеинов клеточной поверхности, получивших название молекул гистосовместимости (т.е. совместимости тканей).
Главные молекулы гистосовместимости — семейство гликопротеинов, кодируемое генами, составляющими главный комплекс гистосовместимости (МНС — major histocompatibility complex). В пре-делах МНС локализованы гены, контролирующие главные трансплантаци-онные антигены и гены, определяющие интенсивность иммунного ответа на тот или иной конкретный антиген, так называемые Ir-гены (immune response). Молекулы МНС имеются на поверхности клеток всех высших по-звоночных. Впервые они были найдены у мышей и названы антигенами Н2 (histocompatibility-2). У человека они носят название HLA (human leucocyte-associated), так как были первоначально обнаружены на лейко-цитах.
Существует два основных класса молекул МНС, каждый из которых представляет собой набор гликопротеинов клеточной поверхности. Молекулы МНС класса I экспрессируются практически на всех клетках, молекулы класса II — на клетках, участвующих в иммунных ответах (лимфоцитах, макрофагах). Молекулы класса I узнаются цитотоксическими Т-клетками, которые должны взаимодействовать с любой клеткой организма, оказавшейся зараженной вирусом, тогда как молекулы класса II узнаются Т-хел-перами (Тх), которые взаимодействуют в основном с другими клетками, участвующими в иммунных ответах, такими как В-лимфоциты и макрофаги (антигенпредставляющие клетки).
Согласно клонально-селекционной теории иммунитета, в организме существуют многочисленные группы {клоны) лимфоцитов, генетически за-программированные реагировать на один или несколько антигенов. Поэто-му каждый конкретный антиген оказывает избирательное действие, стиму-лируя только те лимфоциты, которые имеют сродство к его поверхностным детерминантам.
При первой встрече с антигеном (первичный ответ) лимфоциты стимулируются и подвергаются трансформации в бластные формы, которые способны к пролиферации и дифференцировке в иммуноци-ты. В результате пролиферации увеличивается число лимфоцитов соответ-ствующего клона, «узнавших» антиген. Дифференцировка приводит к появлению двух типов клеток — эффекторных и клеток памяти. Эффекторные клетки непосредственно участвуют в ликвидации или обезвреживании чужеродного материала. К эффекторным клеткам относятся активированные лимфоциты и плазматические клетки. Клетки памяти — это лимфоциты, возвращающиеся в неактивное состояние, но несущие информацию (память) о встрече с конкретным антигеном. При повторном введении данного антигена они способны обеспечивать быстрый иммунный ответ большей интенсивности (вторичный ответ) вследствие усиленной пролиферации лимфоцитов и образования иммуноцитов.
В зависимости от механизма уничтожения антигена различают клеточ-ный иммунитет и гуморальный иммунитет.
При клеточном иммунитете эффекторными клетками являются цитотоксические Т-лимфоциты, или лимфоциты-киллеры (убийцы), которые непосредственно участвуют в уничтожении чужеродных клеток других органов или патологических собственных (например, опухолевых) клеток и выделяют литические вещества. Такая реакция лежит в основе отторжения чужеродных тканей в условиях трансплантации или при действии на кожу химических (сенсибилизирующих) веществ, вызывающих повышенную чув-ствительность (гиперчувствительность замедленного типа) и др.
При гуморальном иммунитете эффекторными клетками являются плазматические клетки, которые синтезируют и выделяют в кровь антитела. |
 |