Анатомия и физиология иммунной системы. Защита иммунной системы и ее компоненты

Интересно знать, что иммунная система работает внутри нашего организма все время на протяжении жизни, но мы этого не замечаем. Все мы знаем такие органы, как сердце, почки, легкие и печень, но мало кто знает о, например, вилочковой железе. Вы знали, что у вас есть тимус в грудной клетке рядом с сердцем? В системе иммунитета есть много других составляющих, которые мы сейчас рассмотрим.

Начнем с очевидных. Например, кожа - орган, который мы постоянно видим, является важной составляющей иммунной системы. Она является первичной границей между вашим организмом и бактериями и микробами. Она как пластиковая оболочка - непроницаемая и служит отличным барьером для инородных тел. Эпидермис содержит специальные клетки, называемые Лангерганса, которые являются важным компонентом раннего предупреждения иммунной системы. Кожа так же выделяет антибактериальные вещества, которые не дают вам проснуться утром со слоем плесени - бактериями и спорами.

Ваш нос, рот и глаза - очевидные точки входа для микробов. Слезы и носовая слизь содержат специальный фермент - лизоцим, который разрушает клеточную стенку большинства бактерий. Слюна так же является антибактериальной. Помимо носовой полости легкие так же покрыты слизью, которая поглощает бактерии, не позволяя им усвоиться. Любому вирусу, прежде чем атаковать ваш организм, сначала необходимо преодолеть все эти преграды.

Если все таки вирус нашел способ пробраться в ваш организм, иммунная система включает следующие компоненты:

Тимус
Селезенка
Лимфатическая система
Костный мозг
Белые кровяные клетки
Антитела
Система комплемента
Гормоны

Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов по отдельности:

Лимфатическая система

Этот компонент иммунной системы является наиболее известным, вероятно из-за того, что врачи или наши мамы часто проверяли у нас увеличенные лимфоузлы на шее . На самом деле узлы являются лишь частью системы, простирающейся по всему телу подобно кровеносным сосудам. Основное отличии между кровеносной и лимфотической системами является то, что кровь обращается посредством давления, оказываемого сердцем, в то время как лимфа передвигается пассивно. На передвижение влияет сокращение мышц. Одной из задач лимфатической системы является отвод и фильтрация жидкости для обнаружения бактерий. Небольшие лимфатические сосуды перемещают жидкость в сторону больших, а уже по ним жидкость поступает в лимфоузлы для обработки.

Тимус

Тимус находится в грудной клетке между грудиной и вашим сердцем. Он отвечает за производство Т-клеток, что особенно важно для новорожденных. Без тимуса иммунная система разрушается и ребенок может умереть. У взрослого человека этот орган уже не играет такой важности. Другие компоненты вполне могут взять его нагрузку.

Селезенка

Селезенка фильтрует кровь и ищет чужеродные клетки (она так же ищет старые красные кровяные клетки, нуждающиеся в замене).

Костный мозг

Костный мозг производит новые клетки крови - красные и белые. Эритроциты полностью формируются в костном мозге и затем поступают в кровоток. Некоторые белые кровяные клетки созревают в другом месте. Костный мозг производит все клетки крови из стволовых клеток. Они так называются, потому что могут быть материалом для различных видов клеток.

Антитела

Антитела имеют форму Y-образного протеина, с учетом конкретных антигеном (бактерий, вирусов или токсинов). Каждое тело имеет специальный раздел (на кончиках двух ветвей Y), который чувствителен к конкретному антигену и в какой-то мере связывается с ним. Когда антитело связывается с токсином, оно нейтрализует его, являясь своего рода противоядием. Связывание обычно отключает воздействие токсина. Связываясь с внешней оболочкой вируса или бактерии, оно останавливает его передвижение.

Антитела имеют пять классов:

Иммуноглобулин (IgA)
Иммуноглобулин D (IgD)
Иммуноглобулин Е (IgE)
Иммуноглобулин G (IgG)
Иммуноглобулин М (IgM)

Система комплемента

Система комплимента, как и антитела, представляет собой ряд белков. Существуют миллионы различных антител в вашей крови, каждое из которых чувствительно к специфическому антигену. Производимые печенью, они работают в паре с антителами и помогают уничтожать вредоносные бактерии.

Гормоны

Существует несколько гормонов, генерирующих компоненты иммунной системы. Эти гормоны известны, как лимфокины. Известно так же, что некоторые гормоны подавляют иммунитет, например, стероиды и кортикостероиды (компоненты адреналина).

Tymosin - гормон, которые стимулирует выработку лимфоцитов (форма белых кровяных клеток). Интерлейкины - другой тип гормона стимулирует клетки ИЛ-1, которые достигая гипоталамуса, производят лихорадку и усталость. Повышенная температура от лихорадки, как известно, убивает некоторые бактерии.

Ошибки иммунной системы

Иногда иммунная система работает неправильно и совершает ошибки. Одним из типов таких ошибок называются аутоиммунные. Когда система по разным причинам атакует свой собственный организм, нанося ему вред.

Ювенальный диабет - иммунитет атакует и устраняет клетки поджелудочной железы, производящие инсулин.
Ревматоидный артрит - атака внутресоставных тканей.
Аллергия - когда по какой-то причине иммунная система реагирует на аллерген, который должен быть проигнорирован. Аллерген может содержаться в пище, пыльце или на теле животных.
Последний пример - отторжение при пересадке органов и тканей. Это не совсем ошибка, но она приводит к большим трудностям при пересадке органов.

Предлагаем вам ознакомиться с линейкой аппаратов .

Написано -ПоЗиТиВ- Прочитать цитируемое сообщение

Из чего состоит кровь и как функционирует иммунная система?
Функции иммунной системы
Основной функцией иммунной системы является надзор за макромолекулярным и клеточным постоянством организма, защита организма от всего чужеродного. Иммунная система вместе с нервной и эндокринной системами регулируют и контролируют все физиологические реакции организма, тем самым, обеспечивая жизнедеятельность и жизнеспособность организма. Иммунокомпетентные клетки являются обязательным элементом воспалительной реакции и во многом определяют характер и ход её течения. Важной функцией иммунокомпетентных клеток является контроль и регуляция процессов регенерации тканей.

Свою основную функцию иммунная система осуществляет через развитие специфических (иммунных) реакций, в основе которых лежит способность распознавания "своего" и "чужого" и последующая элиминация чужеродного. Появляющиеся в результате иммунной реакции специфические антитела составляют основу гуморального иммунитета, а сенсибилизированные лимфоциты являются основными носителями клеточного иммунитета.
Иммунная система обладает феноменом "иммунологической памяти", который характеризуется тем, что повторный контакт с антигеном вызывает ускоренное и усиленное развитие иммунного ответа, что обеспечивает более эффективную защиту организма по сравнению с первичной иммунной реакцией. Эта особенность вторичной иммунной реакции лежит в основе смысла вакцинации, которая успешно защищает от большинства инфекций. Следует отметить, что иммунные реакции не всегда выполняют только защитную роль, они могут быть причиной иммунопатологических процессов в организме и обусловливать целый ряд соматических заболеваний человека.
Структура иммунной системы
Иммунная система человека представлена комплексом лимфомиелоидных органов и лимфоидной ткани, ассоциированной с дыхательной, пищеварительной и мочеполовой системами. К органам иммунной системы относятся: костный мозг, тимус, селезёнка, лимфатические узлы. В состав иммунной системы, помимо перечисленных органов, также входят миндалины носоглотки, лимфоидные (пейеровы) бляшки кишечника, многочисленные лимфоидные узелки, расположенные в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, дыхательной трубки, урогенитальных путей, диффузная лимфоидная ткань, а также лимфоидные клетки кожи и межэпителиальные лимфоциты.
Главным элементом иммунной системы являются лимфоидные клетки. Общее число лимфоцитов у человека составляет 1012 клеток. Вторым важным элементом иммунной системы являются макрофаги. Кроме этих клеток, в защитных реакциях организма участвуют гранулоциты. Лимфоидные клетки и макрофаги объединены понятием иммунокомпетентные клетки.
В иммунной системе выделяют Т-звено и В-звено или Т-систему иммунитета и В-систему иммунитета. Основными клетками Т-системы иммунитета являются Т-лимфоциты, основными клетками В-системы иммунитета  В-лимфоциты. К главным структурным образованиям Т-системы иммунитета относятся тимус, Т-зоны селезёнки и лимфатических узлов; В-системы иммунитета – костный мозг, В-зоны селезёнки (центры размножения) и лимфатических узлов (кортикальная зона). Т-звено иммунной системы ответственно за реакции клеточного типа, В-звено иммунной системы реализует реакции гуморального типа. Т-система контролирует и регулирует работу В-системы. В свою очередь, В-система способна оказывать влияние на работу Т-системы.
Среди органов иммунной системы различают центральные органы и периферические органы. К центральным органам относятся костный мозг и тимус, к периферическим – селезёнка и лимфатические узлы. В костном мозге из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие В-лимфоцитов, в тимусе из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие Т-лимфоцитов. По мере созревания Т- и В-лимфоциты покидают костный мозг и тимус и заселяют периферические лимфоидные органы, расселяясь соответственно в Т- и В-зонах.
Из чего состоит кровь?
Кровь состоит из форменных элементов (или клеток крови) и плазмы. На плазму приходится 55-60% всего объема крови, клетки крови составляют соответственно 40-45%.
Плазма
Плазма представляет собой слегка желтоватую полупрозрачную жидкость с удельным весом 1,020-1,028 (удельный вес крови 1,054-1,066) и состоит из воды, органических соединений и неорганических солей. 90-92% составляет вода, 7-8% - белки, 0,1% - глюкоза и 0,9% - соли.
Клетки крови
Эритроциты
В плазме крови взвешены красные кровяные тельца, или эритроциты. Эритроциты многих млекопитающих и человека представляют двояковогнутые диски, не имеющие ядер. Диаметр эритроцитов человека равен 7-8 µ, а толщина - 2-2,5 µ. Образование эритроцитов происходит в красном костном мозге, в процессе созревания они теряют ядра, а затем поступают в кровь. Средняя продолжительность жизни одного эритроцита составляет примерно 127 дней, затем эритроцит разрушается (преимущественно в селезенке).
Гемоглобин
Молекулы гемоглобина из старых эритроцитов в селезенке и печени подвергаются расщеплению, атомы железа используются снова, а гем разрушается и выделяется печенью в виде билирубина и других желчных пигментов. Ядерные эритроциты могут появиться в крови после больших кровопотерь, а также при нарушении нормальных функций ткани красного костного мозга. У взрослого мужчины в 1 мм3 крови содержится около 5 400 000 эритроцитов, а у взрослой женщины - 4 500 000 - 5 000 000. У новорожденных детей эритроцитов больше - от 6 до 7 млн в 1 мм3. Каждый эритроцит содержит около 265 млн молекул гемоглобина - красного пигмента, переносящего кислород и углекислоту. Подсчитано, что ежесекундно образуется около 2,5 млн эритроцитов и столько же разрушается. А так как в каждом эритроците содержится 265·106 молекул гемоглобина, то ежесекундно образуется примерно 650·1012 молекул такого же гемоглобина.
Гемоглобин состоит из двух частей: белковой - глобина и железосодержащей - гема. В капиллярах легких кислород диффундирует из плазмы в эритроциты и соединяется с гемоглобином (Hb), образуя оксигемоглобин (HbO2): Hb+O2 « HbO2. В капиллярах тканей в условиях низкого парциального давления кислорода комплекс HbO2 распадается. Гемоглобин, соединенный с кислородом, называется оксигемоглобином, а гемоглобин, отдавший кислород - восстановленным гемоглобином. Некоторое количество СO2 переносится кровью в форме непрочного соединения с гемоглобином - карбооксигемоглобина.
Лейкоциты
Кровь содержит пять видов белых кровяных телец, или лейкоцитов, - бесцветных клеток, содержащих ядро и цитоплазму. Они образуются в красном костном мозгу, лимфатических узлах и селезенке. Лейкоциты лишены гемоглобина и способны к активному амебоидному движению. Лейкоцитов меньше, чем эритроцитов - в среднем около 7 000 на 1 мм3, но число их колеблется в пределах от 5 000 до 9 000 (или 10 000) у разных людей и даже у одного и того же человека в разное время суток: меньше всего их рано утром, а больше всего - после полудня. Лейкоциты делятся на три группы: 1) зернистые лейкоциты, или гранулоциты (их цитоплазма содержит гранулы), среди них различают нейтрофилы, эозинофилы и базофилы; 2) незернистые лейкоциты, или агранулоциты, - лимфоциты; 3) моноциты.
Тромбоциты
Есть еще одна группа форменных элементов - это тромбоциты, или кровяные пластинки, - наименьшие из всех клеток крови. Они образуются в костном мозгу. Количество их в 1 мм3 крови колеблется от 300 000 до 400 000. Они играют важную роль в начале процесса свертывания крови. У большинства позвоночных

>> анатомия и физиология

Иммунитет (от лат. immunitas – освобождать от чего-либо) – это физиологическая функция, которая обуславливает невосприимчивость организма к чужеродным антигенам. Иммунитет человека делает его невосприимчивым по отношению ко многим бактериям, вирусам, грибкам, глистам, простейшим, различным ядам животных. Кроме того, иммунитет обеспечивает защиту организма от раковых клеток.

Задачей иммунной системы является распознавать и разрушать все чужеродные структуры. При контакте с чужеродной структурой клетки иммунной системы запускают иммунный ответ , который приводит к выведению чужеродного антигена из организма.

Функция иммунитета обеспечивается работой иммунной системы организма, в состав которой входят различные типы органов и клеток. Ниже рассмотрим подробнее строение иммунной системы и основные принципы ее функционирования.

Анатомия иммунной системы
Анатомия иммунной системы чрезвычайно неоднородна. В целом, клетки и гуморальные факторы иммунной системы присутствуют почти во всех органах и тканях организма. Исключение составляют некоторые отделы глаз, яичек у мужчин, щитовидной железы , головного мозга – эти органы ограждены от иммунной системы тканевым барьером, который необходим для их нормального функционирования.

В общем, работа иммунной системы обеспечивается двумя видами факторов: клеточными и гуморальными (то есть жидкостными). Клетки иммунной системы (различные виды лейкоцитов) циркулируют в крови и переходят в ткани, осуществляя постоянный надзор за антигенным составов тканей. Кроме того, в крови циркулирует большое количество разнообразных антител (гуморальные, жидкостные факторы), которые также способны распознавать и уничтожать чужеродные структуры.

В архитектуре иммунной системы различаем центральные и периферические структуры. Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и тимус (вилочковая железа). В костном мозге (красный костный мозг) происходит формирование клеток иммунной системы из так называемых стволовых клеток , которые дают начало всем клеткам крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Вилочковая железа (тимус) расположена в грудной клетке, сразу позади грудины. Тимус хорошо развит у детей, но с возрастом подвергается инволюции и практически отсутствует у взрослых. В тимусе происходит дифференциация лимфоцитов – специфических клеток иммунной системы. В процессе дифференциации лимфоциты «учатся» распознавать «свои» и «чужие» структуры.

Периферические органы иммунной системы представлены лимфатическими узлами, селезенкой и лимфоидной тканью (такая ткань находится, например, в небных миндалинах, на корне языка, на задней стенке носоглотки, в кишечнике).

Лимфатические узлы представляют собой скопление лимфоидной ткани (на самом деле скопление клеток иммунной системы) окруженные оболочкой. В лимфатический узел входят лимфатические сосуды, по которым течет лимфа. Внутри лимфатического узла лимфа фильтруется и очищается от всех чужеродных структур (вирусы , бактерии , раковые клетки). Сосуды выходящие из лимфатического узла сливаются в общий проток, который впадает в вену.

Селезенка представляет собой не что иное, как большой лимфатический узел. У взрослого человека масса селезенки может достигать нескольких сотен граммов, в зависимости от количества крови, накопленного в органе. Селезенка расположена в брюшной полости слева от желудка. В сутки через селезенку прокачивается большое количество крови, которая, подобно лимфе в лимфатических узлах, подвергается фильтрации и очищению. Также в селезенке запасается определенное количество крови, в котором организм на данный момент не нуждается. Во время физической нагрузки или стресса селезенка сокращается и выбрасывает кровь в кровеносные сосуды, для того чтобы удовлетворить потребность организма в кислороде.

Лимфоидная ткань рассеяна по всему организму в виде маленьких узелков. Основная функция лимфоидной ткани – обеспечение местного иммунитета, поэтому наиболее крупные скопления лимфоидной ткани расположены в области рта, глотки и кишечника (эти зоны организма в изобилии населены разнообразными бактериями).

Кроме того, в различных органах существуют, так называемые, мезенхимальные клетки , которые могут выполнять иммунную функцию. Много таких клеток в коже, печени, почках .

Клетки иммунной системы
Общее название клеток иммунной системы это лейкоциты . Однако семейство лейкоцитов очень неоднородно. Различаем два основных типа лейкоцитов: зернистые и незернистые.

Нейтрофилы – наиболее многочисленные представители лейкоцитов. Эти клетки содержат вытянутое ядро, разделенное на несколько сегментов, поэтому иногда их называют сегментоядерными лейкоцитами. Как и все клетки иммунной системы, нейтрофилы образуются в красном костном мозге и после созревания попадают в кровь. Время циркуляции нейтрофилов в крови не велико. В течение нескольких часов эти клетки проникают через стенки сосудов и переходят в ткани. Пробыв некоторое время в тканях, нейтрофилы могут вновь вернуться в кровь. Нейтрофилы чрезвычайно чувствительны к наличию в организме очага воспаления и способны направленно мигрировать в воспаленные ткани. Попадая в ткани, нейтрофилы меняют свою форму – из круглых превращаются в отростчатые. Основная функция нейтрофилов обезвреживание различных бактерий. Для передвижения в тканях нейтрофил снабжен своеобразными ножками, которые представляют собой выросты цитоплазмы клетки. Придвигаясь к бактерии нейтрофил, окружает ее своими отростками, а затем «заглатывает» и переваривает ее при помощи специальных ферментов. Отмершие нейтрофилы скапливаются в очагах воспаления (например, в ранах) в виде гноя. Количество нейтрофилов крови увеличивается во время различных воспалительных заболеваний бактериальной природы.

Базофилы принимают активное участие в развитии аллергических реакций немедленного типа. Попадая в ткани базофилы, превращаются в тучные клетки, содержащие большое количество гистамина – биологически активного вещества, которое стимулирует развитие аллергии. Благодаря базофилам яды насекомых или животных сразу блокируются в тканях и не распространяются по всему телу. Также базофилы регулируют сворачиваемость крови при помощи гепарина.

Лимфоциты . Существует несколько разновидностей лимфоцитов: B-лимфоциты (читается «Б-лимфоциты»), Т-лимфоциты (читается «Т-лимфоциты»), К-лимфоциты (читается «К-лимфоциты»), NK-лимфоциты (естественные киллеры) и моноциты.

В-лимфоциты распознают чужеродные структуры (антигены) вырабатывая при этом специфические антитела (белковые молекулы, направленные против чужеродных структур).

Т-лимфоциты выполняют функцию регуляции иммунитета. Т-помошники стимулируют выработку антител, а Т-супрессоры тормозят ее.

К-лимфоциты способны разрушать чужеродные структуры, помеченные антителами. Под влиянием этих клеток могут быть разрушены различные бактерии, раковые клетки или клетки инфицированные вирусами.

NK-лимфоциты осуществляют контроль над качеством клеток организма. При этом NK-лимфоциты способны разрушать клетки, которые по своим свойствам отличаются от нормальных клеток, например, раковые клетки.

Моноциты это самые большие клетки крови. Попадая в ткани, они превращаются в макрофагов. Макрофаги это большие клетки, активно разрушающие бактерии. Макрофаги в больших количествах накапливаются в очагах воспаления.

По сравнению с нейтрофилами (см. выше) некоторые виды лимфоцитов более активны в отношении вирусов, чем бактерий, и не разрушаются во время реакции с чужеродным антигеном, поэтому в очагах воспаления вызванного вирусами гной не формируется. Также лимфоциты накапливаются в очагах хронического воспаления.

Популяция лейкоцитов постоянно обновляется. Каждую секунду образуются миллионы новых иммунных клеток. Некоторые клетки иммунной системы живут всего несколько часов, а другие могут сохраняться на протяжении нескольких лет. В этом и заключается суть иммунитета: однажды повстречав антиген (вирус или бактерию), иммунная клетка «запоминает» его и при новой встрече реагирует быстрее, блокируя инфекцию сразу после ее попадания в организм.

Общая масса органов и клеток иммунной системы организма взрослого человека составляет около 1 килограмма . Взаимодействия между клетками иммунной системы чрезвычайно сложны. В целом, согласованная работа различных клеток иммунной системы, обеспечивает надежную защиту организма от различных инфекционных агентов и собственных мутировавших клеток.

Помимо функции защиты иммунные клетки контролируют рост и размножение клеток организма, а также восстановление тканей в очагах воспаления.

Кроме клеток иммунной системы в организме человека существует ряд факторов неспецифической защиты, которые составляют так называемый видовой иммунитет. Эти факторы защиты представлены системой комплимента, лизоцимом, трансферином, С-реактивным белком, интерферонами.

Лизоцим – это специфический фермент, который разрушает стенки бактерий. В больших количествах лизоцим содержится в слюне, чем объясняются ее антибактериальные свойства.

Трансферин – это белок, который конкурирует с бактериями за захват определенных веществ (например, железо), необходимых для их развития. В результате этого рост и размножение бактерий замедляется.

С-реактивный белок активируется подобно комплименту при попадании в кровь чужеродных структур. Присоединение этого белка к бактериям делает их уязвимыми для клеток иммунной системы.

Интерфероны – это сложномолекулярные вещества, которые выделяются клетками в ответ на проникновение в организм вирусов. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу.

Библиография :

Хаитов Р.М. Иммуногенетика и иммунология, Ибн Сина, 1991
Лесков,В.П. Клиническая иммунология для врачей, М., 1997
Борисов Л.Б. Медицинская Микробиология, вирусология, иммунология, М. : Медицина, 1994

Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!

Ярко-красного цвета, непрерывно циркулирующая по замкнутой системе кровеносных сосудов . В организме взрослого человека содержится приблизительно 5 литров крови. Часть крови (около 40 %) не циркулирует по кровеносным сосудам, а находится в «депо» (капиллярах, печени, селезенке, легких, коже). Это резерв, поступающий в кровяное русло в случае кровопотери, мышечной работы или недостатка кислорода. Кровь имеет слабощелочную реакцию.

Кровь

Клетки (46 %) – форменные элементы: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты;
Плазма (54 %) – жидкое межклеточное вещество = вода + сухое вещество (8–10 %): органические вещества (78 %) – белки (фибриноген, альбумин, глобулины), углеводы, жиры; Неорганические вещества (0,9 %) – минеральные соли в виде ионов (К+, Na+, Ca2+)
Плазма – бледно-желтая жидкость, в состав которой входит вода (90 %) и растворенные, взвешенные в ней вещества (10 %); представляет собой кровь, очищенную от клеток крови (форменных элементов).

Кроме воды в состав плазмы входят разнообразные вещества, основу которых составляют белки: сывороточный альбумин, связывающий кальций, сывороточные глобулины, выполняющие функции переноса веществ и осуществления иммунных реакций; протромбин и фибриноген, участвующий в процессах метаболизма. Кроме того, в плазме содержится большое количество ионов, витамины, гормоны, растворимые продукты пищеварения и вещества, образовавшиеся в процессе метаболических реакций. Кроме того, из плазмы можно выделить сыворотку. Сыворотка почти тождественна плазме по составу, но в ней отсутствует фибриноген. Образуется сыворотка при свертывании крови вне организма после отделения от нее кровяного сгустка.

Форменными элементами крови являются:

Эритроциты – мелкие безъядерные клетки двояковогнутой формы. Они имеют красный цвет из-за присутствия белка – гемоглобина, состоящего из двух частей: белковой – глобина и железосодержащей – гема. Эритроциты образуются в красном костном мозге и переносят кислород ко всем клеткам. Открыты эритроциты Левенгуком в 1673 году. Количество эритроцитов в крови взрослого человека составляет 4,5–5 млн. на 1 кубическом мм. В состав эритроцитов входит вода (60 %) и сухой остаток (40 %). Кроме переноса кислорода эритроциты регулируют количество различных ионов в плазме крови, участвуют в гликолизе, отбирают на себя токсины, и некоторые лекарственные вещества из плазмы крови, фиксируют некоторые вирусы.
Среднее содержание гемоглобина в 100 г. крови у здоровых женщин составляет 13,5 г., а у мужчин – 15 г. Если выделенную из организма кровь с предохраняющей от свертывания жидкостью поместить в стеклянный капилляр, то эритроциты начнут склеиваться и оседать на дно. Это принято называть скоростью оседания эритроцитов (СОЭ). В норме СОЭ составляет 4–11 мм./ч. СОЭ служит важным диагностическим фактором в медицине.

Лейкоциты – бесцветные ядерные клетки крови человека. В покое имеют округлую форму, способны активно передвигаться, могут проникать сквозь стенки сосудов. Основная функция – защитная, с помощью ложноножек поглощают и уничтожают различные микроорганизмы. Лейкоциты также были открыты Левенгуком в 1673 году и классифицированы Р. Вирховым в 1946 году. Различные лейкоциты имеют в составе цитоплазмы гранулы, либо не имеют, но в отличие от эритроцитов, имеют ядро.
Гранулоциты. Образуются в красном костном мозге. Имеют разделенное на лопасти ядро. Способны к амебоидному движению. Подразделяются на: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы.

Нейтрофилы . Или фагоциты. На их долю приходится около 70 % всех лейкоцитов. Они проходят пространства между клетками, образующими стенки сосудов, и направляются к тем участкам тела, где обнаруживается очаг внешней инфекции. Нейтрофилы являются активными поглотителями болезнетворных бактерий, которых переваривают внутри образующихся при этом лизосом.

Тромбоциты – самые мелкие клетки крови. Их иногда называют кровяными пластинками, они безъядерные. Главная функция – участие в свертывании крови. Тромбоциты называют кровяными пластинками. По сути своей клетками не являются. Представляют собой обломки крупных, содержащихся в красном костном мозге клеток – мегакариоцитов. В 1 мм3 крови взрослого человека содержится 230–250 тыс. тромбоцитов.

Функции крови:

Транспортная – кровь переносит кислород, питательные вещества, удаляет углекислый газ, продукты обмена, распределяет тепло;
Защитная – лейкоциты, антитела защищают от инородных тел и веществ;
Регуляторная – по крови распространяются гормоны (вещества, регулирующие жизненно-важные процессы);
Терморегулирующая – кровь переносит тепло;
Механическая – придает органам упругость за счет прилива крови.
Иммунитет – способность организма защищать себя от болезнетворных микробов и , инородных тел и веществ.

Иммунитет бывает:

Естественный – Врожденный, Приобретенный
Искусственный – Активный (вакцинация), Пассивный (введение лечебной сыворотки)
Защита организма от инфекции осуществляется не только клетками – фагоцитами, но и особыми белковыми веществами – . Физиологическую сущность иммунитета определяют две группы лимфоцитов: Б– и Т–лимфоциты. Важным является укрепление естественного врожденного иммунитета. У человека выделяют два вида иммунитета: клеточный и гуморальный. Клеточный иммунитет связан с наличием в организме Т–лимфоцитов, которые способны связываться с антигенами чужеродных частиц и вызывать их разрушение.
Гуморальный иммуните т связан с наличием В–лимфоцитов. Эти клетки выделяют химические вещества – антитела. Антитела, присоединяясь к антигенам ускоряют их захват фагоцитами, либо приводят к химическому разрушению или склеиванию и осаждению антигенов.

Естественный врожденный иммунитет . В данном случае готовые антитела попадают естественным путем из одного организма в другой. Пример: попадание антител матери в организм . Такой вид иммунитета может обеспечить лишь кратковременную защиту (на время существования данных антител).
Приобретенный естественный иммунитет . Образование антител происходит в результате попадания естественным путем в организм антигенов (в результате заболевания). Формирующиеся при этом «клетки памяти» способны сохранить информацию о конкретном антигене значительное время.
Искусственный активный иммунитет . Возникает при введении в организм искусственным путем небольшого количества антигена в виде вакцины.
Искусственный пассивный . Возникает при введении человеку готовых антител извне. Например, при введении готовых антител против столбняка. Действие такого иммунитета непродолжительно. Особые заслуги в разработке теории иммунитета принадлежат Луи Пастеру, Эдуарду Дженнеру, И. И. Мечникову.

Иммунная система различает «свое» и «чужое» и уничтожает потенциально опасные чужеродные молекулы и клетки из организма. Иммунная система также обладает способностью выявлять и разрушать патологически измененные клетки собственных тканей. Любая молекула, распознаваемая иммунной системой, рассматривается как антиген (АГ).

Кожа, роговица и слизистая оболочка дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта образуют физический барьер, являющийся первой линией защиты человеческого тела. Некоторые из этих барьеров обладают активными иммунными функциями:

Внешний, ороговевший эпидермис: кератиноциты кожи секретируют антимикробные пептиды (дефензины), а сальные и лотовые железы секретируют субстанции, подавляющие микробов. В коже присутствуют многие другие иммунные клетки.
Слизистая оболочка дыхательных путей, желудочно-кишечного и мочеполового трактов: слизистая оболочка содержит антимикробные вещества, такие как лизоцим, лактоферины и секреторный иммуноглобулин A (SlgA).

При нарушении иммунных барьеров реализуются 2 типа иммунитета: врожденный и приобретенный. Многие молекулярные составляющие участвуют и во врожденном и в приобретенном иммунитете.

Врожденный иммунитет

Врожденный (естественный) иммунитет не требует предварительной встречи с антигенами. Таким образом, он немедленно отвечает на агрессора. Он распознает главным образом молекулы широко представленных антигенов, а не специфичных данному организму или клетке. Его компонентами являются:

фагоцитирующие клетки,
антигенпредставляющие клетки,
естественные клетки-киллеры,
полиморфно-ядерные лейкоциты.

Фагоцитирующие клетки (нейтрофилы и моноциты крови, макрофаги и дендритические клетки тканей) поглощают и разрушают вторгающиеся АГ Атака фагоцитирующих клеток облегчается, если антигены прикрываются антителами (AT), что является частью приобретенного иммунитета или когда белки комплемента (являющиеся частью менее специфичной врожденной системы защиты) опсонизируют АГ. АГ-презентирующие клетки представляют фрагменты поглощенных АГ Т-лимфоцитам и являются частью приобретенного иммунитета. Естественные клетки-киллеры уничтожают клетки, зараженные вирусом и клетки некоторых опухолей.

Приобретенный иммунитет

Приобретенный иммунитет требует предварительной встречи с антигенами, т.е. ему требуется время для развития после первичной встречи с новым агрессором. Далее следует быстрый ответ. Система запоминает предшествующие контакты и является АГ-специфичной. Ее компонентами являются:

Т-клетки.
В клетки.

Приобретенный иммунитет, полученный от определенных Т-клеточных иммунных реакций, называется клеточно-опосредованным иммунитетом. Иммунитет, полученный от В-клеточных реакций, называют гуморальным иммунитетом, т.к. В клетки секретируют растворимые Ag-специфичные антитела. В-клетки и Т-клетки работают вместе, уничтожая инородные элементы. Некоторые из этих клеток не уничтожают инородные элементы напрямую, а вместо этого активируют другие лейкоциты, которые распознают и уничтожают инородные вещества.

Иммунный ответ

Успешная иммунная защита требует активации, регуляции и реализации иммунного ответа.

Активация . Иммунная система активируется чужеродным АГ, который распознается циркулирующими AT или клеточными рецепторами. Эти рецепторы могут быть высокоспецифичными или низкоспецифичными. Низкоспецифичные рецепторы распознают общие группы лигандов, входящих в структуру факторов патогенности микроорганизмов, такие как липополисахариды грамотрицательных бактерий, пептидогликаны грамположительных бактерий, бактериальные флагеллины, неметилированные цитозин-гуанозин динуклеотиды (CpG-мотивы) и вирусные двухполосные ДНК. Активация также возникает, если комплексы АТ-АГ и комплемент-микроорганизм связываются с поверхностными клеточными рецепторами для Fc-фрагмента IgG или для фрагментов комплемента С.

Распознанный АГ, комплексы АГ-АТ или комплемент-микроорганизм подвергаются фагоцитозу. Большинство микроорганизмов уничтожаются в результате фагоцитоза, другие (например, микобактерия) подавляют способность фагоцитов полностью уничтожать их, хотя и не препятствуют поглощению. В таких случаях цитокины, продуцируемые Т-лимфоцитами, в частности IgG, у (ИФН-γ), стимулируют выработку фагоцитами литических ферментов и других микробицидных веществ, которые убивают микроорганизмы.

Пока АГ подвергается быстрому фагоцитозу и полностью разрушается (не частый случай), работает приобретенный иммунный ответ. Он берет начало в селезенке для АГ, циркулирующих в кровотоке, в лимфоузлах для тканевых АГ и в лимфоидных тканях, ассоциированных с слизистой оболочкой (например, миндалевидные железы, аденоиды, Пейеровы бляшки) для АГ слизистой оболочки. Например, дендритные клетки Лангерганса подвергают фагоцитозу антигены в коже и мигрируют в местные лимфоузлы, где производные от АГ пептиды экспрессированы на клеточной поверхности молекул класса II главного комплекса гистосовместимости (МНС), которые представляют пептид CD4 хелперным клеткам (ТН). Когда Т-хелперная клетка работает с комплексом МНС-пептид и получает костимуляторные сигналы, она активируется и экспрессирует рецепторы для ИЛ-2 цитокина и секретирует некоторые цитокины. Каждый набор Т-хелперных клеток секретирует различные комбинации веществ, таким образом, влияя на природу иммунного ответа.

Регуляция . Иммунный ответ должен регулироваться для предотвращения чрезвычайного вреда организму (например, анафилаксия, значительные повреждения тканей). Регуляторные Т-клетки помогают контролю иммунного ответа посредством секреции цитокинов иммуносупрессоров, таких как ИЛ-10 и трансформирующий фактор роста-β (ТФР-β) или же посредством малоизученного механизма клеточного контакта. Данные регуляторные клетки предотвращают возникновение аутоиммунного ответа, и по-видимому, способствуют реализации ответов на несобственные (чужеродные) АГ.

Завершение . Завершение иммунного ответа происходит тогда, когда АГ отделен или удален из организма. Без антигенной стимуляции прекращается секреция цитокинов и активированные цитотоксические клетки подвергаются апоптозу. Апоптоз маркирует клетку для незамедлительно следующего фагоцитоза, препятствующего потере клеточного содержимого и развитию воспаления. Т-клетки и В-клетки, дифференцированные в клетки памяти, избегают данной участи.

Гериатрическая составляющая

С возрастом иммунная система становится менее эффективной, а именно:

Ослабевает ее способность распознавать собственное от чужеродного, увеличивая частоту аутоиммунных нарушений.
Макрофаги уничтожают бактерии, раковые клетки и другие АГ менее интенсивно, что объясняет увеличение случаев онкологий среди пожилых людей.
T-клетки не способны быстро реагировать на АГ.
Уменьшается количество лимфоцитов, способных реагировать на новые АГ.
Стареющее тело вырабатывает меньшее количество комплемента в ответ на бактериальные инфекции.
Меньшее количество AT вырабатывается в ответ на АГ, a AT обладают меньшей способностью прикрепляться к АГ, что объясняет повышение частоты случаев пневмоний, гриппа, инфекционного эндокардита и столбняка и повышенного риска смертельного исхода данных патологий у пожилых. Эти изменения могут также отчасти объяснять неэффективность вакцинаций среди пожилых людей.

Компоненты иммунной системы

Иммунная система состоит из клеточных и молекулярных компонентов, которые работают совместно с целью уничтожения АГ.

Антигенпрезентирующие клетки

Хотя некоторые антигены могут непосредственно стимулировать иммунный ответ,Т-зависимый приобретенный иммунный ответ обычно требует присутствия АГ-презентирующих клеток (АПК), которые представляют пептиды АГ в комплексе с молекулами МНС. Внутриклеточные АГ (например, вирусные) могут быть преобразованы и представлены рецепторам CD8 Тс-лимфоцитов любыми ядерными клетками. С помощью кодирующих их белков, которые вмешиваются в данный процесс, некоторые вирусы (например, цитомегаловирус) избегают уничтожения. Внутриклеточный АГ должен быть преобразован в пептид и представлен в комплексе с молекулами МНС II класса на поверхности АПК для распознавания клетками хелперами, несущими CD4 клеткам.

Моноциты в кровотоке являются предшественниками тканевых макрофагов. Моноциты мигрируют в ткани, где через 8 ч они развиваются в макрофаги под воздействием колониестимулирующего фактора макрофагов (М-КСФ), секретируемого различными клеточными типами (например, клетками эндотелия, фибробластными клетками).

Макрофаги активируются IFN-y и колониестимулирующим фактором гранулоцитов-макрофагов (ГМ-КСФ). Активированные макрофаги уничтожают внутриклеточные организмы и секретируют ИЛ-1 и фактор некроза опухолей-альфа (TNF-α). Эти цитокины потенцируют секрецию IFN-γ и GM-CSF и увеличивают экспрессию молекул адгезии на поверхности эндотелиоцитов, облегчая приток лейкоцитов к очагу инфекции и разрушение патогенного фактора. В зависимости от профиля экспрессии гена макрофаги были классифицированы в субтипы.

Дендритные клетки присутствуют в коже (клетки Лангерганса), лимфоузлах, в тканях всего организма. Дендритные клетки в коже - пограничные АПК, они захватывают АГ, доставляют его в локальные лимфоузлы, где активируют Т-лимфоциты.

Однако у них есть рецепторы к Fc-фрагменту IgG и комплементу, что позволяет им связывать иммунные комплексы и представлять их В-лимфоцитам зародышевых центров вторичных лимфоидных органов.

Полиморфно-ядерные лейкоциты

Полиморфно-ядерные лейкоциты (ПЯЛ) также называются гранулоцитами, т.к. их цитоплазма содержит специфические гранулы.

Они присутствуют в циркулирующей крови и имеют сегментированное ядро, за исключением тучных клеток, которые постоянно присутствуют в тканях и функционально подобны циркулирующим базофилам.

Нейтрофилы составляют 40-70% всех лейкоцитов; они являются первой линией защиты в борьбе с инфекцией. У зрелых нейтрофилов полупериод существования составляет от 2 до 3 дней. Во время острого воспалительного процесса (например, инфекционного) нейтрофилы, реагируя на хемотаксические факторы, покидают кровяное русло и выходят в ткани. Их цель - фагоцитировать и разрушить патогенные факторы. Микроорганизмы уничтожаются в том случае, когда фагоциты продуцируют литические ферменты и активные формы кислорода (супероксид, гипохлористая кислота) или запускают высвобождение содержимого гранул (дефенсины, протеазы, повышающие проницаемость тканей бактерицидные протеины, лактоферрин и лизоцим). Также высвобождаются ДНК и гистоны, и они вместе с содержимым гранул, таким как эластаза, образуют волокна в окружающих тканях, что может способствовать уничтожению бактерий и локализации ферментной активности.

Базофилы составляют менее 5% лейкоцитов и сходны с тучными клетками, хотя принадлежат к разным клеточным линиям. И те и другие клетки имеют высокоаффинные рецепторы для IgE. Когда эти клетки сталкиваются с определенным АГ, этот АГ перекрестно связывает соседние бивалентные молекулы IgE, что вызывает дегрануляцию клеток с высвобождением готовых медиаторов воспаления и образованием новых медиаторов (лейкотриены, простагландины, тромбоксаны).

Тучные клетки имеются в разных тканях организма. У тучных клеток слизистых оболочек гранулы содержат триптазу и хондроитин сульфат, а если клетка локализована в соединительной ткани, то в ее гранулах содержатся триптаза, химаза, гепарин. При выбросе этих медиаторов формируется защитный острый воспалительный ответ. Дегрануляция может быть запущена анафилатоксином, фрагментами комплемента C3a и C5a.

Цитотоксичные лейкоциты

К цитотоксическим лейкоцитам относятся:

Естественные клетки-киллеры.
Лимфокин-активированные киллеры.

Естественные клетки-киллеры (ЕКК) . Типичные ЕКК составляют от 5 до 15% моно-нуклеарных клеток периферической крови. Они имеют круглое ядро и гранулированную цитоплазму. ЕКК индуцируют апоптоз в инфицированных и анормальных клетках различными путями. Как клетки врожденного ответа у них отсутствуют антигенспецифичные рецепторы и иммунологическая память.

Типичные ЕКК очень важны при контроле за мутирующими клетками, т.к. они экспрессируют и активирующие и ингибиторные рецепторы. Активирующие рецепторы ЕКК распознают множество лигандов клеток-мишеней (например, относящуюся к МНС класса I цепь A и цепь В. Ингибиторные рецепторы ЕКК распознают молекулы МНС класса I. ЕКК уничтожают свои мишени только при отсутствии сильного сигнала ингибиторных рецепторов. Наличие молекул МНС класса I (в норме экспрессированных на ядросодержащих клетках) на клетках предотвращает их разрушение; а отсутствие указывает на то, что клетка инфицирована каким-то вирусом, ингибирующим экспрессию МНС или что потеряла экспрессию МНС, потому что рак изменил данную клетку. Больные с дефицитом ЕКК особенно чувствительны к герпесной инфекции и человеческому папилломавирусу (вирусу папилломы человека).

ЕКК также секретируют некоторые цитокины; они являются основным источником IFN-γ. Секретируя IFN-γ, ЕКК могут влиять на приобретенную иммунную систему, способствуя дифференциации (дифференцировке) клеток хелперов 1-го типа (Тн1) и ингибируя хелперы 2-го типа (Тн2).

Лимфокин-активированные киллеры (LAK) . Некоторые лимфоциты развиваются в очень мощные лимфокин-активированные киллеры (LAK), способные уничтожать широкий спектр опухолевых клеток и аномальных лимфоцитов (например, инфицированные определенными вирусами). Эти клетки не только составляют уникальный клеточный подтип лимфоцитов, они - феноминальны. Предшественники LAK гетерогенны, но изначально могут быть классифицированы как ЕКК-подобные (чаще всего) или Т-лимфоцитоподобные клетки.

Лимфоциты

2 важнейшими типами лимфоцитов являются:

В-лимфоциты, которые созревают в костном мозге.
Т-лимфоциты, которые созревают в тимусе.

Они не различаются с точки зрения морфологии, но имеют разные иммунные функции. Они отличаются друг от друга АГ-специфическими поверхностными рецепторами, молекулами, называемыми кластерами дифференцировки (CD), которые присутствуют или отсутствуют в определенном клеточном подтипе. Идентифицировано более 300 CD. Каждый лимфоцит распознает специфический АГ посредством поверхностных рецепторов.

В-лимфоциты . От 5 до 15% лимфоцитов крови - это В-лимфоциты. Они также присутствуют в селезенке, лимфоузлах на слизистой оболочке лимфоидных тканей. В-клетки могут представлять АГ Т-клеткам, но их первоочередной функцией является развитие в клетки плазмы, производящие и секретирующие антитела (AT). Больные с В-клеточными иммунодефицитами (например, Х-связанная агаммаглобулинемия) особенно восприимчивы к рецидивирующим бактериальным инфекциям.

После случайной реаранжировки генов, кодирующих lg, В-лимфоциты способны узнавать практически бесконечное число уникальных АГ. Реаранжировка генов последовательно происходит во время развития В-лимфоцитов в красном костном мозге. Процесс начинается с коммитированной стволовой клетки, проходит стадии про-В- и пре-В-лимфоцитов и завершается незрелым В-лимфоцитом. Если этот незрелый В-лимфоцит взаимодействует с АГ, то может произойти инактивация (развитие толерантности) или элиминация (апоптоз) этой клетки. Незрелые В-лимфоциты, которые не подверглись инактивации или элиминации, могут продолжить развитие до стадии зрелого молодого В-лимфоцита, покинуть красный костный мозг и переместиться в периферические лимфоидные органы, где может произойти их встреча с АГ. Их ответ на АГ происходит в 2 этапа:

Первичный иммунный ответ. Когда зрелые молодые В-лимфоциты впервые сталкиваются с АГ, эти клетки претерпевают бласттрансформацию, клональную пролиферацию и дифференцировку в клетки памяти, которые отреагируют на такой же АГ в будущем, или в зрелые АТ-продуцирующие плазмоциты. До продукции AT существует латентный период в несколько дней. Потом продуцируются только IgM. Вначале продуцируются только IgM. После взаимодействия с Т-лимфоцитами в В-лимфоцитах может иметь место дальнейшая реаранжировка генов lg, что переключает синтез на IgG, IgA или IgE.
Вторичный иммунный ответ (анамнестический, усиленный). Когда В-клетки памяти и Т-хелперные клетки повторно встречаются с тем же АГ. В-клетки памяти быстро пролиферируют, дифференцируются в зрелые плазмоциты, быстро синтезируют и выделяют большое количество AT (главным образом IgG, т.к. Т-лимфоциты индуцируют переключение синтеза именно этого изотипа) в кровь и другие ткани, где AT могут реагировать с АГ. Таким образом, после повторной встречи с АГ иммунный ответ более быстрый и эффективный. Т-лимфоциты.

Существует 3 основных типа Т-лимфоцитов:

Хелперные.
Регуляторные.
Цитотоксические.

Более зрелые Т-лимфоциты экспрессируют CD4 или CD8, а также АГ-связывающие lg-подобные рецепторы, называемые Т-клеточными рецепторами (TCR). Гены, кодирующие TCR, подобно иммуноглобулиновым генам, реаранжируются. В результате достигается определенная специфичность и аффинность при контакте с молекулами МНС, представленными на мембране АПК и связанными с пептидами АГ. Число специфичных связей у Т-лимфоцитов практически бесконечно.

Для активации Т-лимфоцита TCR связывается или с комплексом АГ-МНС или со вспомогательными молекулами; в противном случае Т-лимфоцит останется неактивированным или погибнет в результате апоптоза. Некоторые вспомогательные молекулы ингибируют ранее активированные Т-лимфоциты и таким образом завершают иммунный ответ. Полиморфизм гена CTLA-4 ассоциирован с некоторыми аутоиммунными патологиями.

Т-Хелперными (Тн) клетками обычно являются CD4, но могут быть и CD8. Они дифференцируются из Тн0-клеток в одни из следующих:

Каждый тип клеток секретирует определенные цитокины. Имеются различные общие схемы продукции цитокинов, которые и определяют для Тн-клеточные функциональные фенотипы. Тн2-клетки способны до определенного уровня регулировать в сторону понижения функциональную активность друг друга, что приводит к доминированию Тн1- или Тн2-ответа.

Различие между разными типами β-клетками клинически достоверно. Например, Тн1-ответ преобладает при туберкулоидной лепре, а Тн2-ответ преобладает при лепроматозной лепре. Тн1-ответ характерен для некоторых аутоиммунных патологий, а Тн2-ответ способствует продукции IgG и развитию аллергических заболеваний, а также помогает В-клеткам секретировать антитела при некоторых аутоиммунных патологиях (например, болезнь Грейвса, миастения гравис). Для больных с иммунодефицитными состояниями характерны дефективные Тн 17-клетки (например, синдром гипер IgE ),такие больные наиболее восприимчивы к инфекциям, вызванным Candida albicans и Staphylococcus aureus.

Регуляторные Т-клетки. Опосредуют супрессию иммунных ответов и обычно экспрессируют фактор транскрипции Fox3. В данном процессе участвуют профессиональные клеточные подсемейства CD4 CD8, они либо секретируют цитокины, обладающие иммуносупрессивными свойствами, либо подавляют иммунный ответ, механизм подавления пока плохо изучен и требует прямого контакта между клетками. У больных с функциональными мутациями в Foxp3 развиваются аутоиммунная патология, синдром IPEX (иммунодисрегуляция, полиэндокринопатия, энтеропатия, Х-связанная).

Цитотоксическими Т(Тс)-клетками, как правило, являются CD8, но могут быть и CD4; они необходимы для уничтожения внутриклеточных патогенов, в частности, вирусов.

Тс-клетки проходят 3 стадии развития:

Клетка-предшественник, которая при соответствующей стимуляции дифференцирует в Тс-клетку.
Дифференцированная клетка-эффектор, способная уничтожать мишени.
Клетка памяти, находящаяся в покое (уже не стимулированная), но готовая выполнять эффекторную функцию после повторной стимуляции оригинальным сочетанием АГ-МНС.

Полностью активированные Тс клетки, подобно ЕКК, способны уничтожать инфицированную клетку-мишень, индуцируя апоптоз.

Тс клетки могут быть:

Изогенными: произведенными в ответ на собственные (аутологичные) клетки, модифицированные вирусной инфекцией или другими чужеродными белками.
Аллогенными: произведенными в ответ на клетки, экспрессирующие чужеродные продукты МНС (например, при органных трансплантациях когда молекулы донорского МНС отличаются от МНС реципиента) Некоторые Тс-клетки могут направленно распознавать чужеродные МНС (прямой путь); другие могут распознавать фрагменты чужеродного МНС, представленные собственными молекулами МНС реципиента трансплантата (непрямой путь).

Антитела

AT функционируют как антигенный рецептор на поверхности В-клеток и в ответ на АГ секретируются плазмоцитами. AT распознают специфические конфигурации на поверхности АГ (например, белки, полисахариды, нуклиновые кислоты). AT и АГ точно подходят друг другу, поскольку их формы и другие поверхностные свойства (например, нагрузка) комплементарны. Одна и та же молекула AT может перекрестно реагировать с соответствующим АГ, если их эптопы достаточно схожи с эпитопами исходного АГ.

Структура . AT состоят из 4 полипептидных цепей (2 идентичных тяжелых цепей и 2 идентичных легких цепей), связанных дисульфидными связями для производства Y конфигурации. И тяжелая и легкая цепи имеют варабильный (V) и константный (С) участки.

V - Вариабельные участки располагаются на аминотерминальных концах верхней части Y; они называются вариабельными, потому что содержат различные аминокислоты, которые и определяют специфичность lg. Гипервариабельные регионы содержат идиотипические детерминанты, с которыми связываются определенные естественные (антиидиотипические) AT; эта связь может помочь в регуляции В-гуморального ответа. В-лимфоциты могут изменять изотип тяжелой цепи продуцируемого lg, но сохраняет тяжелые цепи V-региона и полностью легкую цепь, в связи с чем сохраняется АГ-специфичность.

С-регион состоит из относительно постоянной последовательности аминокислот, которая характерна для каждого lg-изотипа.

Аминотерминальный (вариабильный) конец AT связывается с АГ и формирует комплекс АГАТ. АГ-связывающая часть lg (Fab) состоит из легкой цепи и фрагмента тяжелой и включает V-регион молекулы lg (смешанная часть).

Классы антител . Антитела подразделяются на 5 классов:

Данные классы различаются по типу тяжелой цепи; существует также 2 типа легких цепей (к и А). Все 5 классов lg имеют либо к- либо λ-легкие цепи.

IgM является первым AT, которое формируется после встречи с новым АГ. Он состоит из 5 Y-молекул (10 тяжелых и 10 легких цепей), связанных простой связью. IgM циркулирует преимущественно во внутрисосудистом пространстве; он связывается и агглютинирует АГ и может активировать комплемент, что облегчает фагоцитоз. IgM представляют собой изо гемагглютинины и многие AT к грамотрицательным микроорганизмам. Мономер IgM является АГ-рецептором на поверхности В-лимфоцитов. У больных с синдромом гипер-lgM имеется дефект генов, участвующих во включении конкретного класса антител (например, генов, кодирующих CD40 или CD154); поэтому уровни IgA, IgM и IgE у них низкие или вовсе отсутствуют, а уровни циркулирующих IgM зачастую высоки.

IgG преобладающий изотип lg; он циркулирует и во внутри- и во внесосудистом пространствах. IgG - первично циркулирующий lg, появляющийся после реиммунизации (при вторичном иммунном ответе) и являющийся доминантным изотипом в коммерческой у глобулиновой продукции. IgG защищает организм от бактерий, вирусов,токсинов, и это единственный изотип lg, который проходит через плацентарный барьер. Вот почему данный класс антител важен как протектор новорожденных, но пато генные IgG антитела, в случае присутствия в организме будущей матери могут спровоцировать серьезное патологическое состояние плода.

Выделяют 4 субкласса IgG: IgG1, LgG2, lgG3, lgG4, пронумерованные по убыванию концентрации IgG в сыворотке. Субклассы IgG отличаются главным образом по их способности активировать комплемент; IgG1 и LgG3 наиболее эффективны, lgG2 менее эффективен и LgG4 неэффективен. IgG1 и IgG3 являются эффективными медиаторами клеточной цитотоксичности, опосредованной антителами; lgG4 и lgG2 менее эффективны в этом плане.

IgA присутствует на поверхностях слизистых оболочек, в сыворотке и в секретах (слюна, слезная жидкость, секрет респираторного, желудочно-кишечного и мочеполового трактов, молозиво), где обеспечивает начальную антибактериальную и антивирусную защиту. J-цепь связывает IgA в димер - формируется молекула секреторного IgA. Секреторный IgA синтезируется плазмацитами в субэпителиальной части слизистой оболочки ЖКТ и дыхательных путей. Избирательный дефицит IgA относительно распространен, но не имеет большого значения с точки зрения клиницистов, поскольку существует перекрестная функциональность между другими классами антител.

IgD коэкспрессирован с IgM на поверхности молодых В-лимфоцитов. Имеют ли эти 2 класса различные функции, и если да, то насколько -пока неясно. Они могут быть просто примером молекулярной деградации. Уровни IgD в сыворотке очень низки, а функция циркулирующего IgD неизвестна.

Реактанты острой фазы

Реактанты острой фазы - белки плазмы, уровень которых резко повышается или в некоторых случаях понижается при инфекционных процессах или поражении тканей. Наиболее значительно повышается С-реактивный белок и маннозосвязывающий лектин (который фиксирует белки комплемента и играет роль опсонина), α 1 -транспортный белок кислого гликопротеина и сывороточный компонент амилоида СРВ и СОЭ часто измеряются; повышение уровней является неспецифическим признаком инфекции или воспаления. Повышенный фибриноген является главной причиной повышения ESR.

Многие реактанты острой фазы вырабатываются в печени. В совокупности они помогают ограничивать повреждение тканей, повышают резистентность организма к инфекциям, способствуют репарации тканей и прекращению воспаления.

Цитокины

Цитокины - это полипептиды, секретируемые иммунными и другими клетками после их взаимодействия со специфическим АГ, эндотоксином и другими цитокинами. Основные группы цитокинов включают интерфероны:

интерфероны;
факторы некроза опухолей (TNF-α, лимфотоксины-α,лимфотоксины-β);
интерлейкины (IL);
хемокины;
трансформирующие факторы роста;
гемопоэтические колониестимулирующие факторы (CSF).

Хотя лимфоцит начинает секрецию цитокина после взаимодействия со специфическим АГ, сами по себе цитокины не являются АГ-специфическими.

Цитокины передают сигналы через рецепторы клеточной поверхности. Например, рецептор И/1-2 состоит из 3 цепей: α, β и γ. Аффинность рецептора для ИЛ-2 будет высокой, если экс-прессированы все 3 цепи, средней, если экс-прессированы только β- и γ-цепи, и низкой, если экспрессирована только α-цепь. Мутации либо делеции уцепи составляют основу Х-цепленного тяжелого комбинированного иммунодефицита.

Хемокины индуцируют хемотаксис и миграцию лейкоцитов. Выделяют 4 субсемейства, отличающихся количеством разделяющих аминокислот между первыми двумя цистеиновыми остатками. Хемокиновые рецепторы (CCR5 на Т-лимфоцитах памяти, моноцитах/макрофагах, дендритических клетках; CXCR4 на остальных Т-лимфоцитах) являются корецепторами для проникновения ВИЧ (вируса иммунодефицита человека) в клетку.

Лейкоцитарные антигены человека

Система лейкоцитарных антигенов человека (HLA) локализуется в 6-й хромосоме. Эта хромосома кодирует молекулы клеточной поверхности.

Молекулы МНС класса I присутствуют на поверхности всех ядерных клеток в качестве трансмембранных гликопротеинов; после того как данные молекулы денатурируются и расщепляются, их поглощают тромбоциты. Нормальная молекула класса I состоит из тяжелой цепи а, связанной с р2-молекулой микроглобулина. Тяжелая цепь состоит из двух связанных пептидных доменов, lg-подобного домена, трансмембранного участка и цитоплазматического конца. Тяжелая цепь молекулы МНС I класса кодируется генами HLA-A, -В или С-локусов. Лимфоциты, реагирующие на молекулы МНС I класса, экс-прессируют молекулы CD8 и выполняют эффекторные функции, заключающиеся в способности распознавать любые инфицированные клетки. Поскольку любая ядросодержащая клетка экс-прессирует молекулы МНС класса I, все инфицированные клетки являются антигенпрезентирующими для CD8 положительных Т лифоцитов (CD8 связывается с неполиморфным участком тяжелой цепи класса I). Некоторые гены МНС класса I кодируют неклассические МНС-молекулы, например HLA-G и HLA-E (которые представляют пептиды некоторым рецепторам ЕКК).

Молекулы МНС класса II обычно представлены только на профессиональных АГ-презентирующих клетках, эпителиальных клетках тимуса и активированных (но не покоящихся) Т-клетках; большинство ядросодержащих клеток могут быть стимулированы для экспрессии молекул МНС класса II интерфероном (IFN)-γ. Молекулы МНС класса I состоят из двух полипетидных (а и (3) цепей; у каждого пептида имеется пептид-связывающий участок, lg-подобный участок и трансмембранный регион с цитоплазматическим хвостиком. Обе полипептидные цепи кодируются генами регионов HLA-DP, -DQ, or -DR 6-й хромосомы. Лифоциты, реагирующие на молекулы МНС класса II, экспрессируют CD4 и часто являются Т-клетками-хелперами.

Регион МНС класса III кодирует некоторые молекулы, значимые при воспалении.

Отдельные определенные с помощью серологического типирования антигены, кодируемые генами локусов класса I и II, имеют стандартные обозначения. Аллели, определенные с помощью ДНК-секвенирования, содержат в обозначении название гена, далее идет звездочка, потом цифры, обозначающие аллельную группу (часто соответствующую серологически выявленному антигену, кодируемому данным аллелем), потом - двоеточие и цифры, обозначающие данный аллель. Иногда в обозначении аллеля имеются после двоеточия дополнительные цифры для обозначения аллельных вариантов, кодирующих идентичные белки, и после второго двоеточия добавлены цифры для обозначения полиморфизмов в интронах или же в 5" или 3" нетранслируемых регионах.

Молекулы МНС класса I и II являются самыми иммуногенными антигенами и распознаются в процессе отторжения аллогенного трансплантата. Сильнейшей детерминантой является HLA-DR, затем идут HLA-B и -А.Три данные локуса поэтому и являются важнейшими при подборе подходящего (тканесовместимого) донора реципиенту.

Система комплемента

Система комплемента - каскад ферментов, облегчающих борьбу с инфекционным процессом. Эта система связывает врожденный и приобретенный иммунитет путем:

Увеличения ответа антител (AT) и иммунологической памяти.
Лизинга чужеродных молекул.
Удаления иммунных комплексов. Компоненты системы комплемента выполняют множество биологических функций.

Активация белков комплемента: существует 3 пути активации комплемента:

классический,
лектиновый (маннозосвязывающий лектин-MBL),
альтернативный.

Компоненты классического пути обозначаются буквой С и цифрой, обозначающей очередность их идентификации. Компоненты альтернативного пути часто обозначаются буквенно (например, фактор В, фактор D) или отдельным названием (например, пропердин).

Классический путь. Активация классического пути - АТ-зависимый процесс, который начинается после взаимодействия С1 с комплексом АГ-lgM или АГ-lgG, или АТ-независимый процесс, когда полианионы (гепарин, протамин, ДНК или РНК апоптотических клеток), грамотрицательные бактерии или связанный С-реактивный белок реагируют непосредственно с С1. Этот путь регулируется С1-ингибитором (C1-INM). Наследственная ангиоэдема ассоциирована с генетической недостаточностью C1-INH.

Лектиновый путь (маннозосвязывающий лектин) - АТ-независимый процесс; он начинается, когда MBL-сывороточный белок связывается с маннозой, фруктозой.

Альтернативный путь начинается с прилипания компонентов микробной клеточной поверхности или lg к небольшому количеству С3. Этот путь регулируется пропердином, фактором Н, фактором, ускоряющим некроз.

Эти 3 пути в конце концов сходятся в одну точку, когда С3-конвертаза превращает С3 в С3a и С3b. Расщепление С3 может привести к образованию комплекса атаки на мембрану (MAC), цитотоксическому компоненту системы комлпемента. MAC является причиной лизиса чужеродных клеток.

Больные с дефицитом компонентов комплемента часто подвержены рецидивирующим бактериальным инфекциям, в частности при отсутствии компонента С3. Дефекты С1 и С4 ассоциированы с системной красной волчанкой.

Биологическая активность . Компоненты системы комплемента выполняют и другие биологические функции, которые реализуются рецепторами комплемента (CR) на различных типах клеток.

CR1 (CD35) способствует фагоцитозу и участвует в выведении иммунных комплексов.
CR2 (CD21) регулирует продукцию AT В-лимфоцитами и является рецептором вируса Эпштейна - Барр.
CR3 (CDllb/CD18), SR4(CDllc/CD18) и рецепторы Clq играют роль в фагоцитозе.
С3а, С5а и С4а (слабо) проявляют анафилатическую активность. Они вызывают дегрануляцию тучных клеток, ведущую к повышению проницаемости сосудов и сокращению гладкой мускулатуры.
С3b работает в качестве опсонина покрывая микроорганизмы и тем самым усиливая их фагоцитоз.
C3d усиливает продукцию AT В-лимфоцитами.
С5а является хемоэттрактантом нейтрофилов.Он контролирует активность нейтрофилов и моноцитов и может стать причиной повышенного слипания клеток, дегрануляции и высвобождения внутриклеточных ферментов из гранулоцитов, продукцию токсических метаболитов кислорода и другие действия, связанные с клеточным мета болизмом.