Иммунитет приобретенный

Что такое врождённый иммунитет

Делимся с вами вторым материалом лектора «Зануды», научного сотрудника и аспиранта Института экспериментальной медицины Екатерины Умняковой. В своём блоге Екатерина рассказывает об иммунитете — сегодня о том, на какие части делится и как действует врождённый иммунитет. На рисунке ниже представлены основные отличия механизмов защиты со стороны каждой системы.

Давайте подробнее рассмотрим, что отличает одну систему от другой. Предлагаю пока остановиться на описании системы врождённого иммунитета.
Врождённый иммунитет является наиболее древним способом защиты, который имеет ряд сходных черт у организмов разных видов. Он действительно есть у нас от рождения, как следует из названия, а вся информация для осуществления функций врождённого иммунитета содержится у нас в геноме.
К клеткам врождённого иммунитета относят следующие типы «белых» клеток крови: базофилы, эозиофилы, натуральные киллеры, нейтрофилы, моноциты/макрофаги. Последние два типа известны в литературе также как фагоциты — клетки, способные к «поглощению» различных вредоносных организмов (честно говоря, для упрощения картины я перечислила не все типы клеток. Однако если возникнет потребность рассказать о других, то я с удовольствием приму вызов).

Все эти клетки происходят из единого предшественника — стволовой клетки крови. Также эти клетки содержат в своих гранулах и на своей поверхности множество биологически активных молекул, в частности в них содержатся молекулы, осуществляющие защитную функцию (в последующих записях блога я постараюсь подробнее описать эти типы клеток, а также расскажу об этих загадочных «молекулах иммунитета»). Но не только клетки содержат такие молекулы, множество «молекул иммунитета» содержится в крови, секретах разных желез, слизистых и т. д. Об этом я тоже подробнее расскажу позже.
Принцип действия врождённого иммунитета состоит в распознавании типичных молекулярных структур, являющихся общими для многих болезнетворных организмов. То есть у разных «микробов» (к ним мы будем относить бактерии, вирусы, микроскопические грибки) есть общие молекулы, которые служат «сигналом» для иммунитета, что это что-то «вредоносное», «чужое» и подлежит уничтожению. Что же это означает и как это происходит?
Рассмотрим один пример.
Для многих бактерий характерно то, что они в составе своей оболочки содержат одно и то же вещество — липополисахарид (ЛПС). И в процессе эволюции у нашего врождённого иммунитета появилась специальная молекула, которая распознаёт это вещество. Наличие ЛПС сигнализирует о том, что в организме есть бактерии, возможно болезнетворные. После обнаружения этой молекулы запускается иммунная реакция со стороны организма, в результате которой эта угроза ликвидируется. Клетки врождённого иммунитета — фагоциты — реагируют на обнаруженных микробов, поглощая и «переваривая» их внутри себя. И таких общих для многих болезнетворных бактерий, вирусов и грибов молекул, для которых у нас есть молекулы распознавания врождённым иммунитетом, много, потому уничтожение происходит быстро, часто без каких-то последствий.

Также врождённый иммунитет реагирует с помощью соответствующих молекул на собственные изменённые молекулы и клетки, расчищая таким образом ненужный «мусор»: распознающие молекулы узнают «мусор», подают сигнал клеткам врождённого иммунитета, и уже они подвергают его переработке. В данном случае эти клетки выступают в роли своеобразных фабрик для уничтожения отходов.
Еще одна особенность врождённого иммунитета — это скорость реагирования. Врождённый иммунитет сразу реагирует на патоген (бактерию, грибок, вирус или другое вредоносное творение природы), который вероломным образом проник в организм человека. Иначе говоря, когда вы почувствовали первые симптомы недомогания, только начали чихать и покашливать, знайте, что ваш врождённый иммунитет уже работает во всю силу несколько часов, и скорее всего, как происходит в большинстве случаев, через несколько дней он избавит вас от инфекции. Как шутят иммунологи: если лечить простуду, то вы поправитесь за семь дней, а если не лечить, то за неделю. Зачастую иммунитет может справиться с возбудителем сам, например в случае банальной простуды. Тогда кроме симптоматического лечения не нужно больше ничего предпринимать (никаких антибиотиков, учитывая, что чаще простуду вызывают вирусы, на которые антибиотики не действуют). Однако так происходит далеко не всегда. Если вдруг это не банальная простуда, а какой-нибудь опасный возбудитель, то без «тяжелой артиллерии» тут никак не обойтись.
Таковы основные принципы функционирования врождённого иммунитета, однако даже по сей день в этой области иммунологии остается много «белых пятен».

Определение и классификация иммунитета

Традиционно под иммунитетом понимают способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетической чужеродности. Такой подход связан с историческим аспектом, поскольку длительное время иммунология развивалась сугубо в контексте учения об инфекционных болезнях. Однако сегодня всё чаще делается акцент на регуляторных функциях иммунной системы, поскольку установлено, что последняя является важной составляющей т.н. интегральной нейроиммуноэндокринной системы регуляции. Поэтому под иммунитетом понимают, прежде всего, систему поддержания антигенного гомеостаза человеческого организма. Если рассматривать проблему в философском разрезе, то термин иммунитет следует определить как средство защиты собственного «я», т.е. способ сохранения уникальности и самобытности индивида в агрессивных условиях бытия.
Современная классификация иммунитета довольно сложна. Мы остановимся лишь на основных пунктах этой классификации. Прежде всего, по природе различают врождённый и приобретенный (адаптивный) иммунитет. Это основная классификация иммунитета. По сути, именно на ней базируется современное учение о системе поддержания антигенного гомеостаза человеческого организма. Сравнительная характеристика врождённого и приобретенного иммунитета приведена в табл. 1.
Врождённый иммунитет строго генетически детерминирован и передаётся из поколения в поколение. Семейная предрасположенность к развитию иммунозависимых заболеваний (опухолей, туберкулёза, аллергии и т.д.) связана, прежде всего, с наследуемыми дефектами врождённого иммунитета. Приобретенный иммунитет формируется на протяжении всей жизни человека и является отражением его индивидуального опыта взаимодействия с антигенами окружающей среды. Приобретенный иммунитет не передаётся по наследству, однако в популяции могут наблюдаться некоторые наследственные болезни, связанные с невозможностью генерировать реакции приобретенного иммунитета в ответ на поступление антигенов. Без специфического лечения такие люди погибают от фатальных инфекций, вызванных условно-патогенной или даже сапрофитной микрофлорой, на протяжении первых лет жизни.
Иногда врождённый иммунитет называют механизмами врождённой резистентности, однако устаревший, но до сих пор широко используемый термин «неспецифический иммунитет» неправомерен, так как в основе осуществления реакций иммунитета всегда лежит феномен специфического распознавания. В противном случае человеческий организм был бы неспособен отличать «своё» от «чужого», опасное от полезного, несанкционированное от целесообразного, что неминуемо закончилось бы фатальным самоповреждением, если учитывать тот огромный разрушительный потенциал, которым обладает система иммунитета человека.
Кроме того, как врождённый, так и приобретенный иммунитет можно разделить на клеточное и гуморальное звено (табл. 2). К первому относятся все клеточные компоненты иммунитета, а ко второму – все факторы, имеющие неклеточную (молекулярную) структуру и содержащиеся в разнообразных биологических жидкостях человеческого организма (тканевой жидкости, сыворотке крови, слюне, слезе, моче и т.д.).
По происхождению адаптивный иммунитет разделяют на 2 вида:
— естественный (формируется после перенесённых инфекционных болезней, паразитарных инвазий или после другого контакта с антигеном в естественных условиях, например, иммунитет к яду насекомых и змей после перенесённых укусов);
— искусственный (связан с вмешательством со стороны человека; например, искусственным является иммунитет, приобретенный после вакцинации, терапии некоторыми препаратами белковой природы или трансплантации клеток, органов и тканей).
По механизму формирования адаптивный иммунитет разделяют на активный и пассивный.
Активный адаптивный иммунитет формируется после перенесённой инфекционной болезни или вакцинации, т.е. после контакта с антигеном. Это предусматривает реализацию всех этапов иммунной реакции с формированием антиген-специфических Т-лимфоцитов и антител, а также сохранением иммунной памяти. Преимуществами активного иммунитета является более высокая эффективность, так как наработанные иммунные факторы наиболее соответствуют конкретному антигенному раздражителю, а также длительный, а порой и пожизненный, эффект последействия, связанный с формированием клеток памяти и поддержанием защитного титра специфических антител в сыворотке крови и других биологических жидкостях организма. К недостаткам активного иммунитета следует отнести значительную энергозатратность и сравнительно длительный срок развития. Так, специфические лимфоциты и антитела формируются только к 5-7 суткам после момента контакта с антигеном. За это время патогенный микроорганизм вполне может успеть смертельно повредить человеческий организм. Кроме того, в условиях иммунодефицитной болезни индукция эффективного активного иммунитета зачастую является недостижимой целью, в связи с дефектностью или дефицитом отдельных компонентов иммунной реакции. Поэтому рассчитывать на достижение эффективного активного иммунитета можно только в условиях здоровой иммунной системы человека.
Пассивный адаптивный иммунитет формируется после введения сывороток и иммуноглобулинов, т.е. при поступлении готовых иммунных факторов в организм человека от здоровых доноров. Сегодня применение сывороток весьма ограничено в связи с их высокой реактогенностью и риском передачи ряда инфекций. Однако применение иммуноглобулинов достаточно эффективно и безопасно, что обосновывает целесообразность их широкого применения в клинической практике. Также под пассивным адаптивным иммунитетом понимают трансплацентарную передачу антител от матери к плоду во время беременности и поступление ряда иммунных факторов от матери к ребёнку с грудным молоком во время лактации.
Сегодня происходит трансформация понимания природы пассивного иммунитета, так как установлен активный компонент в его развитии. Так, введённый иммуноглобулин активирует реализацию специфического иммунного ответа с последующей наработкой новых порций антител (положительная обратная связь). С другой стороны, стало известно, что плацента активно (с затратой энергии АТФ) закачивает иммуноглобулины из сыворотки крови матери, поэтому надлежащая концентрация антител в крови плода может достигаться даже при низком уровне иммуноглобулинов у беременной. В связи с этим у женщин с дефектами антителообразования может сформироваться тяжёлая гипоиммуноглобулинемия во время вынашивания плода, что обусловливает необходимость повышенного внимания к состоянию иммунитета женщины при планировании беременности.
Преимуществами пассивного иммунитета является низкая энергозатратность и быстрота, а порой – и молниеносность развития защитного эффекта. У больных с иммунодефицитными болезнями пассивная иммунотерапия порой не имеет альтернатив ввиду наличия поломок в тех или иных звеньях системы иммунитета, т.е. в связи с невозможностью реализации полноценных реакций активного иммунитета. К её недостаткам следует отнести кратковременность (т.е. отсутствие иммунной памяти) и более низкую эффективность, по сравнению с активным иммунитетом, так как жизненный опыт доноров никогда полностью не соответствует текущим потребностям конкретного человека.
Примеры:
— естественный активный иммунитет – постинфекционный иммунитет;
— естественный пассивный иммунитет – трансплацентарный иммунитет;
— искусственный активный иммунитет – поствакцинальный иммунитет;
— искусственный пассивный иммунитет – иммунитет после введения иммуноглобулина.
Различают местный и системный иммунитет. О местном иммунитете речь идёт тогда, когда говорят о механизмах специфической защиты слизистых оболочек и кожи от антигенов. Действительно, в слизистых оболочках содержится ряд органов иммунной системы – миндалины, солитарные и сгруппированные лимфоидные фолликулы (т.н. пейеровы бляшки), аппендикс. Благодаря селезёнке и регионарным лимфатическим узлам, все местные иммунные органы объединены в единую функциональную систему (т.н. феномен «иммунной солидарности слизистых»). Установлено, что введение антигена через одну из слизистых человеческого организма приводит к появлению специфических антител и лимфоцитов во всех слизистых оболочках и коже, а не только в зоне первичного проникновения патогена. Это предотвращает формирование множественных очагов поражения одним и тем же возбудителем и профилактирует повторное заражение идентичным микроорганизмом посредством другого механизма передачи. Однако эти условия могут не выполняться у пациентов с иммунодефицитной болезнью, например, у лиц, перенесших спленэктомию.
Под системным иммунитетом понимают комплекс клеток и факторов внутренней среды организма, в частности – сыворотки крови. При проведении иммунологических исследований оцениваются преимущественно факторы системного иммунитета, однако причиной хронических инфекций слизистых оболочек и кожи может быть несостоятельность именно местных механизмов защиты, которые зачастую остаются вне поля диагностического поиска. Такая особенность может объяснить нередкие случаи диссоциации между нормальными показателями иммунограммы и неблагоприятным, упорно рецидивирующим течением местных инфекций.
Различают также стерильный и нестерильный иммунитет. О стерильном иммунитете говорят тогда, когда к антигену поддерживается иммунная память, т.е. сохраняются специфические лимфоциты и осуществляется продукция соответствующих антител даже после элиминации патогена из организма. Классический пример – вирусные инфекции. Нестерильный иммунитет поддерживается только при наличии антигена в организме и исчезает при уничтожении последнего (т.е. не формируется иммунная память). Нестерильный иммунитет наблюдается практически при всех гельминтозах, большинстве протозойных инвазий, микобактериальных инфекциях. Это означает, что высокий титр специфических антител в сыворотке крови свидетельствует именно о наличии патогена в организме. Поэтому серологические методы диагностики весьма информативны при тех инфекциях и инвазиях, когда имеет место нестерильный иммунитет. В то же время, серологическая диагностика малоинформативна при инфекциях, приводящих к формированию стерильного иммунитета, так как высокий титр специфических антител может указывать не только на наличие патогена, но и на поддержание иммунной памяти после успешной эрадикации возбудителя. В таких случаях только резкое возрастание титра антител за короткий промежуток времени может указывать на наличие инфекционного процесса (метод парных сывороток). Однако такая диагностика применима лишь при острых поражениях и неинформативна при хронических инфекциях, когда поддерживается стабильный титр антител против возбудителя.
По конечному эффекту различают эффективный и неэффективный иммунитет. Для вида Homo sapiens характерно формирование эффективного иммунитета почти против всех патогенных микроорганизмов. Исключение составляют лишь возбудители чумы, холеры, ряда геморрагических лихорадок, бешенства и столбняка, когда можно говорить о неэффективном видовом естественном иммунитете. Однако эффективный иммунитет даже в этих случаях можно сгенерировать искусственным путём при помощи метода вакцинации.
По охвату населения различают индивидуальный, коллективный (групповой), популяционный и видовой адаптивный иммунитет. Нельзя найти двух людей с идентичным адаптивным иммунитетом, так как тот отражает индивидуальный жизненный опыт каждого человека. Однако на индивидуальный адаптивный иммунитет накладывает существенный отпечаток пребывание человека в определённом коллективе ввиду феномена взаимного заражения инфекционными агентами. Общие природные, политические и социально-экономические условия обуславливают некоторые сходные черты в иммунитете людей отдельных популяций (населения стран, регионов или континентов). Например, серповидно-клеточная анемия, часто встречающаяся среди коренного населения Африки, рассматривается как защитный феномен против малярии. В то же время, эта болезнь обусловливает сниженную резистентность к инкапсулированным бактериальным микробам, особенно
S. pneumoniae и H. influenzae. Среди населения Украины, пострадавшего после аварии на ЧАЭС, часто встречаются случаи низкого количества больших гранулярных лимфоцитов, что предрасполагает к вирусным инфекциям. И, наконец, можно говорить о видовом иммунитете как о невосприимчивости представителей Homo sapiens к определённым инфекционным агентам. Например, люди не болеют многими инфекционными болезнями животных (видовой врождённый иммунитет). Кроме того, видовой иммунитет может быть сформирован после пандемических инфекционных заболеваний или массовых вакцинаций (видовой приобретенный иммунитет).
По сроку поддержания иммунной памяти различают транзиторный, кратковременный, долгосрочный и пожизненный адаптивный иммунитет. К большинству условно-патогенных микроорганизмов поддерживается транзиторный (преходящий) или кратковременный иммунитет (от нескольких недель до нескольких месяцев), так как такие возбудители не представляют серьёзной опасности для здорового человека. Долгосрочный (от нескольких лет до нескольких десятилетий) и пожизненный иммунитет формируется в ответ на опасные патогенные возбудители, которые способны вызывать тяжёлые, а порой – и фатальные поражения человеческого организма. Речь, прежде всего, идёт о вирусных инфекциях. Обычно ввиду пожизненного иммунитета иммунологически здоровый человек болеет корью, краснухой, эпидемическим паротитом и ветряной оспой всего один раз в жизни. Однократно отмечается развитие ОРВИ и гриппа, вызванных тем или иным штаммом возбудителя (штаммоспецифический иммунитет). Поэтому можно неоднократно болеть гриппом при контакте с различными штаммами вируса, хотя к каждому из них поддерживается эффективный пожизненный иммунитет. Следует помнить, что у больных с иммунодефицитными болезнями зачастую не осуществляется формирования долгосрочной иммунной памяти, поэтому такие пациенты болеют несколько раз такими инфекционными болезнями, которые обычно отмечаются не более одного раза в жизни. Необходимо обращать внимание на этот феномен и направлять таких больных на иммунологическое обследование.
По объекту, на который направлена иммунная реакция, различают противоинфекционный, противоинвазивный, противоопухолевый, антитрансплантационный и антитоксический иммунитет. В свою очередь, противоинфекционный иммунитет можно разделить на антибактериальный, привогрибковый и антивирусный, а противоинвазивный – на антигельминтный и антипротозойный. Иммунитет против каждого типа возбудителей имеет некоторые особенности, которые следует учитывать при проведении иммунодиагностики и иммунотерапии. Например, при большинстве бактериальных инфекций преобладает гуморальный, а при вирусных – клеточный иммунитет, что обусловливает характерные изменения в общем анализе крови и иммунограмме. Например, при острой бактериальной инфекции отмечается лейкоцитоз и нейтрофилёз, а при вирусной – преимущественно лейкопения и лимфоцитоз. Знание этих особенностей позволяет определить природу имеющейся инфекции ещё до проведения микробиологических исследований. С другой стороны, идентификация тех или иных дефектов иммунитета позволяет говорить о риске развития определённых инфекционных поражений, в частности нейтропения предрасполагает к бактериальным и грибковым (особенно кандидозным) поражениям, а лимфопения является причиной упорно рецидивирующих вирусных инфекций. Гипоиммуноглобулинемия приводит преимущественно к развитию гноеродной кокковой микрофлоры, а дефицит в продукции интерферонов предрасполагает к формированию хронических вирусных поражений. Владение такой информацией помогает спланировать рациональный диагностический поиск и провести адекватные лечебные и профилактические мероприятия.

Иммунитет — биологическая система защиты организма. Однако немногие знают об отличиях пассивного иммунитета от активного.

Свойства иммунитета

Иммунитет защищает организм от веществ и агентов, вызывающих болезни. Он определяет способность к их обнаружению и обезвреживанию, запоминанию чужеродных организмов, а также формированию клеток – клонов. Они могут бороться с тем или иным вредоносным биоматериалом.

Пассивный и активный иммунитет – отличия

Активный иммунитет развивается путем активизации собственных антител. Он вырабатывается долгое время и сохраняется навсегда. Передается по наследству.

Пассивный иммунитет приобретается человеком при передаче различными способами специфических антител, задействованных в борьбе против конкретного вида антигенов. Он играет важную роль. Научившись вырабатывать пассивный иммунитет, человечество в прошлые столетия победило болезни, уносящие сотни тысяч жизней. Его выработка и сегодня – основной способ борьбы с опасными заболеваниями.

Пассивный иммунитет бывает естественным и искусственным.

Естественный иммунитет

Естественный иммунитет формируется, когда в организм попадают антитела, продуцированные другим организмом. Ранее считалось, что это происходит только в утробе матери.

В период развития плода материнские иммуноглобулины попадают в его кровь, и младенец рождается на свет уже с естественным иммунитетом, переданным ему матерью.

Защитные частицы новорожденный получает и с материнским молозивом. На его основе производят достаточно эффективные иммуномодулирующие препараты.

Формировать естественный иммунитет помогает и грудное молоко. Оно уступает молозиву по содержанию защитных компонентов, но в нем есть гликопротеины, передающиеся ребенку во время кормления.

Со временем естественная защита, предоставляемая младенцу матерью, постепенно ослабевает.

Искусственный иммунитет

Такая защита вырабатывается путем искусственной стимуляции иммунной системы. С этой целью в организм вводят определенные вакцины или сыворотки. В них присутствуют готовые иммунные частицы, способные противостоять определенному виду антигена.

Внимание! Защита, «созданная» искусственным путем, защищает 2-3 недели. Антитела имеют короткий срок жизни, но быстро формируют сопротивляемость.

Антитела вырабатываются при проникновении инфекции в организм. При этом повышается температура, ощущается недомогание. Справившись с «врагом», лимфоциты запоминают его и при следующей встрече вырабатывают нужные антитела.

Для формирования пассивного искусственного иммунитета человеку могут сделать инъекцию антисыворотки — суспензии частиц антител из крови гомогенизированных домашних животных. Тот же принцип действует, когда после змеиного укуса пострадавшему вводят небольшое количество яда в качестве противоядия.

Трансфер фактор

В середине 20 века открыли защитные частицы трансферфакторного типа. Это носители иммунной памяти организма. Они «записывают» и «хранят» информацию о контактах организма со всеми чужеродными агентами в течение жизни.

У всех позвоночных животных одинаковые трансферфакторы. Передавая их от одного организма другому, передают и весь иммунный опыт донора. Большим успехом ученых-иммунологов считается выделение ими трансферфакторных частиц. На их основе были разработаны специальные иммуномодуляторы. Их использование повышает иммунитет, пониженный из-за неблагоприятных факторов.