Avicenna-58.ru

Медицинский журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Специфический иммунитет: развитие и становление

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИММУНИТЕТА НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ЧЕЛОВЕКА

В статье рассмотрены аспекты формирования иммунитета в различные периоды жизненного цикла человека. В зависимости от стадии жизненного цикла происходит перераспределение энергии, выделяемой организмом на различные физиологические функции – поддержание метаболизма, рост, размножение, защиту и репарацию.

Ключевые слова: жизненный цикл, иммунитет.

Trotsenko A.A.

Ph.D, Biology, Murmansk Branch of Saint-Petersburg University of State Fire Service of The Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters

PECULIARITIES OF IMMUNITY FORMATION AT DIFFERENT STAGES OF HUMAN LIFE-CYCLE

Abstract

This article considers the aspects of immunity formation at different stages of human life-cycle. The energy, produced by a human organism for various physiological functions, namely metabolism maintenance, growth, reproduction, protection, reparation is redistributed in accordance with the life-cycle stage.

Keywords: life-cycle, immunity

В последнее время актуальны исследования, посвящённые изучению влияния различных факторов на иммунную систему в течение всего жизненного цикла человека, т.е. в процессе онтогенеза. Жизненный цикл человека включает в себя несколько периодов: эмбриогенез, постнатальный период (младенчество, ювенильный период), детство (младший и средний школьный возраст), пубертатный период (подростковый возраст, период полового созревания), репродуктивный период, старение. В зависимости от стадии жизненного цикла происходит перераспределение энергии, выделяемой организмом на различные физиологические функции – поддержание метаболизма, рост, размножение, защиту и репарацию. Поскольку ресурсы организма ограничены, то энергия может быть потрачена, например, либо на рост, либо на размножение, либо на то и другое, но в определенной пропорции. Такие «конкурентные» отношения получили название трэйдофа (от англ. trade-off – «взаимные уступки», «компромисс»). Функциональный баланс может быть заложен генетически или может быть результатом случайной адаптации к экологическим условиям в течение жизни индивидуума.

Защищая организм от инфекционных заболеваний и новообразований в течение жизни, иммунная система выступает основной причиной выживания, а, соответственно, влияет на ход процесса эволюции. Иммунная система призвана также осуществлять контроль над постоянством внутренней среды организма – гомеостазом.

В постнатальном периоде наблюдается активизация специфического иммунитета, что связано с удалением антигенов, переданных трансплацентарно от матери, и с новыми экологическими условиями после рождения. Этим объясняют восприимчивость к респираторными инфекциям детей раннего возраста [1].

Итак, специфические реакции активизируются преимущественно при образовании или проникновении в организм антигенов. В остальные периоды жизненного цикла энергетические затраты на эти функции невелики. Неспецифические же иммунные функции являются очень затратными и потребляют большое количество ресурсов для поддержания нормальной жизнедеятельности в течение всего онтогенеза. Неспецифические реакции плода и новорожденного существенно отличаются от иммунного ответа организма ребенка старшего возраста или взрослого человека как в качественном, так и в количественном отношении. Например, фагоцитарная активность клеток крови, как один из показателей неспецифического иммунитета, у здорового человека – величина сравнительно постоянная. У детей в возрасте до года фагоцитарная активность повышена, а у лиц пожилого возраста понижена. У детей старших возрастных групп фагоцитарная активность существенно не отличается от таковой у взрослых [2, 3].

Энергетические ресурсы индивидуумов, живущих в среде с большим количеством патогенной микрофлоры, могут преимущественно затрачиваться на защиту против этих болезнетворных микроорганизмов. Наиболее чувствителен к патогенной микрофлоре организм в ранний постнатальный период (в младенчестве) и в пубертатный период, при этом энергетические затраты в большей степени сконцентрированы на активизации специфических иммунных ответов и на поэтапном формировании неспецифического иммунитета (анатомо-физиологического барьера, неспецифических реакций крови и др.).

Эумикробиозы всех полостей, слизистых оболочек, покровных тканей организма формируются в соответствии с индивидуальным развитием человека и иммунотропными экофакторами. Чем моложе ребенок, тем более чувствителен его организм к патогенным факторам внешней среды. Есть мнение, что в раннем постнатальном и пубертатном периодах наблюдается органная и внутрисистемная гетерохрония развития и как следствие – неравномерность развития адаптационных процессов [4]. В эти периоды активизируются специфические реакции крови, в то время как показатели неспецифического иммунитета формируются уже в процессе взросления. Высокий уровень инфекционных заболеваний в младенчестве влияет в дальнейшем на реакции специфического иммунитета при вакцинации в подростковом возрасте. Поэтому и в раннем постнатальном, и в пубертатном периодах жизненного цикла организм чувствителен к патогенной микрофлоре из – за уменьшения энергозатрат на функционирование анатомо-физиологического барьера.

Адаптация организма к факторам окружающей среды сопровождается изменениями неспецифических функций крови и имеет огромное значение как для плода, так и для детей первых дней и месяцев жизни. Поэтому формирование неспецифического иммунитета в эти периоды жизненного цикла более энергетически затратно. В процессе эволюции неспецифические реакции крови значительно усложнились и усовершенствовались. Гемопоэз у детей имеет выраженную склонность к процессам регенерации. У здорового ребенка состав крови постоянен за счет четкой координации процессов кроветворения и кроверазрушения. Лейкоцитарная ткань представляет собой генетически и функционально обособленную систему, тесно связанную с другими тканями организма и выполняющую различные физиологические функции. Материальным субстратом ее являются лейкоциты, которые в зависимости от вида обладают различным строением, химическим составом и ферментативной активностью, обусловленными различием в их происхождении и функциях. Например, количество нейтрофильных лейкоцитов достигает максимума у детей в первые дни жизни, а к 13-15 годам достигает значений взрослого. Свидетельств о половых различиях в количестве нейтрофилов крови нет [3].

Важно отметить онтогенетические особенности биохимических показателей крови. Итак, любая из защитных реакций организма, будь то участие клеток в процессе фагоцитоза, морфологическая перестройка органов лимфатической системы для участия их в иммунологическом процессе или ответная реакция на вирусное заболевание, сопровождается расходом энергии – гликогена. Лимфоциты крови детей богаче гликогеном, в них выше активность ферментов окислительного обмена, чем в лимфоцитах взрослых. Цитотоксическое действие лимфоцитов как участников клеточного иммунитета слабее выражено у новорожденных детей, чем у взрослых. У грудных детей активность, например, щелочной фосфатазы в нейтрофильных лейкоцитах, наоборот, высокая, что объясняется интенсивным ростом организма; однако, в пубертатный период уровень фермента снижается и достигает уровня взрослых. Повышение фермента отмечается при бактериальных воспалениях, интоксикациях, обострении хронической инфекции, ожогах. Щелочная фосфатаза по сравнению с другими гематологическими показателями (эритроциты, лейкоциты, лейкоформула и др.) является более чувствительной к изменениям гомеостаза. Также особенности функциональной (биохимической) активности лейкоцитов объясняются высокой чувствительностью системы крови к влиянию гормонов в пубертатный период [3].

Читайте так же:
Отравление ртутью: лечение, профилактика и прогноз

Экологические, социально – экономические и другие факторы способны нарушить процессы перераспределения энергии между иммунными функциями организма. При исследованиях изменений иммунного статуса человека учитывается вклад в эти изменения не только наследственных, экологических и онтогенетических факторов, но и влияние стресса и социально – экономических факторов.

Синергическое влияние недоедания на рост и развитие ребенка хорошо изучено, однако мало данных о роли иммунной системы в этом процессе как посредника. Условия питания в раннем возрасте могут влиять на организацию важных специфических иммунных процессов и клеточного иммунитета. Иммунная функция нуждается в большом количестве ресурсов, но ограничение поступления ресурсов может нарушить функционирование других систем. Клеточный иммунитет и анатомо-физиологический барьер чувствительны к нехватке питательных веществ и макроэлементов. В частности, при нехватке ионов железа повышается количество лимфоцитов в периферической крови и снижается функция анатомо-физиологического барьера.

Потери иммунитета в пользу репродуктивной деятельности у женщин носят прямой характер и требуют больших энергетических затрат при беременности и кормлении грудью, что вызывает снижение Т – лимфоцитов и нейтрофилов в крови и активизацию бактерицидной функции кожи и слизистых оболочек. В то время как у мужчин, ввиду отсутствия детородной функции, энергетические затраты на репродуктивный период могут быть минимальны. Тем не менее, интенсивное развитие и сохранение других характеристик (увеличение мышечной массы, укрепление и закаливание иммунной системы, совершенствование интеллектуального потенциала, повышение стрессоустойчивости и др.) может восприниматься как немалый вклад энергии в генетическую составляющую репродуктивного процесса.

У мужчин с симптомами инфекции нижних дыхательных путей в крови большая концентрация мужского гормона – тестостерона, свидетельствующие о том, что ресурсы необходимые для иммунной защиты, были использованы на поддержание репродуктивной деятельности. Противоположные результаты при изучении взаимосвязи агрессии и иммунной функции мужчин, где связь между иммунитетом и тестостероном носила положительный характер. Стресс разного уровня снижает количество лимфоцитов в периферической крови человека. Однако, данные о влиянии стресса на функционирование неспецифического иммунитета практически отсутствуют. На рисунке 1. представлен примерный вклад некоторых факторов, влияющих в целом на иммунную функцию в течение жизненного цикла человека.

14-07-2015 11-40-30

Рис. 1 – Вклад различных факторов в развитие иммунной системы в течение жизненного цикла [5].

На эмбриональном этапе развития наибольшее влияние оказывает питание. Велика его роль и в период младенчества. В раннем постнатальном периоде (младенчестве) и в детстве для развития иммунного статуса большое значение имеет присутствие микроорганизмов в окружающей среде. Этим, вероятно, объясняется желание детей на вкус определить все предметы и объекты, чтобы активизировать бактерицидные свойства кожи и слизистых оболочек и сформировать репертуар неспецифических иммунных ответов на различные антигены. В подростковом возрасте наибольшее значение для развития иммунной системы имеет стресс и гуморальные факторы, в частности, гормональный статус в период полового созревания. С момента совершеннолетия энергозатраты преимущественно расходуются на поддержание репродуктивной функции и стрессоустойчивости. В период старения организма большая часть энергии расходуется на поддержание преимущественно вегетативных функций (дыхание, сердечная деятельность, пищеварение и т.д.), на борьбу с различными возбудителями заболеваний и заболеваний неинфекционного характера. В этой фазе жизненного цикла возможны сбои в самом механизме перераспределения энергетических ресурсов.

1.5.2.8. Иммунная система

Еще в древнем Египте и Греции за больными чумой ухаживали люди, прежде переболевшие этой болезнью: опыт показывал, что они уже не подвержены заражению.

Люди интуитивно пытались обезопасить себя от инфекционных болезней. Несколько веков назад в Турции, на Ближнем Востоке, в Китае для профилактики оспы втирали в кожу и слизистые оболочки носа гной из подсохших оспенных гнойников. Люди надеялись, что, переболев каким-то инфекционным заболеванием в легкой форме, они приобретут устойчивость к действию возбудителей в последующем.

Так зарождалась иммунология – наука, изучающая реакции организма на нарушение постоянства его внутренней среды.

Нормальное состояние внутренней среды организма является залогом правильного функционирования клеток, не общающихся напрямую с внешним миром. А такие клетки образуют большинство наших внутренних органов. Внутреннюю среду составляют межклеточная (тканевая) жидкость, кровь и лимфа, а их состав и свойства во многом контролирует иммунная система .

Трудно найти человека, который не слышал бы слово “иммунитет”. Что же это такое?

Другими словами, это невосприимчивость организма к инфекционным агентам и веществам, обладающим антигенными свойствами.

Антигены – общее название чужеродных для организма агентов и веществ. Ими могут быть продукты жизнедеятельности микроорганизмов – возбудителей различных заболеваний, ядовитые соединения растительного и животного происхождения, погибшие или переродившиеся клетки самого организма и другие вещества.

В жизни нас окружает бесчисленное множество невидимых простым глазом микроорганизмов, многие из которых очень опасны для организма. Поражает их воспроизводство. Одна бактерия в течение 1 ч порождает 8 себе подобных особей, через 2 ч их образуется уже 64, через 24 ч – 4772 триллиона. При размножении в течение 1 года получилась бы масса бактерий, равная массе Солнца. Но в природе все находится в равновесии и беспрепятственного увеличения числа микробов не происходит. Научился сопротивляться этим агрессорам и наш организм.

В нашем организме есть особые механизмы, препятствующие проникновению в него микробов и развитию инфекций. Так, слизистые оболочки выполняют роль барьера, через который проходят далеко не все микробы, а выделяемые кожным эпителием и слизистыми оболочками вещества понижают активность микробов или полностью их инактивируют. Одним из главных механизмов сопротивления является иммунная система.

Строение и состав иммунной системы. Иммунная система человека (рисунок 1.5.13) включает центральные органы – костный мозг и вилочковую железу (тимус) – и периферические – селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань. Эти органы вырабатывают несколько типов клеток, которые и осуществляют надзор за постоянством клеточного и антигенного состава внутренней среды.

Читайте так же:
Рак сальных желез: причины, симптомы, диагностика, лечение

Рисунок 1.5.13. Основные органы иммунной системы человека

Основные клетки иммунной системы – фагоциты и лимфоциты (В- и Т-лимфоциты). Они циркулируют по кровеносной и лимфатической системе, некоторые из них могут проникать в ткани. Все клетки иммунной системы имеют определенные функции и работают в сложном взаимодействии, которое обеспечивается выработкой специальных биологически активных веществ – цитокинов . Вы, наверное, слышали такие названия, как интерфероны , интерлейкины и тому подобные. Это так называемые цитокины, с помощью которых клетки иммунной системы могут обмениваться информацией и осуществлять координацию своих действий.

Фагоциты (в переводе на русский язык – “пожирающие”) бросаются на пришельцев, поглощая и разрушая микробы, ядовитые вещества и другие чужеродные для организма клетки и ткани. При этом погибают и сами фагоциты, высвобождая вещества ( медиаторы ), вызывающие местную воспалительную реакцию и привлекающие новые группы фагоцитов на борьбу с антигенами.

Впервые фагоциты – “подвижные клетки” открыл в 1882 году И.И. Мечников, когда проводил опыт, вводя в тело личинок морских звезд шип от розы. Он увидел, как занозу быстро окружают клетки и пытаются ее уничтожить.

Этот процесс был назван И.И. Мечниковым фагоцитозом , а клетки, осуществляющие эту функцию, – фагоцитами . Установлено, что один фагоцит может захватить 15-20 бактерий. Если он поглощает больше микробов, чем может их переварить, то клетка гибнет. Смесь погибших и живых фагоцитов и бактерий называется гноем.

Известно, что при многих заболеваниях повышается температура, возникает воспалительный процесс.

Лимфоциты вырабатывают специфические белки ( антитела ) – иммуноглобулины , взаимодействующие с определенными антигенами и связывающие их. Антитела нейтрализуют активность ядов, микробов, делают их более доступными для фагоцитов.

Иммунная система “запоминает” те чужеродные вещества, с которыми она хоть раз встречалась и на которые реагировала. От этого зависит формирование невосприимчивости к “чужим” агентам, терпимости к собственным биологически активным веществам и повышенной чувствительности к аллергенам. Нормально функционирующая иммунная система не реагирует на внутренние факторы и, в то же время, отторгает чужеродные воздействия на организм. Она формирует иммунитет – противоинфекционный, трансплантационный, противоопухолевый. Иммунитет защищает организм от инфекционных болезней, освобождает его от погибших, переродившихся и ставших чужеродными клеток. Иммунные реакции являются причиной отторжения пересаженных органов и тканей. При врожденных или приобретенных дефектах иммунной системы возникают заболевания – иммунодефицитные, аутоиммунные или аллергические, вызванные повышенной чувствительностью организма к аллергенам .

Виды иммунитета . Различают естественный и искусственный иммунитет (смотри рисунок 1.5.14).

Рисунок 1.5.14. Виды иммунитета

Человек уже с рождения невосприимчив ко многим болезням. Такой иммунитет называют врожденным . Например, люди не болеют чумой животных, потому что у них в крови уже содержатся готовые антитела. Врожденный иммунитет передается по наследству от родителей. Организм получает антитела от матери через плаценту или с материнским молоком. Поэтому часто у детей, находящихся на искусственном вскармливании, ослаблен иммунитет. Они больше подвержены инфекционным заболеваниям и чаще страдают от диабета. Врожденный иммунитет сохраняется всю жизнь, но он может быть преодолен, если дозы заражающего агента увеличатся или ослабеют защитные функции организма.

В некоторых случаях иммунитет возникает после перенесенных заболеваний. Это приобретенный иммунитет . Переболев один раз, люди приобретают невосприимчивость к возбудителю. Такой иммунитет может сохраняться десятки лет. Например, после кори остается пожизненный иммунитет. Но при других инфекциях, например при гриппе, ангине, иммунитет сохраняется относительно недолго, и человек может перенести эти заболевания несколько раз в течение жизни. Врожденный и приобретенный иммунитет называют естественным.

Инфекционный иммунитет всегда конкретен или, другими словами, специфичен. Он направлен только против определенного возбудителя и не распространяется на прочих.

Существует также искусственный иммунитет, который возникает в результате введения в организм готовых антител. Это происходит, когда заболевшему человеку вводят сыворотку крови переболевших людей или животных, а также при введении ослабленных микробов – вакцины . В этом случае организм активно участвует в выработке собственных антител, и такой иммунитет остается на длительное время. Об этом подробнее будет сказано в главе 3.10.

Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам

Наш организм непрерывно меняется, но при этом очень «любит» постоянство и может нормально работать только при определенных параметрах своей внутренней среды. Например, нормальная температура тела колеблется между 36 и 37 градусами по Цельсию. Вспомните последнюю простуду и то, как плохо вы себя чувствовали, стоило температуре подняться всего на полградуса. Такая же ситуация и с другими показателями: артериальным давлением, рН крови, уровнем кислорода и глюкозы в крови и другими. Постоянство значений этих параметров называется гомеостазом, а поддержкой его стабильного уровня занимаются практически все органы и системы организма: сердце и сосуды поддерживают постоянное артериальное давление, легкие — уровень кислорода в крови, печень — уровень глюкозы и так далее.

Иммунная же система отвечает за генетический гомеостаз. Она помогает поддерживать постоянство генетического состава организма. То есть ее задача — уничтожать не только все чужеродные организмы и продукты их жизнедеятельности, проникающие извне (бактерии, вирусы, грибки, токсины и прочее), но также и клетки собственного организма, если «что-то пошло не так» и, например, они превратились в злокачественную опухоль, то есть стали генетически чужеродными.

Как клетки иммунной системы уничтожают «врагов»?

Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.

Иммунитет бывает врожденным (он же неспецифический) и приобретенным (он же адаптивный, или специфический). Врожденный иммунитет одинаков у всех людей и идентичным образом реагирует на любых «врагов». Реакция начинается немедленно после проникновения микроба в организм и не формирует иммунологическую память. То есть, если такой же микроб проникнет в организм снова, система неспецифического иммунитета его «не узнает» и будет реагировать «как обычно». Неспецифический иммунитет очень важен — он первым сигнализирует об опасности и немедленно начинает давать отпор проникшим микробам.

по теме

Мнение

«Иммунитет пациента с ВИЧ похож на иммунитет пожилого человека»

Однако эти реакции не могут защитить организм от серьезных инфекций, поэтому после неспецифического иммунитета в дело вступает приобретенный иммунитет. Здесь уже реакция организма индивидуальна для каждого «врага», поэтому «арсенал» специфического иммунитета у разных людей различается и зависит от того, с какими инфекциями человек сталкивался в жизни и какие прививки делал.

Читайте так же:
Распространенность и статистика психических заболеваний

Специфическому иммунитету нужно время, чтобы изучить проникшую в организм инфекцию, поэтому реакции при первом контакте с инфекцией развиваются медленнее, зато работают гораздо эффективнее. Но самое главное, что, один раз уничтожив микроба, иммунная система «запоминает» его и в следующий раз при столкновении с таким же реагирует гораздо быстрее, часто уничтожая его еще до появления первых симптомов заболевания. Именно так работают прививки: когда в организм вводят ослабленных или убитых микробов, которые уже не могут вызвать заболевание, у иммунной системы есть время изучить их и запомнить, сформировать иммунологическую память. Поэтому, когда человек после вакцинации сталкивается с реальной инфекцией, иммунная система уже полностью готова дать отпор, и заболевание не начинается вообще или протекает гораздо легче.

Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?

  • Костный мозг. Это центральный орган иммуногенеза. В костном мозге образуются все клетки, участвующие в иммунных реакциях.
  • Тимус (вилочковая железа). В тимусе происходит дозревание некоторых иммунных клеток (Т-лимфоцитов) после того, как они образовались в костном мозге.
  • Селезенка. В селезенке также дозревают иммунные клетки (B-лимфоциты), кроме того, в ней активно происходит процесс фагоцитоза — когда специальные клетки иммунной системы ловят и переваривают проникших в организм микробов, фрагменты собственных погибших клеток и так далее.
  • Лимфатические узлы. По своему строению они напоминают губку, через которую постоянно фильтруется лимфа. В порах этой губки есть очень много иммунных клеток, которые также ловят и переваривают микробов, проникших в организм. Кроме того, в лимфатических узлах находятся клетки памяти — это специальные клетки иммунной системы, которые хранят информацию о микробах, уже проникавших в организм ранее.

Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.

  • Т-лимфоциты. Названы так, потому что после образования в костном мозге дозревают в вилочковой железе — тимусе. Разные подвиды Т-лимфоцитов отвечают за разные функции. Например, Т-киллеры могут убивать зараженные вирусами клетки, чтобы остановить развитие инфекции, Т-хелперы помогают иммунной системе распознавать конкретные виды микробов, а Т-супрессоры регулируют силу и продолжительность иммунной реакции.
  • B-лимфоциты. Название их происходит от Bursa fabricii (сумка Фабрициуса) — особого органа у птиц, в котором впервые обнаружили эти клетки. В-лимфоциты умеют синтезировать антитела (иммуноглобулины). Это специальные белки, которые «прилипают» к микробам и вызывают их гибель. Также антитела могут нейтрализовывать некоторые токсины.
  • Натуральные киллеры. Эти клетки находят и убивают раковые клетки и клетки, пораженные вирусами.
  • Нейтрофилы и макрофаги умеют ловить и переваривать микробов — осуществлять фагоцитоз. Кроме того, макрофаги выполняют важнейшую роль в процессе презентации антигена, когда макрофаг знакомит другие клетки иммунной системы с кусочками переваренного микроба, что позволяет организму лучше бороться с инфекцией.
  • Эозинофилы защищают наш организм от паразитов — обеспечивают антигельминтный иммунитет.
  • Базофилы — выполняют главным образом сигнальную функцию, выделяя большое количество сигнальных веществ (цитокинов) и привлекая этим другие иммунные клетки в очаг воспаления.

Как клетки иммунной системы отличают «своих» от «чужих» и понимают, с кем нужно бороться?

В этом им помогает главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC-I). Это группа белков, которая располагается на поверхности каждой клетки нашего организма и уникальна для каждого человека. Это своего рода «паспорт» клетки, который позволяет иммунной системе понимать, что перед ней «свои». Если с клеткой организма происходит что-то нехорошее, например, она поражается вирусом или перерождается в опухолевую клетку, то конфигурация MHC-I меняется или же он исчезает вовсе. Натуральные киллеры и Т-киллеры умеют распознавать MHC-I рецептор, и как только они находят клетку с измененным или отсутствующим MHC-I, они ее убивают. Так работает клеточный иммунитет.

по теме

Эпидемия

Учёные выяснили, как вирусы обманывают иммунитет

Но у нас есть еще один вид иммунитета — гуморальный. Основными защитниками в этом случае являются антитела — специальные белки, синтезируемые B-лимфоцитами, которые связываются с чужеродными объектами (антигенами), будь то бактерия, вирусная частица или токсин, и нейтрализуют их. Для каждого вида антигена наш организм умеет синтезировать специальные, подходящие именно для этого антигена антитела. Молекулу каждого антитела, также их называют иммуноглобулинами, можно условно разделить на две части: Fc-участок, который одинаков у всех иммуноглобулинов, и Fab-участок, который уникален для каждого вида антител. Именно с помощью Fab-участка антитело «прилипает» к антигену, поэтому строение этого участка молекулы зависит от строения антигена.

Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?

Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция. Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги. Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.

Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена. Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет. Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.

Читайте так же:
Гипертоническая болезнь и изменения глаз

После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель. Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.

Есть ли еще какие-то механизмы?

Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти. Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями. При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.

Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.

Гуморальный иммунитет

Гуморальная иммунная реакция, то есть гуморальный иммунитет — это набор различных действий, которые выполняет наш организм, когда существует риск заболевания. Иммунная система работает так, что человеческий организм начинает вырабатывать антитела, которые помогают ему бороться с микроорганизмами. Существует ряд действий, при правильном выполнении которых, организм эффективно борется с угрозой и не заболевает. Что именно представляет собой деятельность иммунной системы ?

Чтобы понять, как именно человеческий организм защищается от болезней, необходимо разобраться в таком понятии как гуморальный иммунитет.

Что такое гуморальный иммунитет?

Гуморальный иммунитет входит в так называемый специфический иммунитет организма. Перед тем, как он начинает работать, срабатывает другой, первый ответ — неспецифический. В чем разница между ними и почему так важен специфический иммунитет?

Неспецифический и специфический иммунитет — особенности и отличия

В ситуации, когда есть риск заразиться инфекцией, организм запускает иммунный ответ. Первый этап, предшествующий ему, — это неспецифический иммунитет, нейтрализация действия опасного возбудителя.

Неспецифический иммунитет — это особенности организма, которые влияют на его способность защищаться от инфекции. Например, кожный барьер, который предотвращает проникновение патогена в организм, или пот, который является кислым и убивает некоторые бактерии. Слизистые оболочки и содержащиеся в них ферменты также обладают неспецифическим иммунитетом.

Гуморальный ответ, или специфический иммунитет, работает иначе. Он — второй защитник, который действует, когда первый терпит неудачу и не может побороть патогенный микроорганизм. В игру вступают лимфоциты, которые оценивают, нужна ли соответствующая иммунная реакция, то есть диагностируют, имеет ли данный патоген, попадая в организм, чужеродный антиген (характеристика данной клетки) или, наоборот, — это собственный антиген организма, и поэтому полностью безопасен. При обнаружении угрозы происходит соответствующая иммунная реакция, так называемый гуморальный иммунный ответ.

Распознавание чужеродных антигенов — в игру вступает гуморальный

Когда лимфоциты-помощники распознают антиген как чужеродный, вступает гуморальный ответ, направленный на уничтожение вредных клеток, патогенов. В хорошем варианте развития ситуации болезнь не наступает, поскольку организм справился с проблемой.

Что делать, если гуморальный и клеточный ответы не работают?

Гуморальный и клеточный ответ не всегда работает успешно и не всегда могут уберечь организм от болезней. В мире много людей, чьи гуморальные и клеточные реакции не работают должным образом. Организм теряет иммунитет, что делает его более восприимчивым к разного рода инфекциям.

Иногда гуморальный иммунитет разрушается под действием сильнодействующих препаратов, иногда из-за аллергии, во время которой человеческий организм считает безопасные вещества вредными и реагирует на них совершенно без надобности, т. е. тоже не работает должным образом.

Людям с ослабленным гуморальным ответом стоит сосредоточиться на том, как эффективно повысить иммунитет, чтобы усилить работу всей иммунной системы.

Эффективные способы укрепить ослабленный иммунитет

Как уже сказано, иммунная система не всегда работает идеально. Иммунитет может быть снижен в определенное время, особенно в осенне-зимний период, необходимо сделать все, чтобы его укрепить.

Если вы хотите повысить свой иммунитет, нужно вести здоровый образ жизни (правильное питание, занятия спортом, достаточное количество сна, соблюдение правил гигиены) и принимать лекарства, стимулирующие иммунную систему — стоит использовать те, которые содержат водный экстракт алоэ, африканской герани или эхинацеи.

Знание того, как работает иммунная система, помогает понять ту важную роль, которую она играет в организме. Ведя правильный образ жизни, человек помогает своему организму бороться с патогенами и снижает количество и тяжесть болезней.

Специфический иммунитет: развитие и становление

Baby with cat

Особенности формирования иммунитета у детей

Baby with cat

Естественная защита организма: что такое иммунная система, как она формируется у малышей, в результате чего появляется иммунитет, почему во время беременности важно принимать витамины и минералы, назначенные врачом, и как на формирование иммунитета влияют пребиотики.

Что такое иммунная система?

Иммунная система человека — это многоуровневая система защиты организма. Она эволюционировала миллионы лет, прежде чем стать эффективным щитом, который позволяет нам противостоять инфекциям.

Каждую минуту иммунная система распознает и пытается уничтожить (большей частью успешно) разнообразные антигены – бактерии, грибы, вирусы, токсины, и даже собственные неправильные клетки.

Антигенами называют любые вещества, которые организм воспринимает как чужеродные или опасные.

Следствием активности иммунной системы является не только уничтожение чужеродного агента, но и появление у человека иммунитета – устойчивости организма к инфекции на определенный период.

Из чего состоит иммунная система человека?

Иммунная система человека подразделяется на две подсистемы: врожденную, и приобретенную. Неспецифический врожденный иммунитет закладывается еще во время беременности. Это – первая линия защиты организма от вирусов и бактерий. Однако он недостаточно силен, чтобы уберечь ребенка от некоторых заболеваний.

Для защиты от них нам необходим специфический приобретенный иммунитет, который вырабатывается после встречи с возбудителями заболеваний или благодаря вакцинации. Частью приобретенного иммунитета считается также пассивный иммунитет, который малыш получает от мамы или при вакцинировании.

Читайте так же:
Что такое идеальное меню диеты?
Врожденная иммунная система

Врожденный, или неспецифический иммунитет, борется с чужеродными микроорганизмами различными способами:

  • с помощью различных веществ, таких как антимикробные пептиды — небольших белковых молекул с антибактериальной активностью
  • с помощью фагоцитов – клеток, способных поглощать вирусы, бактерии, а также мертвые/поврежденные клетки
Приобретенный активный иммунитет

Приобретенный иммунитет по-другому называют специфическим. Его основное свойство – выработка специфических антител в ответ на проникновение бактерий, грибов, вирусов и пр., а также для нейтрализации токсинов и других чужеродных веществ.

Child playing

Если работу врожденного иммунитета можно описать как большой магазин, в котором на каждого покупателя найдется костюм, то процесс выработки специфического иммунитета больше похож на индивидуальный пошив в ателье. Взаимодействие антиген-антитело можно представить как соединение двух кусочков пазла — настолько хорошо они друг к другу «подогнаны». Важнейшая особенность адаптивного иммунитета — формирование долгосрочной памяти организма к антигену.

При следующих встречах с этим антигеном иммунный ответ на него будет быстрым и сильным, так как в организме «хранится» и постоянно циркулирует небольшое количество иммунных клеток, которые его помнят и тут же снова возьмутся за работу. По этой причине большинством детских вирусных заболеваний мы болеем всего один раз в жизни. На этом же свойстве – появление иммунологической памяти — основано действие вакцин 1 .

В иммунную систему входят:

  • тимус (вилочковая железа);
  • костный мозг;
  • селезенка;
  • лимфатическая система (узелки, капиляры сосуды)

Формирование иммунной системы у детей

Иммунная система начинает формироваться еще до рождения и постоянно развивается на протяжении детства и юности.

Иммунитет плода

Предшественники иммунных клеток появляются на третьей неделе развития плода. Позднее они мигрируют в костный мозг, где остаются на всю жизнь. В дальнейшем из них образуются лимфоциты – основные клетки иммунной системы. Лимфоциты умеют вырабатывать антитела и напрямую уничтожать антигены.

Чуть позже – на шестой неделе — у плода развиваются лимфоидные органы: тимус, костный мозг, а чуть позже селезенка, лимфатические узлы, миндалины и иммунные клетки кишечника.

Пассивный иммунитет ребенка

Первое серьезное испытание для иммунной системы – рождение. В этот момент работают компоненты врожденного иммунитета и антитела, полученные ребенком от матери. Это отдельный вид иммунитета – иммунитет от матери к ребенку, или пассивный иммунитет.

Материнские антитела проникают в организм ребенка через плаценту и с грудным молоком. Они разрушаются и выводятся из организма малыша через несколько недель.

Новорожденный ребенок имеет все необходимое для работы иммунной системы, но работает она пока достаточно условно. В связи с этим выделяют несколько критических этапов формирования иммунитета у детей 2 , причем половина из них приходится на младенческий возраст.

Первый месяц жизни

Первый этап — первые 30 дней жизни. Собственная иммунная активность низкая, но организм ребенка неплохо защищен материнскими антителами. Некоторые лимфоциты начинают отвечать на стимуляцию антигенами, но ответ этот пока крайне слаб.

До полугода

Второй этап — 4-6 месяцев. Уровень материнских антител заметно снижается, они выводятся из организма, особенно если грудное вскармливание прекращается или составляет небольшую часть рациона малыша. Низкий уровень собственных антител недостаточен для полноценной защиты, и это делает малыша восприимчивым к ОРВИ. В этот период надо быть особенно внимательным к таким факторам как переохлаждение, контакты с людьми и пр.

Mom feeds baby

Иммунитет ребенка после года

Третий этап длится до двух лет ребенка. Иммунная система вырабатывает уже достаточные количества антител, но местные защитные факторы еще остаются незрелыми. Это проявляется в высокой восприимчивости к бактериям, поэтому надо быть внимательным к ссадинам, порезам, и другим потенциальным источникам заражения.

Дальнейшее формирование иммунитета у детей

Baby plaing with toys

Еще несколько лет иммунная система ребенка будет незрелой: «дозревать» и обучаться она будет, встречаясь с различными антигенами. Регулярные «столкновения» иммунной системы с различными антигенами сформируют сильный приобретенный иммунитет. Именно поэтому нельзя ограждать ребенка от активного взаимодействия с миром – игр в песочнице, общения с детьми и взрослыми, контактов с домашними животными. Излишняя «стерильность» в окружении ребенка серьезно вредит формированию хорошей иммунной защиты.

Иммунная система тесно взаимодействует с другими системами организма: с эндокринной, нервной, выделительной. Большая роль отведена кишечнику: в нем так много лимфоцитов, что условно его называют самым большим органом иммунной системы. Сбой в этих системах будет отражаться на иммунитете, поэтому важно своевременно обращаться к специалисту с любыми проблемами, которые беспокоят малыша

Иммунитет и питание

Питание беременной женщины

Залогом крепкой иммунной системы ребенка является правильное питание мамы во время беременности. Дефицит цинка 3 , витамина А 4 и ряда других микронутриентов во время вынашивания малыша может оказаться критичным для его иммунной системы, затормозить ее развитие. Кроме того, полноценное питание матери (кросс-линк на 1 статью) необходимо для выработки достаточного количества антител, которые она сможет передать ребенку. Так как антитела – это белки, в рационе беременной постоянно должны присутствовать аминокислоты, в том числе и незаменимые.

Грудное вскармливание

Грудное вскармливание – не менее важный фактор хорошего здоровья малыша. Во-первых, с молоком ребенок получает все необходимые питательные вещества – в нужном количестве и качестве. Во-вторых, как упоминалось выше, с молоком поступают материнские антитела – по сути единственная защита организма после рождения.

Пребиотики для иммунитета

После введения прикорма ребенок должен получать с едой достаточное количество витаминов, микро и макроэлементов для роста, развития и формирования иммунной системы. Важную роль в поддержании иммунитета играют пребиотики, которые мы также получаем с пищей.

Как и в питании при беременности, очень важно чтобы рацион был разнообразным. Включайте в рацион малыша разные виды каш, овощных и фруктовых пюре. Не забывайте о специальных детских молочных и кисломолочных продуктах, обогащенных пребиотиками: йогуртах, творожках и детских молочных смесях 3-й и 4-й ступени.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию