Специфический приобретенный иммунитет

Выработку специфического приобретенного иммунитета обеспечивается иммунной системой организма. Она у млекопитающих представляет собой совокупность всех лимфоидных клеток организма, их скоплений и лимфоидных органов, тесно связанных в своих функциях с системой неспецифической защиты.

Единая иммунная система имеет ряд особенностей: она генерализована (рассеяна) по всему организму, ее клетки постоянно циркулируют через кровоток и лимфу и ее конечным функциональным элементом являются лимфоциты, продуцирующие специфические молекулы иммуноглобулинов или вырабатывающие специфические поверхностные клеточные рецепторы.

Основными клетками, участвующими в формировании специфического иммунного ответа, являются лимфоциты и макрофаг. Они имеют единое происхождение от клеток костного мозга, ведущей к общей гемопоэтической стволовой клетки (ГСК). От нее происходит лимфоидная стволовая клетка (ЛСК) – общий предшественник Т- и В-лимфоцитов.

Основная функция Т-лимфоцитов формирование клеточных факторов иммунитета.

Важнейшие функции В-лимфоцитов состоят в том, чтобы при наличии соответствующих сигналов превратиться в плазматические клетки, которые будут вырабатывать антитела со всеми их разнообразиями и формировать гуморальный иммунитет.

Функциональные задачи макрофагов разнообразны (некоторые авторы называют их "дирижерами иммунитета") и заключаются в следующих механизмах и реакциях:

• захват чужеродной клетки-мишени и заключение ее в фагосому (фагоцитоз);

• киллинг чужеродной клетки-мишени (умерщвление, уничтожение);

• переваривание ее материала (процессинг антигенов);

• представление суперантигенов лимфоцитам (презентация) и запуск всех процессов специфически иммунного ответа.

Важным условием для полноценного иммунного ответа является кооперирование макрофагов, Т- и В-лимфоцитов. В механизме иммуногенеза различают две стадии: индуктивную и продуктивную.

В индуктивную стадию иммуногенеза чужеродная клетка захватывается макрофагами. Параллельно с фагоцитозом в макрофаге запускается каскад реакций, названных "метаболическим (респираторным) взрывом", в результате которых образуются токсические формы кислорода (кислородные радикалы, перекись водорода и продукты ее распада). Этот эффект быстро приводит к киллингу (умерщвлению) чужеродной клетки-мишени. Последующее ферментативное расщепление материала мишени приводит к переводу антигена в иммунологически активную форму (суперантиген), названное процессингом. Они, как правило, связываются с белками гистосовместимости в комплексы, которые транспортируются на клеточную мембрану макрофага для презентации лимфоцитам. Лимфоциты, кооперируясь с макрофагом, получают сигнал-команду для ускорения роста и размножения (пролиферации и дифференцировки).

Продуктивная стадия иммуногенеза начинается после получением антигенной информации лимфоцитами. Она характеризуется пролиферацией и дифференцировкой Т- лимфоцитов в специфические Т-лимфоциты, и В-лимфоцитов в плазматические клетки, синтезирующие иммуноглобулины (антитела). Одновременно часть Т- и В-лимфоцитов трансформируется в лимфоциты иммунной памяти. При повторной встрече с тем же антигеном лимфоциты иммунной памяти формируют, минуя индуктивную стадию иммуногенеза, вторичный иммунный ответ, который проявляется быстрее и ярче.

Весь комплекс явлений, сопровождающийся формированием иммунитета, зависит от иммунологической реактивности макроорганизма. В настоящее время предлагают выделить шесть форм специфических реакций, из которых и складывается иммунологическая реактивность организма:

1. трансформация и активация Т-лимфоцитов;

2. выработка специфических антител;

3. иммунологическая память;

4. иммунологическая толерантность;

5. аллергические реакции;

6. образование антиидиотипических антител.

Получив антигенную информацию от макрофага в процессе презентации Т-лимфоциты трансформируются в следующие субпопуляции для выполнения специфических функций.

1. Т-хелперы (англ. to help – помогать), стимулирующие образование антител В-клетками в ответ на тимусзависимые антигены;

2. Т-супрессоры (англ. suppress- подавлять), ингибирующие активность Т-хелперов и тем самым подавляют синтез антите+л;

3. Т-эффекторы (англ. effecter – исполнитель) осуществляющие цитотоксические функции, обеспечивающие накопление клеток-киллеров. Они непосредственно уничтожают антигенные субстанции, с которыми не справляются антитела, прежде всего антигенно измененные клетки собственного организма.

Т-лимфоциты перечисленных субпопуляций, а также естественные киллеры (ЕК) и O-, K-, L-лимфоциты формируют клеточный иммунитет.

В-лимфоциты получив антигенную информацию от макрофага в процессе презентации для дальнейшей дифференциации должны получить сигнал-медиатор от Т-хелпера с такой же специфичностью. После этого В-клетка дифференцируется в плазматическую, которая и вырабатывает антитела определенной специфичности. Иначе их называют иммуноглобулинами, среди которых выделено, пять классов: М - (мю), G - (гамма), А - (альфа), Е - (эпсилон), Д - (дельта), различающихся по своему строению. На некоторые антигены не требуется взаимодействие В-лимфоцита с Т-хелпером, такие антигены называются Т-независимые.

Иммунный ответ на введение антигена начинается с выработкой IgM на 3-4 день. Им свойственны функции по усилению фагоцитоза, стимулированию Т-хелперов. Им принадлежит основная роль в реакциях агглютинации.

IgG является основным классом антител и составляет до 80% всей массы иммуноглобулинов. Они синтезируются на протяжении более длительного времени после антигенного раздражения и связывают не только корпускулярные, но и растворимые антигены, играют основную роль в борьбе с бактериями и вирусами.

IgA бывают сывороточными (до 40%) и секреторными (до 60%). Секреторные иммуноглобулины А синтезируются в лимфоидной ткани слизистых оболочек пищеварительного тракта, органов дыхания, зрения и других органов. Они играют большую роль в защите организма от алиментарных и респираторных инфекций, в создании местного иммунитета.

IgE синтезируется, в основном, в коже, лимфоидной ткани органов дыхания и пищеварения. Участвует в патогенезе аллергических реакций.

IgD часто выявляется в сыворотке крови при хронических воспалительных процессах. Роль его остается окончательно не выясненной.

Иммунологическая память. После первичного иммунного ответа на чужеродные клетки в организме часть лимфоцитов трансформируется в клетки иммунной памяти, сохраняющие информацию об антигене продолжительное время. При повторном введении антигена в организм клетки памяти обуславливают вторичный иммунный ответ. При этом иммунитет образуется, минуя индуктивную стадию иммуногенеза, и проявляется быстрее и более интенсивно, синтезируются преимущественно IgG, аффинитет антител выше, чем при первичном.

Иммунологическая толерантность - индуцированное подавление иммунного ответа, вызванное предварительным введением антигена. О наличии толерантности судят на основе следующих критериев:

1. отсутствие или уменьшение образования антител на обычной антигенный стимул;

2. неспособность организма ликвидировать вирусную инфекцию;

3. неспособность организма отторгать трансплантат аллогенной ткани;

4. отсутствие обычной тканевой реакции на разрушающую дозу антигена после предварительной сенсибилизации.

Различают естественную и приобретенную иммунологическую толерантность.

Естественная толерантность возникает при встрече с антигеном в период внутриутробного развития. Этим явлением объясняется отсутствие иммунного ответа на свои собственные антигены.

Приобретенная иммунологическая толерантность может быть индуцирована в течение некоторого времени постнатальной жизни: 1-2 дня у кур, индюшек, мышей, 2-5 дней – у собак, уток. У взрослых животных можно создать при введении больших или малых доз антигена.

Обнаружено, что при внутриутробном заражении, особенно вирусами, рождаются животные, устойчивые к данному возбудителю, чаще к вирусу. Например, при чуме свиней. У таких животных нет противовирусных антител, и они продолжительное время могут быть источником инфекции. Толерантность может быть индуцирован Т-супрессорами.

Аллергия (греч. allos –другой, ergon-действие) – это измененная реактивность, или чувствительность, организма по отношению к тому или иному веществу, чаще при повторном поступлении в организм. Аллергия является компонентом приобретенного иммунитета, поскольку она проявляется благодаря включению факторов специфической защиты и развивается, как и все другие иммунные реакции, в ответ на проникновение аллергена в организм. Реакции эти могут быть в форме гиперергии, гипоергии и анергии.

Аллергические реакции подразделяются на гиперчувствительность немедленного действия и гиперчувствительность замедленного типа.

Английские иммунологи Джелл и Кумбс в соответствии с иммунологическими механизмами предложили классифицировать аллергические реакции на 1У типа:

- реакция I типа (немедленные анафилактические и атопические). Основной механизм заключается в соединении аллергена с фиксированными на поверхности тканевых базофилов тучных клеток IgE и IgG с последующим освобождением медиаторов, обусловливающих картину реакции.

• реакция II типа (цитотоксические, цитолитические). Механизм состоит в соединении антител типа IgE или IgG с антигеном, фиксированным на клетках. При активации комплемента происходит повреждение клеток.

• реакция III типа. Характеризуется образованием иммунных комплексов, повреждающих эндотелий мелких сосудов, вызывая местные и общие тромбозы, нарушая трофику тканей (реакция Артюса, сывороточная болезнь и др.)

• аллергия IУ типа (РЗТ). Эти реакции опосредованы клетками, Т- лимфоцитами (инфекционная аллергия, аутоаллергия, реакция отторжения трансплантата).

Основными фундаментальными эффекторами (англ. effecter – исполнитель) иммунной системы являются клеточный, гуморальный и секреторный иммунитет.

Клеточный иммунитет охватывает два типа эффекторных реакций, опосредованных лимфоцитами с цитотоксическим потенциалом и лимфокинами - регуляторами фагоцитоза.

Реакции и механизмы клеточного иммунитета в противоинфекционной защите организма играют двоякую роль, в частности:

• выполняют эффекторные функции, заключающиеся в уничтожении Т-лимфоцитами клеток, зараженных внутриклеточно размножающимися возбудителями (вирусами, микобактериями туберкулеза, бруцеллами, листериями, грибами, простейшими), и с помощью растворимых медиаторов иммунитета – активации макрофагов, стимуляции хемотаксиса, образовании и действии других иммуноцитокинов ингибиции (интерферона, ФНО, лимфотоксина) и воспаления;

• осуществляют регуляцию иммунного ответа за счет функционирования Т-хелперов и Т-супрессоров, а также многочисленных иммуноцитокинов со стимулирующей и ингибирующей активностью.

Кроме того, клеточный иммунитет имеет преобладающее значение в реакции трансплантат против хозяина (РТПХ), гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), развитии противоопухолевого иммунитета и аутоиммунных реакциях.

Гуморальный иммунитет обусловлен сывороточными иммуноглобулинами М и G-класса. В противоинфекционной защите реализуются три основных элемента физиологии антител:

• узнавание и взаимодействие идиотипического участка антитела с эпитопом антигена по типу обычной химической бимолекулярной реакции;

• опсонизация, т.е. взаимодействие с клетками, имеющими на поверхности Fc-рецепторы (прежде всего с макрофагами и лимфоцитами), в результате чего происходит прикрепление, активация фагоцитоза опсонизированного комплекса антиген + антитело и последующее функционирование СМФ;

• активация системы комплемента по классическому пути после взаимодействия антитела с антигеном и последующее мембранолитическое действие конечных продуктов.

Эффекторные функции антител имеют двойственный характер. С одной стороны, реализуется гуморальный ("молекулярный") уровень, ограничивающий взаимодействием молекул антител и антигена с соответствующими последствиями (нейтрализация). С другой стороны, антитела специфически активируют, "включают" в ответ на антигенный стимул через Fc-фрагмент мощный неспецифический, универсальный потенциал защиты в виде систем мононуклеарных фагоцитов (СМФ) и комплемента на клеточном уровне защиты.

Секреторный иммунитет основан на эффекторных функциях антител класса IgA. Плазматические клетки, синтезирующие секреторные IgA, составляют более 90% клеток-продуцентов антител слизистых оболочек. Секреторные IgA составляют большую часть иммуноглобулинов в молоке, трахеобронхиальных, кишечных и других серозно-слизистых секретах. Противоинфекционная роль IgA заключается в местной защите слизистых оболочек от проникновения возбудителя в организме. Они эффективно нейтрализуют вирусы в респираторном и пищеварительном трактах, поэтому имеют универсальное значение в защите ворот инфекции.