Как работает иммунная система

Теперь вы знаете, что органы иммунной системы - это место подготовки ее “войск”. Непосредственная борьба с “чужим” выпадает на долю солдат-клеток. С ними вы тоже уже познакомились. Основную их работу называют иммунологической реакцией. Это каскад клеточных взаимодействий, возникающих в ответ на появление в организме “чужого”.

Вещество, не являющееся генетически своим, вызывающее иммунологическую реакцию, называют антигеном. Чтобы при его появлении возникли ответные действия “армии”, оно должно соответствовать ряду условий. Во-первых, быть генетически чужеродным. Во-вторых, обладать соответствующим размером (например, иметь молекулярную массу не менее 10 кД). В-третьих, оно должно находиться в определенном состоянии (коллоидном, растворимом).

Иммунологические реакции

Цель любой иммунологической реакции - уничтожение антигена и защита организма.

Встречаясь с противником, клетки иммунной системы должны:

1. Распознать его.

2. Выставить передовые войска, а затем направить в бой десант, обученный для борьбы с конкретным врагом - специфический иммунологический ответ.

3. Запомнить противника. На этом этапе вырабатываются клетки памяти. При повторном попадании врага войска будут выставлены гораздо быстрее.

Во время боевых действий клетки выбрасывают необходимые биологически активные вещества (БАВ) -“связь”. Без них борьба невозможна.

Чтобы узнать, как ведут себя клетки на поле боя, посмотрим на “карту военных действий” и познакомимся с основной схемой иммунного ответа.

Основная схема иммунного ответа

1. Антиген, попадая в организм, в первую очередь сталкивается с естественными барьерами - кожей, слизистыми оболочками и т. д. Многим микроорганизмам не удается преодолеть их.

2. Если вторжение все же произошло, антиген встречается с фагоцитирующими клетками.

3. Макрофаг (фагоцит) пожирает и переваривает антиген.

4. Если он не справляется с ним самостоятельно, то представляет на поверхности своей мембраны информацию о проникшем враге. Это сигнал для Т- или В-лимфоцитов.

5, В ответ на полученный сигнал о вторжении в периферических органах иммунной системы начинается отбор клеток, необходимых для борьбы именно с этим антигеном. Образуется клон соответствующих клеток. Одновременно формируется небольшое количество клеток памяти.

6. “Солдаты” вступают в бой.

Иммунный ответ на различные антигены может происходить по-разному. Если в борьбу вступают Т-клетки, это называется иммунный ответ по клеточному типу. Если используются В-отряды - это ответ по гуморальному типу. Представьте себе, что в организм человека проник вирус. Необходим ответ Т-клеток.

Иммунологический ответ по клеточному типу
  1. Антиген встречает первые препятствия - кожу и т. д.

  1. Макрофаг поглощает антиген и представляет его на мембране.
    2.

  1. Информация о противнике передается Т-хелперу.
    2.

4. Т-хелпер способствует формированию клона Т-киллеров. Образуются клетки памяти.

5. Т-киллеры способны разрушать вторгшиеся “чужие” клетки и клетки, зараженные вирусом.

  1. Реакция завершается при участии Т-подавляющих клеток.
    2.

При проникновении бактерий и некоторых вирусов может понадобиться гуморальный ответ. Возможны два его варианта. В первом случае работе В-клеток помогают Т-хелперы, уже знакомые нам по предыдущей схеме.

Иммунологический ответ по гуморальному типу с помощью Т-хелперов

1. Проникновение антигена.

. Антиген

2. Поглощение антигена и появление информации о нем на макрофаге.

3. Передача информации Т-хелперу.

 

4. Т-хелпер способствует активации В-клеток. Образуются клетки памяти.

 

5. В-клетки превращаются в плазматические клетки, способные к синтезу антител.

6. Плазматическая клетка вырабатывает именно те антитела, которые нужны для борьбы с поступившим антигеном. Они связывают и обезвреживают его, образуя иммунный комплекс.

7. Комплекс антиген - антитело захватывается макрофагом и разрушается.

  1. Завершение иммунологической реакции происходит при участии Т-подавляющих клеток.

При втором варианте такого ответа В-клетки обходятся своими силами, без помощников.

Иммунологический ответ по гуморальному типу без помощи T-клеток
  1. Проникновение антигена.
    2.

  1. Поглощение антигена и представление его на макрофаге.
    2.

3. Информация с макрофага передается на В-клетку.

  1. В-клетки превращаются в плазматические клетки, вырабатывающие антитела.
    2.

  1. Антитела связывают антигены.
    2.

  1. Комплекс антиген - антитело удаляется макрофагом.
    2.

Всегда ли возникает иммунологическая реакция на “чужое”? Может ли случиться, что ответа на его появление не последует? Существует такое явление, как иммунологическая неотвечаемость, или толерантность. Подобно тому, как клетки иммунной системы реагируют на определенный антиген, при толерантности они не реагируют на конкретного “чужого”. Толерантность можно отменить. Явление неотвечаемости имеет большое биологическое значение для человека.

Почему и как может возникать толерантность?

  1. Макрофаг не узнает “чужое” и вся цепь иммунологического ответа не запускается.

  1. Т-хелпер неактивен, и не возникают последующие этапы иммунологической реакции.
    2.

  1. Очень активны Т-подавляющие клетки, и дальнейшей реакции не происходит.
    2.

Иногда иммунная система очень странно реагирует на опасность. Кажется, что она ее явно переоценивает: “лес рубят, щепки летят” или “из пушки по воробьям”. В иммунологии это называется аллергической реакцией. Антиген при этом именуют аллергеном.

Давайте снова обратимся к схематическому изображению военных действий. Тем, кто страдает аллергией, это поможет разобраться в причине и механизме возникновения своей болезни.

Аллергический процесс проходит три стадии. Причем в ведении иммунной системы находятся только первые две.

Механизм развития аллергического процесса

  1. Все начинается с первого контакта с аллергеном (первая стадия). В результате иммунного ответа в организме накапливаются антитела или Т-клетки, направленные против этого антигена. При повторном контакте происходит образование комплексов антиген - антитело.

2. На второй стадии образовавшийся комплекс действует на клетки-мишени и из них выбрасываются биологически активные вещества - медиаторы аллергии.

3. Третья стадия - реакция органов и тканей на действие медиаторов аллергии. Это и есть собственно болезнь.

Эти стадии при различных заболеваниях протекают не совсем одинаково, что определяет особенности их проявлений и сложности лечения. Различают четыре типа аллергических реакций.

I тип

По этой схеме развиваются очень многие аллергические заболевания - бронхиальная астма, анафилактический шок, аллергический насморк и др.

Первая стадия.
  1. В результате действия антигена вырабатываются антитела класса Ig Е (иногда Ig G).

2. Эти антитела обладают способностью фиксироваться на клетках, которые принято называть клетками-мишенями.

3. Повторное попадание антигена приводит к образованию комплексов антиген - антитело, фиксированных на клетках-мишенях. При этом повреждается клеточная мембрана.

Вторая стадия. Клетки-мишени первого порядка - это тучные клетки в тканях и базофилы. Тучных клеток много в коже, дыхательных путях, сосудах. Гранулы клеток-мишеней содержат биологически активные вещества - гистамин и другие, которые выбрасываются из клеток. Это привлекает к месту реакции нейтрофилы, эозинофилы и др. Они также выбрасывают биологически активные вещества. Часть из них вызывает повреждение клеток и тканей организма, а другая часть, наоборот, тормозит реакцию.

Третья стадия. Действуя на ткани организма, биологически активные вещества вызывают проявления аллергических заболеваний.

Завершается иммунологическая реакция также благодаря действию биологически активных веществ и прекращению поступления аллергена. Макрофаги удаляют продукты повреждения и иммунные комплексы. Повреждающие соединения обезвреживаются действием биологически активных веществ эозинофилов.

II тип

Он характерен для лекарственной аллергии с повреждением клеток крови, для гемолитической болезни новорожденных и т. д.

Первую стадию вызывают собственные клетки организма, которые по тем или иным причинам воспринимаются иммунной системой как чужеродные. Их называют аутоантигенами. В результате образуются аутоантитела, которые фиксируют комплемент и вызывают его активацию.

Вторая стадия. Компоненты комплемента, являясь биологически активными веществами, оказывают повреждающее действие на клетки-мишени.

 

Третья стадия. Происходит повреждение и гибель клетки. Разрушенные клетки удаляются фагоцитами.

III тип

Вы уже знаете, что иммунный комплекс - это соединение антигена с антителом. Иммунные комплексы образуются в результате “нормальных” иммунологических реакций гуморального типа. Как правило, они удаляются макрофагами. Однако при определенных условиях иммунные комплексы могут стать причиной ряда заболеваний. Так, с их действием связано возникновение аллергических реакций на отдельные лекарственные вещества, сыворотки, пищевые продукты. Иммунные комплексы играют важную роль в возникновении некоторых аутоиммунных заболеваний (ревматоидный артрит и др.).

Первая стадия. Поступивший антиген вызывает выработку антител (как правило, класса Ig М и Ig G). Эти антитела при соединении с соответствующим антигеном образуют нерастворимые иммунные комплексы, которые могут находиться в кровотоке или фиксироваться в тканях.

Вторая стадия. Образуются биологически активные вещества, которые должны помогать в удалении иммунных комплексов, однако ...

Третья стадия... Однако в результате сверхсильного действия биологически активных веществ повреждаются ткани и органы человека. Возникает аллергическое воспаление.

IV тип

В появлении аллергических реакций этого типа главная роль отводится Т-лимфоцитам. Для развития таких реакций требуется больше времени, поэтому они получили называние реакций замедленного типа и могут возникать в организме при действии некоторых вирусов (например, герпеса), микроорганизмов (например, возбудителя туберкулеза), грибов т. д. Эти реакции лежат в основе контактно-аллергического дерматита, некоторых аутоиммунных заболеваний.

Первая стадия. В ответ на поступивший антиген происходит образование Т-киллеров и соответствующих клеток памяти. Т- киллеры связывают антиген.

Вторая стадия. Т-лимфоциты выделяют биологически активные вещества - лимфокины, действующие на клетки-мишени.

Третья стадия. Биологически активные вещества действуют на ткани, вызывая в них воспаление.

Ткань

Далее

 

Сайт создан в системе uCoz