5. ІМУННА РЕГУЛЯТОРНА СИСТЕМА
Еволюція формувала систему імунітету близько 500 млн. Років. Цей шедевр природи захоплює нас красою гармонії і доцільністю. Наполегливе цікавість вчених різних спеціальностей розкрило перед нами закономірності її функціонування і створило в останні 110 років науку «Медична імунологія».
Клінічна імунологія - молодий розділ медичної науки, але вже перші результати її застосування в профілактиці і лікуванні відкривають широкі перспективи. Межі можливостей клінічної імунології повністю передбачити поки що важко, але вже зараз з упевненістю можна сказати - в цьому новому розділі науки лікарі набувають могутнього союзника в профілактиці і лікуванні інфекцій. Щороку приносить відкриття в цій бурхливо розвивається області медицини.
Початок розвитку імунології відноситься до кінця XVIII століття і пов'язане з ім'ям Е. Дженнера, вперше застосував на підставі лише практичних спостережень згодом обгрунтований теоретично метод вакцинації проти натуральної віспи.
Відкритий Е. Дженнером факт ліг в основу подальших експериментів Л. Пастера, що завершилися формулюванням принципу профілактики від інфекційних захворювань - принцип імунізації ослабленими або вбитими збудниками.
Розвиток імунології довгий час відбувалося в рамках мікробіологічної науки і стосувалося лише вивчення несприйнятливості організму до інфекційних агентів. На цьому шляху були досягнуті великі успіхи в розкритті етіології ряду інфекційних захворювань. Практичним досягненням є розробка методів діагностики, профілактики та лікування інфекційних захворювань в основному шляхом створення різного роду вакцин і сироваток. Численні спроби з'ясування механізмів, що обумовлюють стійкість організму проти збудника, увінчалися створенням двох теорій імунітету - фагоцитарної, сформульованої в 1887 році І. І. Мечникова, і гуморальної, висунутої в 1901 році П. Ерліхом.
Початок XX століття - час виникнення іншої гілки імунологічної науки - імунології неінфекційної. Як відправною точкою для розвитку інфекційної імунології з'явилися спостереження Е. Дженнера, так для неінфекційної - виявлення Ж. Борде і Н. Чистовічем факту вироблення антитіл в організмі тварини у відповідь на введення не тільки мікроорганізмів, а взагалі чужорідних агентів. Своє твердження і розвиток неінфекційних імунологія отримала у створеному І. І. Мечникова в 1900 р вченні про цитотоксинів - антитіла проти певних тканин організму, у відкритті К. Ландштейнером в 1901 році антигенів людських еритроцитів.
Результати робіт П. Медавар (1946) розширили рамки і привернули пильну увагу до неінфекційної імунології, пояснивши, що в основі процесу відторгнення чужорідних тканин організмом лежать теж імунологічні механізми. І саме подальше розширення досліджень в області трансплантаційного імунітету привернуло до відкриття в 1953 році явища імунологічної толерантності - неотвечаемості організму на введену чужорідну тканину.
Таким чином, навіть короткий екскурс в історію розвитку імунології дозволяє оцінити роль цієї науки у вирішенні ряду медичних і біологічних проблем.
ІМУНІТЕТ. ОРГАНИ ІМУННОЇ СИСТЕМИ.
Логіка підказує, що система імунітету захищає нас від інфекційних агентів: бактерій, вірусів і найпростіших, т. Е. Захищає організм від всього чужорідного. Але, в той же час стало зрозумілим, що імунна система необхідна, в першу чергу, для захисту від свого, що став чужим. Справа в тому, що щодня в нашому організмі виникають мільйони мутантних клітин, які можуть стати джерелом смертельних пухлин.
Розрізняють специфічну захист, або імунітет, і неспецифічну резистентність організму. Остання на відміну від імунітету спрямована на знищення будь-якого чужорідного агента. До неспецифічної резистентності відносяться фагоцитоз і піноцитозу, система комплементу, природна цитотоксичність, дія інтерферонів, лізоциму, b -лізінов та інших гуморальних факторів захисту.
Імунітет - це комплекс реакцій, спрямованих на підтримку гомеостазу при зустрічі організму з агентами, які розцінюються як чужорідні, незалежно від того, утворюються вони в самому організмі або надходять до нього ззовні.
Чужорідні для даного організму сполуки, здатні викликати імунну відповідь, отримали назву «антигени» (АГ). Теоретично будь-яка молекула може бути АГ. В результаті дії АГ в організмі утворюються антитіла (АТ), сенсибілізуються лімфоцити, завдяки чому вони набувають здатність брати участь в імунній відповіді. Специфічність АГ полягає в тому, що він вибірково реагує з певними АТ або лімфоцитами, що з'являються після потрапляння АГ в організм.
Здатність АГ викликати специфічна імунна відповідь обумовлена наявністю на його молекулі численних детермінант (епітони), до яких специфічно, як ключ до замка, підходять активні центри (антідетермінанти) утворюються АТ. АГ, взаємодіючи зі своїми АТ, утворюють імунні комплекси. Як правило, АГ - це молекули з високою молекулярною масою; існують потенційно активні в імунологічному відношенні речовини, величина молекули яких відповідає одній окремій антигенної детермінанті. Такі молекули носять найменування гаптенов. Останні здатні викликати імунну відповідь, тільки з'єднуючись з повним АГ, т. Е. Білком.
Органи, які приймають участь в імунітеті, ділять на 4 групи:
1. Центральні - тимус, або вилочкова залоза, і, мабуть, кістковий мозок.
2. Периферичні, або вторинні, - лімфатичні вузли, селезінка, система лімфоепітеліальних утворень, розташованих у слизових оболонках різних органів.
3. забар єрні ЦНС, насінники, очі, паренхіма тимуса і при вагітності - плід.
4. Внутрібарьерние - шкіра.
Розрізняють клітинний і гуморальний імунітет. Клітинний імунітет спрямований на знищення чужорідних клітин і тканин і обумовлений дією Т-кілерів. Типовим прикладом клітинного імунітету є реакція відторгнення чужорідних органів і тканин, зокрема шкіри, пересадженою від людини людині.
Гуморальний імунітет забезпечується утворенням АТ і обумовлений в основному функцією В-лімфоцитів.
В імунній відповіді беруть участь імунокомпетентні клітини, які можуть бути розділені на антігенпрезентірующіх (що представляють АГ), регуляторні (регулюють протягом імунних реакцій) і ефектори імунної відповіді (здійснюють заключний етап в боротьбі з АГ).
До антігенпрезентірующіх клітинам відносяться моноцити і макрофаги, ендотеліальні клітини, пігментні клітини шкіри (клітини Лангерганса) та ін. До регуляторним клітинам відносяться Т-і В-хелпери, супресори, контрсупрессори, Т-лімфоцити пам'яті. Нарешті, до ефекторами імунної відповіді належать Т-і В-кілери і В-лімфоцити, які є в основному антітелопродуцентов.
Важлива роль в імунній відповіді відводиться особливим цитокінами, що отримав найменування інтерлейкінів. З назви видно, що ІЛ забезпечують взаємозв'язок окремих видів лейкоцитів в імунній відповіді. Вони являють собою малі білкові молекули з молекулярною масою 15000-30000.
ІЛ-2 виділяється Т-ампліфайерамі під впливом ІЛ-1 і АГ; є стимулятором росту для всіх видів Т-лімфоцитів і активатором К-клітин.
ІЛ-3 виділяється стимульований Т-хелперами, моноцитами і макрофагами. Його дія спрямована переважно на ріст і розвиток огрядних клітин і базофілів, а також попередників Т-і В-лімфоцитів.
ІЛ-4 продукується в основному стимульований Т-хелперами і має надзвичайно широким спектром дії, так як сприяє зростанню і диференціювання В-лімфоцитів, активує макрофаги, Т-лімфоцити і огрядні клітини, індукує продукцію іммуноглобінов окремих класів.
ІЛ-5 виділяється стимульований Т-хелперами і є фактором проліферації і диференціювання еозинофілів, а також В-лімфоцитів.
ІЛ-6 продукується стимульований моноцитами, макрофагами, ендотелієм, Т-хелперами і фібробластами; разом з ІЛ-4 забезпечує ріст і диференціювання В-лімфоцитів, сприяючи їх переходу в антітелопродуценти, т. е. плазматичніклітини.
ІЛ-7 спочатку виділений з стромальних клітин кісткового мозку; посилює ріст і проліферацію Т- і В-лімфоцитів, а також впливає на розвиток тимоцитов в тимусі.
ІЛ-8 утворюється стимульований моноцитами і макрофагами. Його призначення зводиться до посилення хемотаксису і фагоцитарної активності нейтрофілів.
ІЛ-9 продукується Т-лімфоцитами і огрядними клітинами. Дія його направлено на посилення росту Т-лімфоцитів. Крім того, він сприяє розвитку еритроїдних колоній в кістковому мозку.
ІЛ-10 утворюється макрофагами і підсилює проліферацію зрілих і незрілих тимоцитах, а також сприяє диференціювання Т-кілерів.
ІЛ-11 продукується стромальних клітинами кісткового мозку. Відіграє важливу роль в гемопоезі, особливо тромбоцітопоезе.
ІЛ-12 посилює цитотоксичність Т-кілерів і К-лімфоцитів.
Імунна відповідь починається з взаємодії антігенпрезентірующіх клітин з АГ, після чого відбувається його фагоцитоз і переробка до продуктів деградації, які виділяються назовні і опиняються за межами антигенпрезентующими клітини.
Специфічність імунної відповіді забезпечується наявністю особливих антигенів, які отримали у мишей назва Ia -белка. У людини його роль виконують людські лейкоцитарні антигени 2-го класу, тип DR (Human Leukocytes Antigens. HLA).
Ia -белок знаходиться практично на всіх кровотворних клітинах, але відсутній на зрілих Т-лімфоцитах; під впливом інтерлейкінів відбувається експресія білка на цих клітинах.
Роль Ia -белка в імунній відповіді зводиться до наступного. АГ можуть бути розпізнані імунокомпетентними клітинами лише при контакті зі специфічними рецепторами, однак кількість АГ занадто велика і природа не заготовила для них відповідного числа рецепторів, ось чому АГ (чуже) може бути пізнаний лише в комплексі зі «своїм», функцію якого і несе Ia - білок чи антигени HLA - DR.
Продукти деградації АГ, покинувши макрофаги, частково вступають у взаємодію з Ia -белком, утворюючи з ним комплекс, що стимулює діяльність антигенпрезентующими клітини. При цьому макрофаг починає секретувати ряд інтерлейкінів. ІЛ-1 діє на Т-ампліфайер, в результаті чого у останнього з'являється рецептор до комплексу Ia -белок + АГ. Саме ця реакція, як і всі наступні, забезпечує специфічність імунної відповіді.
Активоване Т-ампліфайер виділяє ІЛ-2, діючий на різні клони Т-хелперів і цитотоксичні лімфоцити, які беруть участь в клітинному імунітеті. Стимульовані клони Т-хелперів секретують ІЛ-3, ІЛ-4, ІЛ-5 і ІЛ-6, які надають переважне вплив на ефекторні ланка імунної відповіді і тим самим сприяють переходу В-лімфоцитів в антітелопродуценти. Завдяки цьому утворюються АТ, або іммуноглобіна. Інші інтерлейкіни (ІЛ-7, ІЛ-9, ІЛ-10, ІЛ-12) впливають наріст і диференціювання Т-і В-лімфоцитів і є факторами надійності, що забезпечують імунну відповідь.
Клітинний імунітет залежить від дії гуморальних чинників, що виділяються цитотоксичними лімфоцитами (Т-кілерами). Ці сполуки отримали найменування «перфоріни» і «цітолізіни».
Встановлено, що кожен Т-ефектор здатний лизировать кілька чужорідних клітин-мішеней. Цей процес здійснюється в три стадії: 1) розпізнавання і контакт з клітинами-мішенями; 2) летальний удар; 3) лізис клітини-мішені. Остання стадія не вимагає присутності Т-ефектора, так як здійснюється під впливом перфорінов і цітолізінов. У стадію летального удару перфоріни і цітолізіни діють на мембрану клітини-мішені й утворять у ній пори, через які проникає вода, розриває клітини.
Серед гуморальних факторів, що виділяються в процесі імунної відповіді, слід вказати на фактор некрозу пухлин і інтерферони.
Дія інтерферонів неспецифічної, так як вони мають різні функції - стимулюють діяльність К-клітин і макрофагів, впливають безпосередньо на ДНК - і РНК-віруси, пригнічуючи їхнє зростання та активність, затримують ріст і руйнують злоякісні клітини.
Гуморальну імунну відповідь забезпечується антитілами, або іммуноглобіна. У людини розрізняють 5 основних класів іммуноглобінов: IgA. IgG. IgM. IgE. IgD. Всі вони мають як загальні, так і специфічні детермінанти.
Іммуноглобіна классаG. У людини є найбільш важливими. Концентрація їх досягає 9-18 г / л. Іммуноглобіна цього класу забезпечують противоинфекционную захист, зв'язують токсини, підсилюють фагоцитарну активність, активують систему комплементу, викликають аглютинації бактерій і вірусів, вони здатні переходити через плаценту, забезпечуючи новонародженому так званий пасивний імунітет.
Імуноглобуліни класу А. Ділять на 2 різновиди: сироваткові і секреторні. Перші з них знаходяться в крові, другі - в різних секрети. Відповідно до цього сироватковий іммуноглобіна А бере участь в загальному, імунітет, а секреторний забезпечує місцевий імунітет, створюючи бар'єр на шляху проникнення інфекцій і токсинів в організм.
Секреторний знаходиться в зовнішніх секрети - в слині, слизу трахеобронхіального дерева, сечостатевих шляхів, молоці. Молекули іммуноглобіна А, присутні у внутрішніх секрети і рідинах, істотно відрізняються від молекул зовнішніх секретів. Секреторний компонент, як видно, утворюється в епітеліальних клітинах і надалі приєднується до молекули IgA.
IgA нейтралізує токсини і викликає аглютинації мікроорганізмів і вірусів. Концентрація сироваткових IgA коливається від 1,5 до 4 г / л.
Імуноглобуліни класу D. Являють собою антитіла, які локалізуються в мембрані плазматичних клітин, в сироватці їх концентрація невелика. Значення IgD поки не з'ясовано, припускають, що вони беруть участь в аутоімунних процесах.
РЕГУЛЮВАННЯ ІМУНІТЕТУ.
Інтенсивність імунної відповіді багато в чому визначається станом нервової та ендокринної систем. Встановлено, що роздратування різних підкіркових структур (таламус, гіпоталамус, сірий бугор) може супроводжуватися як посиленням, так і гальмуванням імунної реакції на введення антигенів. Показано, що збудження симпатичного відділу автономної (вегетативної) нервової системи, як і введення адреналіну, підсилює фагоцитоз і інтенсивність імунної відповіді. Підвищення тонусу парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи призводить до протилежних реакцій.
Стрес, а також депресії пригнічують імунітет, що супроводжується не тільки підвищеною сприйнятливістю до різних захворювань, але і створює сприятливі умови для розвитку злоякісних новоутворень.
За останні роки встановлено, що гіпофіз і епіфіз за допомогою особливих пептидних біорегуляторів, що отримали найменування «цітомедіни», контролюють діяльність тимуса. Передня частка гіпофіза є регулятором переважно клітинного, а задня - гуморального імунітету.
ІМУННА РЕГУЛЯТОРНА СИСТЕМА.
Останнім часом висловлено припущення, що існує не дві системи регуляції (нервова і гуморальна), а три (нервова, гуморальна і імунна). Імунокомпетентні клітини здатні втручатися в морфогенез, а також регулювати протягом фізіологічних функцій. Не підлягає сумніву, що Т-лімфоцити відіграють надзвичайно важливу роль в регенерації тканин. Численні дослідження показують, що Т-лімфоцити і макрофаги здійснюють «хелперну» і «супрессорную» функції щодо еритропоезу і лейкопоезу. Лімфокіни і монокіни, що виділяються лімфоцитами, моноцитами і макрофагами, здатні змінювати діяльність центральної нервової системи, серцево-судинної системи, органів дихання і травлення, регулювати скоротливі функції гладкою і поперечно-смугастої мускулатури.
Особливо важлива роль в регуляції фізіологічних функцій належить інтерлейкіну, які є «сім'єю молекул на всі випадки життя», так як втручаються в усі фізіологічні процеси, що протікають в організмі.
Імунна система є регулятором гомеостазу. Ця функція здійснюється за рахунок вироблення аутоантитіл, що зв'язують активні ферменти, фактори згортання крові і надлишок гормонів.
Імунологічна реакція, з одного боку, є невід'ємною частиною гуморальної, так як більшість фізіологічних і біохімічних процесів здійснюється за безпосередньої участі гуморальних посередників. Однак нерідко імунологічна реакція носить прицільний характер і тим самим нагадує нервову. Лімфоцити і моноцити, а також інші клітини, які беруть участь в імунній відповіді, віддають гуморальний посередник безпосередньо органу-мішені. Звідси пропозиція назвати імунологічну регуляцію клітинно-гуморальної. Основну роль в ній слід відвести різних популяціям Т-лімфоцитів, які здійснюють «хелперні» і «супресорні» функції по відношенню до різних фізіологічних процесів.
Облік регуляторних функцій імунної системи дозволяє лікарям різних спеціальностей по-новому підійти до вирішення багатьох проблем клінічної медицини.
2. Використано матеріали з серверів: