Володимир Болібок (Калуга)
Частина 1
Імунна система. Які її функції?
Імунна система - це сукупність органів, тканин, клітин і вироблюваних ними спеціальних захисних білків, що відповідають за підтримання генетичної сталості внутрішнього середовища організму і здійснюють "імунний нагляд".
До імунної системи належать "центральні" чи основні органи - кістковий мозок і тимус; і "периферичні" або допоміжні органи - селезінка, лімфатичні вузли, мигдалини, аденоїди, апендикс, скупчення лімфоїдної тканини в підслизовому шарі кишечника (Пейєрових бляшки). Як і всі органи і системи людини, імунна система перебуває під регуляцією центральної нервової системи, основна роль в нервовій регуляції імунної системи належить гіпоталамусу і гіпокамп. Відразу ж відзначимо, що, по-перше, в цих же структурах головного мозку знаходяться і центри регуляції ендокринної системи, а по-друге, і гіпоталамус і гіпокамп - це найуразливіші і схильні до патогенним впливам відділи головного мозку, що обумовлює досить часті проблеми імунної системи з -за "патологічного регулювання" з боку центральної нервової системи. До імунній системі також відносяться вільно циркулюють в організмі клітини - лейкоцити, або білі клітини крові, які можуть проникати в усі органи і тканини людини і здійснювати фунции "імунного нагляду".
В чому полягає "імунний нагляд"?
Як відомо, вся інформація про живий організм записана в його генах, які зібрані в "геном", причому набір генетичної інформації однаковий у всіх (приблизно 500 мільярдів) клітинах нашого організму, і всі білки та інші біологічні сполуки, які вони виробляють, також закодовані в геномі. Іншими словами, все, що закодовано у власному геномі є для організму своїм, а то, що в ньому не закодовано, є не своїх, і тому чужим чи чужорідним.
Імунний нагляд якраз і полягає в тому, що імунна система виявляє будь-які ознаки чужорідність за принципом: "Якщо не свій, значить чужий", і знищує все, що несе на собі ознаки чужого. Причому неважливо - чи є чуже результатом життєдіяльності чужого геному, як це буває в разі потрапляння білків з коров'ячого молока, частинок квіткового пилку, вірусу або мікроба ззовні, або є наслідком поломки свого власного (мутацією або трансформацією) - підсумок завжди однаковий: спочатку чуже чи стало чужим в результаті поломки своє знищується і видаляється з організму. В імунології для позначення чужого використовується спеціальний термін - "антиген", що в перекладі з латині означає "чужорідний" чи "народжений чужим".
Здатність розпізнавати свій і чужий, охороняти своє від чужого, не чіпати своє і знищувати чуже - є фундаментальним і основним властивістю імунної системи, з якого випливають всі інші її властивості і здібності.
Як діють клітини імунної системи?
Дуже цікаво, а як це відбувається фізично, тобто що саме робить імунна система, щоб розпізнати своє і несвоє, або чуже? Як я вже згадував, до імунної системи належать лейкоцити - вільно мігруючі клітини, які здатні переміщатися з кров'яного русла в тканини, в лімфатичні судини і повертатися назад в кров. Так ось, лейкоцити насправді повзають, в буквальному сенсі цього слова, по всіх органах і фізично обшукують, як наглядачі, обмацують спеціальними "щупальцями" - рецепторами інші клітини організму і один одного в пошуках "посвідчення особи" клітини зі спеціальних білкових молекул на поверхні, які є свідченням того, що дана клітина є своєї. Якщо на поверхні іншої клітини (наприклад, мікроба) таких молекул немає, то ця клітина відразу знищується.
Крім того, лейкоцити здатні, обшукуючи поверхню інший клітини зі свого організму, виявити присутність на її поверхні несвоїх білків, наприклад, якщо клітина інфікована вірусом. Ця клітина також знищується разом з проникли в неї вірусною частинкою. І, нарешті, лейкоцити несуть на своїй поверхні рецептори до чужорідних молекулам, наприклад білків або ліпополісахаридом (це молекули, з яких будується оболонка мікробів), які також можуть проникати в організм, наприклад з їжею, і реагуючи на них, запускати цілий каскад реакцій, які призводять до уловлювання чужорідних молекул з циркуляції по організму і їх знищення.
Якщо підвести підсумок сказаному, то імунна система здатна розпізнавати все, що не є продуктом реалізації власної генетичної програми, тобто не своїх в організмі, і знищувати несвоє, або, як кажуть імунологи, імунна система здатна розпізнавати і знищувати антигени.
Імунітет до інфекції
Спробуємо трохи глибше розібратися в суті імунітету - тобто які процеси викликає мікроб або вірус в організмі і що означає імунітет до інфекції.
Що, власне, міробу або вірусу від нас треба? Як і всьому живому на Землі, мікроби потрібна їжа. Мікроби пробираються в чужій організм для того, щоб роздобути поживні речовини, необхідні для свого розвитку і розмноження, тобто для того, щоб харчуватися за наш рахунок. Але не всі мікроби однаково шкідливі: деякі з них задовольняються лише залишками їжі, яка не до кінця переварилася в шлунку і кишечнику і, крім того, замість виробляють і виділяють в порожнину кишечника вітаміни, амінокислоти і молочну кислоту, створюючи тим самим корисну середу. Ці мікроби - нормальні мешканці кишечника (кишкова паличка, молочно-кислі лактобактерії та біфідобактерії), вони не виділяють ніяких шкідливих речовин, не намагаються проникнути через бар'єр слизової оболонки для того, щоб дістатися до таких багатих поживними речовинами розчинів, як кров і лімфа, і не викликають загибелі клітин організму людини.
Але є і більш аргессівние мікроби, наприклад дифтерійна паличка або менінгокок (збудник менінгіту). При попаданні в організм людини вони грубо вдираються через слизову оболонку носоглотки, викликаючи пошкодження самих клітин слизової і виділяють отруйний людини токсин. У будь-якому випадку, коли потрапляння хвороботворного мікроба, вірусу, грибка, іншим словом - інфекції в організм відбувається вперше і, як кажуть імунологи, у людини ще не вироблений імунітет, мікроб почувається у відносній безпеці до тих пір, поки на нього не наткнеться блукаючий лейкоцит. Це може статися відразу, і тоді лейкоцит знищує мікроб на місці і інфекція не розвивається. Але може пройти і якийсь час - за цей час мікроб встигає розмножитися, викликати пошкодження клітин організму людини і виділити свої токсини, які також викликають пошкодження клітин, що призводить до розвитку запалення, тобто розвивається інфекційне захворювання. Під час інфекційного захворювання лейкоцити у великій кількості скупчуються в місцях появи і розмноження мікробів і намагаються їх знищити, йде боротьба "хто - кого". Імунна система починає виробляти спеціальні захисні білки - антитіла, які також атакують мікробів і вбивають їх. Крім того, антитіла мають здатність зв'язувати і знешкоджувати токсини, що виділяються мікробами. За позитивного результату імунна система за допомогою лейкоцитів і антитіл долає мікробів, запалення закінчується і тканину, ушкоджена в результаті запалення відновлюється - регенерує.
Антитіла, які імунна система починає виробляти після перенесеної інфекції, залишаються в крові надовго, іноді на все життя, і при новому попаданні тих же самих мікробів в організм антитіла відразу з ними реагують і вбивають мікроб до того, як він встигне прижитися в організмі, розмножиться і викликати запалення, тобто антитіла здатні запобігти розвитку інфекції при подальшому контакті з мікробом. Імунологи кажуть: до інфекції виробився імунітет.
Таким чином, імунітет - це здатність організму і його імунної системи знешкоджувати і знищувати інфекцію до того, як інфекція викличе пошкодження тканин і клітин організму і розвинеться запальна реакція.
види імунітету
Слід зазначити, що у людини, як і у інших тварин, є генетично обумовлений (видовий) імунітет до більшості мікробів, що знаходяться в навколишньому середовищі. Щомиті ми вдихаємо сотні і тисячі мікробів в кожному кубічному сантиметрі повітря; ковтаємо тисячі і мільйони мікробів з водою, напоями та їжею; на шкіру, волосся, слизову оболонку очей постійно потрапляють мікроби - і всі вони практично відразу знищуються імунною системою людини, не завдаючи йому ніякої шкоди.
Імунітет можна виробити штучно, за допомогою вакцин і сироваток, і, як я вже згадував, вперше це зробив англієць Е. Дженнер, прищепивши дитини проти віспи. Штучний імунітет називають активним, коли в організм вводять вакцину (імунологи кажуть - вводять антиген) - живої, але ослаблений вірус, або вбитий вірус чи мікроб, або білок з вірусних і мікробних тіл, або знешкоджений мікробний токсин - в цьому випадку організм людини виробляє імунітет самостійно, як це відбувається при справжньою інфекції, і імунітет зберігається довгі роки. Штучний імунітет можна створити і пасивно, якщо ввести в організм готові захисні білки - антитіла, отримані від перехворів або активно вакцинованого людини (наприклад, противокоревой гаммаглобулин) або тваринного (при дифтерії, наприклад, і зараз вводять антитіла, отримані з крові вакцинованих коней) . Антитіла зберігаються в організмі людини кілька тижнів, рідко місяців, тому при штучної пасивної імунізації імунітет нестійкий.
Підводячи підсумок, акцентуємо увагу на наступному: імунна система здійснює імунологічний нагляд за станом внутрішнього середовища організму, виявляючи антигени, тобто то, що не є своїм, відхиляється від генетичної програми, закладеної в геномі кожного індивідуума; імунна система знищує виявлені антигени, при цьому створюється імунітет, тобто стан, при якому при повторному попаданні цього ж самого антигену в організм він знищується, не встигнувши викликати захворювання.
Особливості імунної системи у дітей
Розвиток імунної системи починається з появи зародкового тимусу і заселення кровотворними клітинами кісткового мозку ембріона на 6-7 тижні вагітності. В цей же час або трохи пізніше з'являється селезінка, і починає розвиватися система лімфовузлів і лімфоїдної тканини. Імунна система поступово формується до 5-6 міс вагітності, але до народження дитини знаходиться в супрессірованном (як би сплячому) стані. В останні 2 місяці вагітності наявні в крові матері антитіла починають активно переходити через плаценту в кров дитини і до моменту народження їх концентрація в крові дитини така ж або навіть більше, ніж в крові у матері. Очевидно, що при передчасних пологах недоношена дитина не отримує достатньої кількості антитіл від матері і його імунітет набагато слабкіше. Імунітет набагато гірше і у дітей, матері яких страждали токсикозами (сучасним гестозами) другої половини вагітності і при внутрішньоутробної гіпотрофії (при цьому через плаценту погано проходять живильні речовини, плід "голодує").
Після народження на дитину і на його імунну систему накидаються мільйони мікробів і вірусів з навколишнього середовища, і, хоча з більшістю з них дитина стикається вперше, проте з ними він цілком успішно справляється, тому що у новонародженого високий рівень пасивного (отриманого від матері з антитілами) імунітету. І він продовжує отримувати все нові і нові порції антитіл від матері з грудним молоком, в якому антитіла містяться у великих кількостях - тому для дитини так важливо зберегти грудне вигодовування. Таким чином, доношена новонароджена дитина від здорової матері реагує на всі інфекції, як імунізувати, тому що отримав і продовжує отримувати з грудним молоком всю захист, накопичену імунною системою матері за 20-30 років її життя. У перші кілька годин і днів відбувається "заселення" шкіри і слизових дитини різної мікрофлорою, з деякими з мікробів - кишковою паличкою, біфідо-і лактобактеріями, він буде мирно жити все життя, а шкідливі, хвороботворні мікроби - знищуються. Протягом перших місяців щодо високий (імунологи кажуть - напружений) імунітет у новонародженої дитини поступово слабшає, тому що приблизно до 9 - 12 міс. антитіла, отримані дитиною від матері витрачаються, в цей період починають синтезуватися свої власні антитіла - але, як ви пам'ятаєте, тільки проти тих інфекцій, з якими дитина вже стикався. Крім того, в цей період більшість матерів закінчує годівля грудьми, і дитина позбавляється додаткового підживлення антитілами з материнського молока. Більшість батьків випробували на власному досвіді, що з цього моменту до дітей починає чіплятися всяка інфекція, в першу чергу вірусна, і вони раз у раз хворіють, всім підряд. Цей період триває приблизно до 5-6 річного віку, до тих пір, поки імунна система дитини не перезнайомиться і не виробить імунітет до більшості інфекції зі звичайного оточення дитини. А потім починається школа. Швидше за все, проблем імунітету у школярів має сенс присвятити окрему лекцію.