Для чего нужен иммунитет
Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам
Андрей Смирнов СПИД.ЦЕНТР
«Йогурт для укрепления иммунитета», «Иммуностимулирующие витамины», «Да простудился, наверное, иммунитет упал»… Мы слышим слово «иммунитет» так часто, что уже почти не задумываемся, как он устроен и работает. На уроках биологии нам рассказывали, что иммунитет защищает от микробов, но только ли этим ограничивается его функция и как именно он понимает, от кого нужно нас защищать? СПИД.ЦЕНТР объясняет, как устроена иммунная система.
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.
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?
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.
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.
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.
Иммунитет
Иммунная система осуществляет защиту организма от инфекционных и неинфекционных чужеродных агентов. При появлении и накоплении в организме клеток, отличающихся генетически, запускается каскад иммунных реакций и формируется иммунный ответ.
Основное назначение иммунной системы — это обезвреживание потенциально опасного антигена и формирование резистентности к нему.
Строение
Иммунная система состоит из совокупности лимфоидных органов и тканей, суммарная масса которых составляет 2% от массы тела и которые разрознены между собой в анатомическом смысле. Однако благодаря наличию медиаторов, сигнальных молекул и клеток, способных к миграции в различные органы и ткани, иммунная система представляет четко организованную структуру в функциональном смысле.
Иммунная система включает центральные и периферические органы. К центральным относят тимус и костный мозг. В этих органах начинается созревание зрелых лимфоцитов.
Периферические органы объединяют селезенку, лимфатические узлы и лимфоидную ткань, печень, кровь, лимфу. Наиболее известными структурами являются миндалины и пейеровы бляшки.
Лимфоциты — основные функциональные клетки иммунной системы. Они образуются в костном мозге, а затем проходят созревание. В зависимости от того, в каком органе лимфоциты проходят созревание, они подразделяются на две гетерогенные популяции: Т-лимфоциты (тимус) и В-лимфоциты (лимфоузлы). Т-лимфоциты ответственны за клеточный иммунитет, В-лимфоциты отвечают за гуморальный. В-лимфоциты являются предшественниками антителообразующих клеток.
Благодаря существованию механизма «иммунологической памяти», иммунный ответ при повторном взаимодействии с теми же антигенами возникает в более короткие сроки и имеет более яркое выражение. Индукция иммунитета является благоприятным исходом иммунных реакций и ведет к восстановлению гомеостаза организма.
Виды иммунитета
Состояние иммунитета обеспечивают наследуемые и индивидуально формируемые механизмы.
К первому относится невосприимчивость человека или определенных видов животных к возбудителям некоторых инфекционных болезней. Например, люди невосприимчивы к возбудителю чумы собак, многие животные — к вирусу кори, гонококку и т.д. Устойчивость к соответствующей инфекции наследуется, как видовой признак, и проявляется у всех представителей данного вида. Это врожденный иммунитет или видовой.
Приобретенный иммунитет формируется в течение всей жизни индивидуума. Примером естественного приобретенного иммунитета является невосприимчивость к инфекции после перенесенного заболевания. Так называемый постинфекционный иммунитет. Например, ветряная оспа.
Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активно приобретенный иммунитет возникает в результате перенесенного инфекционного заболевания или введения в организм вакцины. Пассивно приобретенный иммунитет формируется при передаче антител от матери к плоду или может быть искусственно создан путем парентерального введения в организм готовых иммунореагентов. К ним относят специфические иммуноглобулины, иммунные сыворотки и лимфоциты, способные защитить организм от антигенов.
Иммунитет может быть генерализованным и местным. При местном иммунитете происходит защита покровов организма, которые контактируют с внешней средой: слизистые оболочки мочеполовых органов, желудочно-кишечного тракта и т.д.
Иммунный статус
Характеристику состояния иммунной системы организма, выраженную количественными и качественными показателями ее компонентов, называют иммунным статусом. Определение иммунного статуса проводят с целью правильной постановки диагноза заболевания, прогнозирования его течения и выбора метода лечения.
Зачем нужен иммунитет, и как он работает? Тема для проектной деятельности
Что такое иммунитет?
Иммунитетом называют способность организма находить чужеродные тела и вещества (антигены) и избавляться от них. Слово «иммунитет» происходит от латинского immunitas, что значит «избавление от чего-либо».
Различают клеточный иммунитет, при котором уничтожение чужеродных тел осуществляют клетки, например фагоциты, и гуморальный иммунитет, при котором посторонние тела удаляются с помощью антител, доставляемых кровью. Клеточный иммунитет был открыт И.И. Мечниковым, а гуморальный — П. Эрлихом. Нобелевская премия была присуждена им обоим.
Иммунитет может быть видовым (человек не болеет чумкой собак). К некоторым чужеродным телам иммунитет бывает наследственным (врождённым), к другим он появляется после того, как антиген будет выявлен и опознан, а затем обезврежен (приобретённый иммунитет).
Как работает иммунитет нашего организма?
Врождённая иммунная система обладает широким арсеналом для встречи и борьбы с вредными вирусами. Постараемся объяснить это «на пальцах»:
1. В Т-киллера, который способен уничтожить нездоровые клетки организма.
2. В Т-хелпера, который активирует B-лимфоциты. Вообще эти лифмоциты умеют производить более 100 миллионов видов антител, потому наш организм и может справиться с огромным количеством патогенов. Но вот если вирус мутировал, к примеру, и появился новый вид ОРВИ, то иммунная система уже не сможет быстро ничего с этим поделать. Почему? Потому что организм начнет всю работу заново, когда встретится с новым подвидом агрессора. Зато сказать спасибо за то, что мы не болеем одним гриппом дважды за сезон, надо именно В-лимфоцитам.
За это тоже отвечают чудесные B-лимфоциты. Оказываются, они умеют вырабатывать не только антитела, но и превращаться в клетки памяти. Эти клетки несут на своего поверхности рецепторы, распознающие конкретный антиген, и живут они довольно долго, так что переживать не стоит.
Итак, представим, что в организм попал патоген, который уже атаковал организм. При прошлой встрече с вирусом необходимые антитела появились в достаточном количестве через две недели. Теперь же АРС показывает уже знакомый ей патоген клетке памяти, та волнуется, активируется и начинает производить антитела в ускоренном режиме – в 100 раз быстрее! В итоге уже через пару дней ваш организм готов к борьбе с захватчиком.
Зачем нужны прививки?
Причиной очень многих заболеваний являются болезнетворные микробы. Болезни, ими вызванные, могут захватить целые страны и области — подобные случаи, которых в истории человечества множество, называются эпидемиями.
Кто же доказал, что в корне заболевай лежат вредные микробы, а не проклятие, насланное врагами или колдунами (мы не шутим, подобное объяснение было самым популярным в Средние века)? Причастность микробов к заразным заболеваниям доказал француз Луи Пастер.
Именно этот ученый доказал, что специально зараженный ослабленными микробами человек в будущем уже серьезно не заболеет. Его антитела и лейкоциты справятся с бактериями с помощью выработанного иммунитета.
Пастер предложил не только эту бесконечно важную для медицины идею, но и разработал вакцины от различных болезней. Самым ярким примером будет вакцина против бешенства. Вирус бешенства, которым болеют многие животные, опасен и для человека, потому уколы от бешенства после укуса даже приятной на вид уличной собаки обязательны. Вирус бешенства поражает нервную систему и приводит к судорогам глотки и параличу дыхательных мышц или к прекращению сердечной деятельности.
Что происходит, когда человеку делают прививку?
Если человек здоров, ему вводят вакцину (ослабленному организму делать прививку нельзя, так как даже малое количество болезнетворных бактерий может спровоцировать болезнь). Вакцина содержит ослабленные микробы или их яды, которые, попадая в организм, вызывают иммунную реакцию. В итоге человек получает иммунитет от болезни, которую ему привили.
Темы для докладов и проектной деятельности по биологии. Раздел «Иммунитет»
Иммунитет: как устроен, как защищает организм и как его укреплять?
В этой статье мы рассмотрим следующие вопросы:
Когда простуды следуют чередой друг за другом, мы говорим: виной всему слабый иммунитет. Когда ребенок начинает часто простывать, родители всеми силами стремятся укрепить детский иммунитет. О том, кто редко болеет и почти не обращается к врачам, говорят, что «у него хороший иммунитет». Становится сразу понятно, что без иммунитета человек не может существовать в окружающей среде. Иммунитет нужен нам, чтобы отражать бесконечные атаки многочисленных вирусов и бактерий, защищать от различных инфекций, в том числе и простудных. Разбираемся, как сделать так, чтобы наш иммунитет «работал как часы».
Как устроена система иммунитета?
Иммунитет – это способность нашего организма узнавать, уничтожать и утилизировать чужеродные биологические объекты (бактерии, вирусы, простейшие, грибки). Иммунитет также поддерживает жизнедеятельность организма путем выведения своих изношенных клеток. Или, например, поврежденных белков, которые не проходят тесты на целостность и опознаются как чужеродные. При этом стоит задача не разрушить собственные здоровые клетки. Информация о том, из каких именно молекул состоит наш организм, очень важна, на ней основана система опознавания «свой – чужой». Встречаясь с новой молекулой, белком или микроорганизмом, система иммунитета применяет набор стандартных методов, которые называют иммунным ответом.
На пути проникновения инфекции в организм первыми встают естественные защитные барьеры (например, слизистые оболочки). В случае их преодоления в действие вступают различные механизмы иммунной защиты, которые позволяют человеку бороться с возбудителями заболеваний и в большинстве случаев побеждать.
Выделяют центральные (тимус и костный мозг) и периферические (селезенка и лимфатические узлы) органы иммунной системы. Кроме того, клетки периферической иммунной системы представлены и работают в крови и практически во всех органах и тканях, куда способны поступать через кровь и лимфу. Основу лимфоидной системы составляют Т- и В-клетки.
После проникновения болезнетворных бактерий и вирусов в организм активируется система иммунитета. И если В-клетки атакуют вредоносных агентов вне клеток с помощью выработки специфических антител, то Т-клетки уничтожают их внутри клеток, порой ценой собственной жизни. Т- и В-системы регулируют работу друг друга через механизм обратной связи с помощью выработки цитокинов. При дисбалансе Т- и В- лимфоцитов организм не способен локализовывать и обезвреживать инфекцию.
Почему иммунитет может «давать сбой»?
Естественный иммунитет подразделяется на врожденный и приобретенный. Формирование системы иммунитета начинается внутриутробно. Изначально происходит «знакомство» клеток с антигенами собственного организма и определение их как «своих». Это дает возможность развиваться органам и системам. Одновременно система иммунитета приобретает способность активироваться при попадании в организм чужеродных антигенов и осуществлять фагоцитоз. Важное значение в становлении иммунитета ребенка имеет состояние иммунной системы матери, ведь именно с помощью материнских иммуноглобулинов происходит защита плода от вирусов и бактерий, а также «тренировка» его собственного иммунитета. Затем защита происходит уже благодаря приобретенному иммунитету, который постоянно развивается по мере «знакомства» с патогенными вирусами и бактериями. Она осуществляется посредством выработки лимфоцитами антител – молекул, которые нейтрализуют вредоносные агенты. Они располагаются в том числе на естественных защитных барьерах организма – клетках кожи и слизистых оболочек. Свой вклад в противоинфекционную защиту вносят и выделения слюнных, потовых и других желез за счет антисептического действия, а также полезная микрофлора, которая не пускает на свое место «чужаков».
Такое состояние, когда ослаблен врожденный иммунитет, называют «первичным иммунодефицитом». Как правило, в этом случае иммунная система работает неэффективно, а нарушение ее работы обусловлено генетически. Такие тяжелые состояния нуждаются в специальной заместительной терапии, которую подбирает врач-иммунолог.
Снижение приобретенного иммунитета расценивается как «вторичный иммунодефицит». В результате такого нарушения организм человека становится более восприимчив к инфекциям, в том числе респираторным.
Надо ли пить иммуномодуляторы и витамины?
Для обеспечения надежной работы нашей защитной системы используются разные способы. Среди них:
Иммуномодуляторы обычно рекомендует врач-иммунолог после тщательного обследования пациента.
Как влияют ОРВИ на иммунитет?
Влияние респираторных заболеваний на организм не всегда только отрицательное. Поскольку при контакте с различными возбудителями образуются антитела, каждое из которых нейтрализует свой антиген, тем больше шансов, что при повторном контакте с конкретным микроорганизмом болезнь уже не разовьется. Организм приобретает «иммунологическую память» и может эффективнее отразить нежеланное вторжение. Именно поэтому закаленные дети реже болеют. А те ребята, которые растут в «тепличных условиях», наоборот, чаще простужаются, в том числе и во взрослом возрасте. Именно поэтому бояться частых простудных заболеваний у детей не нужно. Проблема состоит в том, что некоторые вирусные инфекции способны угнетать иммунную систему человека, и чтобы полностью восстановиться, требуется дополнительное время. Сформировать активный приобретенный иммунитет от ряда заболеваний помогают вакцины.
Для чего нужна вакцинация?
Вирусы, в том числе «знакомые», например, вирус гриппа, относятся к таким возбудителям, которые имеют чрезвычайно высокую способность изменяться. И пока иммунная система «налаживает» производство защитных антител, чтобы с ними бороться, у человека развивается заболевание. После вакцинации формируются защитные антитела, которые позволяют организму заранее подготовиться к нежелательной, но вполне вероятной встрече с конкретным вирусом. «Застать врасплох» иммунную систему уже не получиться. Поэтому для профилактики ряда опасных инфекций прививки – наиболее эффективный способ. Но сложность в том, что возбудителей простудных заболеваний очень много, более 200 видов, и для каждого разработать вакцину нереально. Иммунитет, который вырабатывается после каждой перенесенной ОРВИ, обычно кратковременный.
А многочисленность возбудителей, их изменчивость и высокая контагиозность обеспечивают предпосылки для повторных заболеваний. К счастью, существуют современные лекарственные средства, которые эффективны и для лечения, и для профилактики последующих ОРВИ.
Как все-таки укрепить иммунитет?
Одним из способов предупредить последующие простудные заболевания является тщательное лечение возникшей инфекции и укрепление защитных барьеров организма. Например, Тонзилгон Н («Бионорика», Германия), лекарственный препарат комплексного действия на основе экстрактов растений, предназначен для лечения простуды с болью или першением в горле. Он способствует не только уменьшению воспаления, тяжести и длительности заболевания, но и предупреждает развитие осложнений после ОРВИ. Кроме этого, Тонзилгон Н помогает снизить количество обострений хронического тонзиллита. Поэтому неудивительно, что в медицинской практике всё чаще используются растительные препараты. По данным ВОЗ, в настоящее время 80% населения земного шара использует природные средства и средства народной медицины.
Особый интерес представляют результаты исследования, проведенного коллективом ЛОР-врачей в шести амбулаторно-поликлинических учреждениях Украины с июня 2017 по март 2018 г. под общим руководством главного оториноларинголога Украины профессора В. И. Поповича. Это исследование подтвердило данные, полученные немецкими специалистами, которые продемонстрировали эффективность и безопасность Тонзилгона Н у детей с рецидивирующими острыми инфекциями верхних дыхательных путей.
Комбинация биологически активных компонентов Тонзилгона Н активизирует неспецифические факторы иммунной защиты организма. Эти свойства проявляются как в отношении факторов врожденного (естественная цитотоксическая активность и фагоцитоз), так и приобретенного (стимуляция антителогенеза) иммунитета.
Тонзилгон Н выпускается в двух лекарственных формах: капли для приема внутрь (для пациентов с 2 лет) и таблетках (для пациентов с 6 лет). Действующими веществами являются экстракты лекарственных растений: корня алтея, цветков ромашки, травы хвоща, листьев грецкого ореха, травы тысячелистника, коры дуба, травы одуванчика лекарственного. Тонзилгон Н не только способствует уменьшению воспаления и боли в горле, но и сокращению частоты ОРВИ в 1,5 раза. Поэтому с целью укрепления иммунитета в комплексной терапии острых респираторных заболеваний, сопровождающихся першением и болью в горле, затруднением глотания, кашлем, целесообразно принимать оригинальное лекарственное средство Тонзилгон Н.