VMB

знижуються захисні функції крові, збільшується проникність слизових оболонок, падає імунологічна реактивність. Це може призвести до активації нормальної мікрофлори людини і як результат - виникнення автоінфекції. Вчені допускають, що існує прямий зв'язок між сонячною активністю, електромагнітними збуреннями і сприйнятливістю до інфекційних хвороб. Особливу небезпеку для людей має іонізуюче випромінювання після ядерних вибухів і радіоактивних катастроф, подібних до аварій на Чорнобильській АЕС. У землю, воду, повітря на значній території потрапляє велика кількість радіоактивних речовин. Згодом вони проникають у рослини, їх поїдають тварини - виникає радіоактивність м'яса, молока, м'ясних і молочних продуктів. При їх споживанні людиною радіоактивні речовини накопичуються в тканинах, кістках, що призводить до пригнічення резистентності організму.

9.ІМУНІТЕТ ТВАРИННОГО ОРГАНІЗМУ

9.1Видиімунітету

Людина і тварини живуть в складному довкіллі, де існують мільярди бактерій, вірусів, грибів, найпростіших. Часвідчасувонипроникаютьвїх внутрішнє середовище. Але в переважній більшості згадані фактори суттєвої шкоди людині і тваринам не завдають. Це зумовлено тим, що існує й активно функціонує захисна система організму - система імунітету. Спочатку термін "імунітет" означав, що організм не чутливий до інфекційних агентів або захищений від них (immunitas - звільнений від податків). Численні спостереження показали, що особи, які перехворіли на інфекційну хворобу, захищені від повторного зараження тим же збудником. Так виникло поняття набутого імунітету (несприйнятливості), який є специфічним і тривалим. Нині ж під імунітетом розуміють

171

комплекс морфолого-функціональних компонентів, що забезпечують гомеостаз організму. тобто не лише проти патогенів інфекційної чи інвазійної природи, а й проти любих інших факторів, які характеризуютьсяознакамичужерідної генетичноїінформації.

Імунна система виконує гомеостатичну функцію імунного нагляду. Вона підтримує постійність внутрішнього середовища та оберігає його, зокрема, від виникнення захворювань. Від стану імунної системи, як правило, залежить відповідь організму на проникнення хвороботворних агентів. Доказами цього є загальновідомі факти: у дітей, які мають вроджені вади імунної системи, значно частіше виникають пухлини, і вони в більшості випадків гинуть від захворювань, викликаних різноманітнимимікроорганізмами.

При надзвичайно небезпечній хворобі сучасності - СНІДі - глибоко уражається імунна система, завдяки чому нешкідлива в звичайних умовах мікрофлора організму може стати однією з причин загибелі людини. Таким чином, імунна система забезпечує одну з важливих адаптаційних функцій організму і спрямована на контроль і збереження його генетичної недоторканості.

. Основною функцією стеми імунітету є систематичне розпізнавання всього чужорідного, що проникає в організм (бактерії, гриби, віруси, найпростіші), власних змінених клітин, підтримання гомеостазу, нейтралізація, видалення та знищення чужорідних агентів.

На кожну чужерідну сполуку, що потрапляє в організм, останній специфічно реагує,

виробляючи молекули й клітини, які вступають з нею у взаємодію за для подальшого видалення.

172

Залежно від того, проти якого агента розвивається опірність організму, розрізняють такі форми імунітету: протитоксичний,

протибактеріальний, противірусний, протигрибковий, протипаразитарний, протипухлинний, трансплантаційний.

9.2. Структура імунної системи

Імунна система, яка оберігає постійність внутрішнього середовища, розміщена по всьому організму. Розрізняють центральні та периферичні органи імунітету. До центральних органів належать вилочкова залоза (тимус) і сумка (бурса) Фабриціуса у птахів (bursa - сумка). Вважають, що її функцію у людини виконує кістковий мозок та пейєрові бляшки, які знаходяться в стінці кишечника. Периферичні органи імунітету представлені селезінкою, лімфатичними вузлами, а також всіма лімфатичними скупченнями організму. Центральною клітиною імунної системи є лімфоцит.

Перед ознайомленням із механізмом імунного захисту організму, необхідно з’ясувати зміст таких основних імунологічних понять, як антигени й антитіла.

Антигени – це біополімери, природні або синтетичні сполуки, які розпізнаються лімфоїдними клітинами й здатні викликати імунну відповідь. Остання може проявитись синтезом антитіл, підвищеною чутливістю (гіперчутливістю), імунологічною пам'яттю, імунологічною толерантністю (tolerantia - переносимість, терпимість). Антигени характеризуються двома основними взаємопо'язаними властивостями: 1) вибірково взаємодіють із рецепторами лімфоцитів, викликаючи синтез антитіл; 2) специфічно реагують із цими антитілами. За хімічною будовою антигенами є переважно білки, деякі

174

полісахариди, ліпіди та їх сполуки. Розрізняють повноцінні антигени та гаптени. Останні, на відміну від антигенів, не здатні індукувати синтез антитіл, проте вступають з ними в реакцію при певних умовах.

Антитіла. Існує п'ять класів імуноглобулінів ( антитіл ) : G, М, А, Е, D. Молекули кожного класу складаються з важких (Н) і легких

(L) поліпептидних ланцюгів. Вони мають активні центри – місця контакту з комплементарними структурами антигенів, рецептори для фактору неспецифічного імунітету – комплементу. Антитіла синтезуються плазматичними клітинами – трансформованими під впливом антигену Б-лімфоцитами.

В процесі формування імунної відповіді спостерігається тісне кооперування клітинних і гуморальних факторів імунної системи. В імунній відповіді беруть участь В-лімфоцити, Т-лімфоцити і макрофаги. Лімфоцити – одні з найважливіших клітин імунної системи. Вони здатні реагувати лише на окрему групу структурно подібних антигенів. Ця здатність існує ще до першого контакту імунної системи з даним антигеном і зумовлена наявністю мембранних рецепторів до його детермінант. Кожен клон лімфоцитів відрізняється від іншого будовою цих рецепторів. Таким чином, кожен клон здатний реагувати тільки на певні, відповідні йому антигени. В результаті лімфоцити людини складають виключно неоднорідну популяцію клітин, у яких різноманіття рецепторів перевищує 106.

Лімфоцити відрізняються між собою не тільки за специфічністю своїх рецепторів, а й за функціональними властивостями. Розрізняють два основних класи лімфоцитів: В-лімфоцити й Т-лімфоцити (рис. 9.3)

В-лімфоцити. Попередники антитілопродукуючих клітин розвиваються із гемопоетичної стовбурової клітини кісткового мозку.

175

При цьому вони проходять свій цикл розвитку, в результаті якого на їх поверхні з'являються рецептори. Зрілі В-клітини відзначаються тим, що на їх мембранах є імуноглобулінові рецептори до антигена. При зв'язуванні антигена цими рецепторами, клітини активуються, проліферують і диференціюють у плазмоцити, які є продуцентами антитіл.

Т-лімфоцити. Попередники Т-лімфоцитів із кісткового мозку й ембріональної печінки мігрують у тимус і зазнають серії перетворень.

У процесі дозрівання і проліферації виникають різні види Т-лімфоцитів. Розрізняють Т-лімфоцити хелпери (помічники) з CD4

антигеном, Т-супресори, Т-ефектори (кілери) з CD8 антигеном, Серед

Т-хелперів теж є різновидності: класичні Т-хелпери, які активуються, проліферують під впливом антигена і стимулюють В-лімфоцити до поділу і перетворення їх у плазмоцити; Т-хелпери гіперчутливості сповільненого типу, що виконують функцію помічників шляхом вивільнення біологічно активних речовин - лімфокінів; Т-хелпери- підсилювачі стимулюють інші Т-лімфоцити до продукції факторів, які виконують роль помічників.

Таким чином, основною функцією Т-хелперів є стимуляція В-лімфоцитів, Т-лімфоцитів і макрофагів.

До клітин, що здатні пригнічувати різні ланки імунопоезу, належать Т-супресори. Розрізняють специфічні та неспецифічні Т- супресори. Специфічні Т-супресори пригнічують імунну відповідь організму на конкретні антигени, в той час, як неспецифічні супресори пригнічують відповідь незалежно від виду антигена.

Від функціонального стану Т-супресорів залежить розвиток аутоімунних, алергічних, імунодефіцитних станів, вираженість трансплантаційних реакцій тощо.

176

Наприклад, при функціональній недостатності Т-супресорів В-лімфоцити й Т-кілери одержують широку можливість реагувати проти власних клітин і тканин, що зумовлює розвиток аутоімунних і алергічних реакцій. Однак, якщо активність Т-супресорів переважає функціональну здатність Т-хелперів, створюється благодатний фон для розвитку імунодефіцитних станів.

Особливу роль відіграють Т-контрсупресори. Вони здатні пригнічувати вплив Т-супресорів на Т-хелпери.

Важливою групою Т-лімфоцитів є Т-ефектори, кілери. Ці клітини здатні розпізнавати чужорідний антиген у комплексі з рецепторами власних клітин і знищувати ці клітини разом з патогенними агентами, що в них знаходяться.

У крові людини на долю Т-лімфоцитів припадає біля 75% лімфоцитів, 15% складають В-клітини і 10% - К-клітини.

Велике значення для дослідження стану імунної системи має підрахунок Т- і В-лімфоцитів і визначення їх функціональної здатності.

Для підрахунку цих клітин до недавнього часу користувались методом спонтанного розеткоутворення. Розеткоутворення - це процес взаємодії лімфоцитів і чужорідних еритроцитів з утворенням комплексів клітин, що складаються із центрально розміщеного лімфоцита й розташованих навколо нього еритроцитів.

Т-лімфоцити людини, маючи рецептори до баранячих еритроцитів, утворюють з ними розетки, і тому вони позначаються Е- РУК (Е - еритроцити, РУК - розеткоутворюючі клітини). За кількістю Е-РУК можна підрахувати кількість Т-лімфоцитів.

В-лімфоцити мають на своїй поверхні рецептори до еритроцитів мишей і формують з ними спонтанні розетки. Іноді цей тест

177

використовують для визначення В-лімфоцитів. Проте частіше для цього поки що використовують методики розеткоутворення з урахуванням інших рецепторів. Такими маркерами є рецептори до Fcфрагменту імуноглобуліну і до СЗ-компоненту комплементу. При зв'язуванні комплексу еритроцит - антиеритроцитарні антитіла з рецептором і Fc-фрагмента виникають ЕА-розетки (Е - еритроцит, А - антитіло). Коли ж до рецептора СЗ приєднується комплекс еритроцитиантиеритроцитарні антитіла-СЗ-компонент, утворюються ЕАС-розетки (Е - еритроцит, А - антитіло, С - комплемент). Відповідно В-лімфоцити часто позначають як ЕА-РУК або ЕАС-РУК.

Для визначення імунорегуляторних клітин Т-хелперів і Т- супресорів, беручи до уваги присутність у перших рецепторів до Fcфрагмента IgM, а в других - до Fc фрагмента IgG, навантажують лімфоцити відповідно комплексами еритроцит-IgM, еритроцит-IgG. Підраховуючи розетки, визначають кількість Т-хелперів і Т- супресорів. Крім того, знаючи, що теофілін гальмує активність більшості Т-лімфоцитів, крім Т-хелперів, досліджують розеткоутворення до і після обробки Т-клітин теофіліном. Клітини, які зберігають здатність формувати розетки, вважаються Т-хелперами, а ті, які втрачають цю здатність, розглядаються як сукупність Т- супресорів і Т-ефекторів.

Тепер у науково-дослідних і діагностичних лабораторіях широкого розповсюдження набувають більш досконалі й чутливі методики підрахунку кількості Т- і В-лімфоцитів та їх субпопуляцій. З цією метою використовують флуоресціюючі моноклональні антитіла, що дозволяють виявляти на популяціях лімфоцитів специфічні антигени, характерні для цієї різновидності клітин.

178

Для вивчення функціональної здатності лімфоцитів використовується реакція бласттрансформації (РБТЛ). Перехід малих лімфоцитів із стану спокою в бластні форми, які здатні до проліферації та диференціації, називається бласттрансформацією. Цей процес супроводжується морфологічними змінами лімфоцитів – збільшенням розмірів, кількості мітохондрій, рибосом. Згодом одна бластна клітина може започатковувати клон із значної кількості клітин, які мають ту ж імунологічну специфічність, що й вихідна клітина.

Ті речовини, що викликають бласттрансформацію, одержали назву мітогенів, які бувають специфічними та неспецифічними. Специфічними мітогенами виступають антигени, які впливають тільки на ті лімфоцити, що несуть відповідні йому рецептори. Неспецифічні

– залучають у процес значну частину лімфоцитів незалежно від їх імунологічної специфічності. Причому одні з них вибірково активують тільки Т-клітини, інші – В-клітини. Найбільш часто в клінічній практиці використовують такі мітогени, як фітогемаглютинін (ФГА), Конканавалин А (КонА), ліпополісахарид (ЛПС), мітоген лаконосу, туберкулін. ФГА і КонА вибірково активують лише Т-клітини, ЛПС -тільки В-клітини.

Роль макрофагів у імунній відповіді. Макрофаги (мононуклеарні фагоцити) - це третій тип клітин, які безпосередньо беруть участь у формуванні гуморальної і клітинної імунної відповіді та мають багатогранні функції. Вони всюдисущі й знаходяться в усіх органах і тканинах. Будучи активно рухливими клітинами, макрофаги мігрують до чужорідних агентів, старіючих, пошкоджених клітин і руйнують їх. На їх поверхні є багато рецепторів: Fc-рецептори для імуноглобулінів, до компонентів комплементу, інтерферону та інших цитокінів.

179

Макрофаги здійснюють одну з важливих імунологічних функцій - розщеплюють і переробляють антиген і представляють його Т- і В- лімфоцитам. На відміну від останніх, макрофаги не мають клонально запрограмованих властивостей і не володіють антигенною специфічністю, а реагують як неспецифічні допоміжні клітини.

Головний комплекс гістосумісності (ГКГ)- це основна генетична система, що обумовлює функціонування імунної системи і в першу чергу Т-системи імунітету. Вона кодує здатність розпізнавати "своє" й "чуже", синтезувати антитіла, відторгати чужорідні клітини, визначає схильність до захворювань . Однак ці антигени виконують в організмі й інші біологічно важливі функції. Наприклад, знаходячись на В- клітинах і макрофагах, зумовлюють їх взаємодію з Т-хелперами. Поверхневі антигенні структури клітин, які стимулюють реакції відторгнення трансплантата, одержали назву антигенів гістосумісності, а гени, які їх кодують, генів гістосумісності.

9.3. Клітинні механізми природного захисту

Фагоцитоз. Велике значення у неспецифічному захисті відіграє фагоцитарна реакція організму, яка вперше була відкрита видатним вітчизняним ученим І.І. Мечниковим. Як було встановлено, основними дійовими особами у цьому процесі є мікрофаги і макрофаги, якими здійснюється захоплення і знищення бактерій. Мікрофаги - поліморфноядерні нейтрофіли є "професійними" фагоцитами. Поліморфноядерні лейкоцити першими з’являються у вогнищі запалення і починають поглинати й знищувати чужорідних агентів. Макрофаги утворюють моноцитарно-фагоцитарну систему

180