Врожденный приобретенный иммунитет
Все защитные механизмы можно разделить на конститутивные и индуцибельные.
Конститутивные (врожденные) – анатомические, физиологические, клеточные и молекулярные факторы, которые являются естественными свойствами организма данного вида. Постоянное присутствие в организме вне зависимости от действия дестабилизирующих факторов и отсутствие выраженной специфичности. Такого рода защитные механизмы способны одновременно защищать организм от целого ряда факторов практически сразу после рождения.
Индуцибельные (приобретенные) - все формы иммунного ответа, основанные на специфическом распознавании чужеродных антигенов. Такие защитные реакции отсутствуют в организме изначально, возникают в течение жизни в результате контакта с конкретным дестабилизирующим фактором и обладают ярко выраженной специфичностью, т. е. защищают только от того фактора, который и вызвал проявление этого механизма. Как правило, для их реализации требуется гораздо больше времени, чем для проявления конститутивных факторов защиты, а также обязательным является участие иммунокомпетентных клеток. Основными и наиболее изученными среди них являются: ответ на тимусзависмые антигены, приводящий к появлению специфических антител и соответствующих клеток иммунной памяти; действие Т-киллеров, ограниченных по молекулам главного комплекса гистосовместимости; гиперчувствительность замедленного типа; гиперчувствительность немедленного типа.
Следует подчеркнуть, что в целом подобного рода разделение защитных механизмов достаточно условно, поскольку при воздействии любого из дестабилизирующих факторов защищающийся организм включает все необходимые защитные механизмы, и, как правило, механизмы, относимые к конститутивным, стимулируют развитие индуцибельных, а эффективность конститутивных изменяется в зависимости от присутствия и степени выражения индуцибельных. Тем не менее, можно считать, что конститутивные защитные механизмы являются первым барьером или эшелоном защиты от биологической агрессии, а индуцибельные – вторым, поскольку они, как правило, включаются только тогда, когда первый барьер в той или иной степени преодолевается.
Исходя из этого виды иммунитета также можно разделить на врожденные и приобретенные.
Врожденный иммунитет
Врожденный иммунитет — генетически закрепленная система защиты многоклеточных организмов от любых патогенных и непатогенных микроорганизмов, а также эндогенных продуктов тканевой деструкции. То есть, врожденный иммунитет защищает организм от чужеродных макромолекул (антигенов), микроорганизмов (вирусов, бактерий, простейших) и от собственных мутантных клеток (опухолевых клеток) а также обеспечивает деструкцию и последующее выведение из организма собственных отмерших клеток (после некроза старых или поврежденных клеток).
Неспецифический (врожденный) иммунитет обуславливает однотипные реакции на любые чужеродные антигены. Главным клеточным компонентом системы неспецифического иммунитета служат фагоциты, основная функция которых - захватывать и переваривать проникающие извне агенты. Обусловлен конститутивными факторами защиты. Отличительные черты таких факторов: постоянно присутствуют в организме вне зависимости от действия дестабилизирующих факторов; у них отсутствует выраженная специфичность; они способны одновременно защищать организм от целого ряда факторов практически сразу после рождения.
Если же вещество молекулярно-дисперсное (например, белок, полисахарид, вирус), и при этом не токсичное и не обладает физиологической активностью - оно не может быть нейтрализовано и выведено организмом по вышеописанной схеме. В этом случае реакцию обеспечивает специфический иммунитет. Он приобретается в результате контакта организма с антигеном; имеет приспособительное значение и характеризуется формированием иммунологической памяти. Его клеточными носителями служат лимфоциты, а растворимыми - иммуноглобулины (антитела).
Система врождённого иммунитета, которая представляет собой совокупность различных клеточных рецепторов, ферментов и интерферонов? обладающих противовирусными свойствами, характеризуется тем, что для развития неспецифических иммунных реакций ей не требуется предварительного (первичного) контакта с инфекционным агентом.
однако сегодня уже не подлежит сомнению, что от состояния врождённого иммунитета во многом зависит функционирование системы приобретённого иммунитета. Действительно, неспецифический (врождённый) иммунный ответ определяет эффективность специфического (приобретённого) иммунного ответа. Теперь уже считается общепринятым, что система врождённого иммунитета инициирует и оптимизирует реакции специфического иммунитета, которые развиваются более медленно.
Механизмы неспецифической резистентности функционируют в организме постоянно, обуславливая в случаях массивного микробного или иного дестабилизирующего воздействия воспалительную реакцию, одинаковую при разных возбудителях. Развитие воспалительной реакции способствует возникновению специфического иммунного ответа, который можно рассматривать как развитие второй, более эффективной линии обороны против возбудителя инфекционного процесса.
Врожденный иммунитет обеспечивает распознавание и элиминацию патогенов в первые несколько минут или часов после их проникновения в организм, когда механизмы адаптивного иммунитета еще отсутствуют.
Условно факторы неспецифической защиты можно разбить на четыре типа:
- анатомические (первым барьером на пути микроорганизмов являются эпителиальные и слизистые покровы, безусловные рефлексы препятствуют проникновению и обеспечивают удаление патогенных веществ);
- физиологические (Температура. Животные организмы резистентны к некоторым видам микроорганизмов за счет собственной температуры тела, при которой эти микроорганизмы не способны размножаться. Концентрация кислорода. Аэробы – кислород зависимые организмы. При попадании в организм человека погибают, из-за низкой концентрации кислорода. К аэробным организмам патогенным для человека относятся: туберкулезная палочка, возбудители туляремии и холерный вибрион. Всем им для жизнедеятельности необходимо высокое содержание кислорода. pH. Многие микроорганизмы чувствительны к изменению уровня pH в окружающей среде. Кислотность желудка и некоторых секретов организма - еще один барьер на пути проникновения патогенов в организм).
- клеточные, осуществляющие эндоцитоз или прямой лизис чужеродных клеток. Цитокины — это небольшие белки, действующие аутокринно или паракринно. Образование и высвобождение этих высокоактивных молекул обычно происходят кратковременно и жестко регулируются. К настоящему времени у человека идентифицировано уже более ста различных цитокинов, и постоянно появляются сообщения об открытии новых. Цитокины воздействуют на клетку, связываясь со специфическими рецепторами на цитоплазматической мембране и вызывая этим каскадную реакцию, ведущую к внутриклеточному, внеклеточному или контактному цитолизу (Цитолиз — процесс разрушения клеток эукариот, выражающийся в виде их полного или частичного растворения под действием лизосомальных ферментов).
- биохимические факторы.
Конститутивные факторы защиты. Непроницаемость покровов
Первым барьером на пути патогенных микроорганизмов является многослойный эпителий (эпидермис) клетки которого способны синтезировать в значительных количествах роговое вещество. Это вещество, состоящее преимущественно из белка кератина, придает поверхностному слою эпителия относительную устойчивость к механическим воздействиям и к тому же крайне медленно разлагается большинством видов микроорганизмов. Отмирающие в результате накопления рогового вещества поверхностные слои постоянно слущиваются, обеспечивая тем самым частичное механическое удаление попавших на поверхность эпидермиса микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. В то же время в нижних слоях эпидермиса происходит постоянное образование новых клеток, замещающих отмирающие, поэтому защитный эффект эпидермального слоя кожи не утрачивается.
Собственно кожа (дерма) представлена плотной волокнистой соединительной тканью, отличительной чертой которой является наличие большого количества плотного межклеточного вещества. Основными компонентами этого вещества являются белки коллаген и эластин, образующие волокна, и заполняющий пространство между этими волокнами полисахарид гиалуроновая кислота. Такое сочетание создает прочный плотный и в то же время растяжимый механический барьер на пути стремящихся проникнуть внутрь микроорганизмов. Преодолеть этот барьер способны только микроорганизмы, продуцирующие коллагеназы и гиалорунидазы, причем для их эффективного воздействия необходимо, чтобы эти микроорганизмы могли противостоять другим защитным факторам, определяемым кожей.
Имеющиеся в коже потовые железы помимо выполнения своей основной терморегулирующей функции играют существенную роль и в формировании защитных свойств кожи. Присутствие в составе потовой жидкости небольших количеств низкомолекулярных органических соединений (молочной кислоты, некоторых аминокислот, мочевой кислоты и мочевины) и ее кислотность (рН 5,5) являются неблагоприятным для бактерий и грибов фактором.
В то же время в составе секретов сальных желез кожи также присутствуют неблагоприятно действующие на микроорганизмы вещества – триглицериды, другие многоатомные спирты, свободные жирные кислоты.
Совместное действие этих секретов в целом придает поверхности кожи бактерицидные свойства
Исходя из того, что существенные нарушения видового состава нормальной микрофлоры четко коррелируют с резким возрастанием инфекционной заболеваемости, можно сделать вывод о защитной роли нормальной микрофлоры. Антагонистические отношения между попадающими извне и аборигенными микроорганизмами, как правило, приводят к удалению первых, поскольку аборигенные виды гораздо лучше приспособлены к таким условиям и, кроме того, эффективно воздействуют на случайно попадающие сюда микроорганизмы специально выделяемыми антибиотиками и бактериоцинами. Тем не менее следует учитывать, что подобного рода защитный эффект выражен только при нормальном физиологическом состоянии человека, так как микроорганизмы нормальной микрофлоры, условно говоря, не являются абсолютно безвредными и их воздействие постоянно сдерживается защитными механизмами организма. При каких-либо нарушениях в функционировании этих механизмов часть представителей нормальной микрофлоры могут преодолевать защитные барьеры и вызывать заболевания, относимые медиками к так называемым аутоинфекциям.
Слизистые оболочки обеспечивают защиту организма несколько иным путем. Из-за почти полного отсутствия в составе образующих слизистые оболочки эпителиальных тканей межклеточного вещества механическая прочность слизистых оболочек крайне невелика и клетки слизистых довольно легко повреждаются при воздействии внешних факторов. Однако их высокая регенеративная способность позволяет компенсировать возникающие повреждения, а слой выделяемой этими клетками слизи препятствует непосредственному воздействию микроорганизмов на клетки. Постоянное удаление выделяемых секретов в результате пассивного стекания или активности имеющихся в некоторых слизистых оболочках ресничных клеток способствует и удалению попавших на поверхность частиц. Поскольку процесс такого удаления, как правило, растянут во времени, большинство секретов слизистых имеют в своем составе бактерицидные вещества (Полисахаридные активные вещества, присутствующие в слизи носа, обладают некоторым противовирусным действием. Выраженным бактерицидным действием также обладают пищеварительные ферменты, соляная кислота и некоторые компоненты желчи).
Наиболее ярко бактерицидный эффект выражен в слизистых оболочках дыхательных путей и глаз, где в составе выделяемой слизи присутствует значительное количество лизоцима – ацетилмурамидазы, субстратом для которой является один из основных компонентов клеточной стенки бактерий – пептидогликан муреин. Лизоцим гидролизует 1,4 гликозидную связь в муреине, тем самым разрушая клеточную стенку.
В верхнем отделе пищеварительного тракта роль защитного секрета играет выделяемая слизистой оболочкой и специализированными железами слюна, которая помимо пищеварительных ферментов содержит также и лизоцим. Выделяемые клетками слизистой оболочки желудка пищеварительные ферменты и соляная кислота также обладают выраженным микробоцидным действием, а в просвете тонкого кишечника к защитному эффекту выделяемых здесь ферментов присоединяется бактерицидный эффект компонентов желчи.
При нарушениях целостности наружных покровов или неполной выраженности их защитных эффектов чужеродные агенты все же могут проникать в нижележащие ткани. В этом случае проявляет себя конститутивная защитная реакция, называемая воспаление.