Більшість сучасних людей чули про існування імунної системи організму і про те, що вона перешкоджає виникненню всіляких патологій, викликаних зовнішніми і внутрішніми факторами. Як працює ця система, і від чого залежать її захисні функції, може відповісти не кожен. Багато хто здивується, дізнавшись, що у нас є не один, а два імунітети - клітинний і гуморальний. Імунітет, крім того, може бути активним і пасивним, вродженим і придбаним, специфічним і неспецифічним. Розгляньмо, в чому полягає різниця між ними.
Поняття імунітету
Неймовірно, але навіть у найпростіших організмів, наприклад, доядерних прокаріот і еукаріот, існує захисна система, що дозволяє їм уникнути зараження вірусами. З цією метою вони продукують спеціальні ферменти і токсини. Це теж свого роду імунітет в самому елементарному вигляді. У більш високоорганізованих організмів захисна система має багаторівневу організацію. Вона виконує функції захисту всіх органів і частин тіла іда від проникнення в нього різних мікробів та інших чужорідних агентів ззовні, а також для захисту від внутрішніх елементів, які імунна система класифікує, як чужі, небезпечні. Щоб ці функції із захисту організму виконувалися в повному обсязі, природа "винайшла" для вищих істот імунітет клітинний та імунітет гуморальний. Вони мають специфічні відмінності, але дію спільно, допомагаючи один іншому і доповнюючи один одного. Розгляньмо їхні особливості.
Імунітет клітинний
З назвою цієї системи захисту все просто - клітинний, значить, якось пов 'язаний з клітинами організму. Він передбачає імунну відповідь без участі антитіл і системи комплемента. Основними "виконавцями" зі знешкодження чужорідних агентів, які проникли в організм, у клітинному імунітеті є Т-лімфоцити, які виробляють рецептори, що фіксуються на мембранах клітин. Вони починають діяти при безпосередньому контакті з чужорідним подразником. Проводячи порівняння клітинного і гуморального імунітету, слід зауважити, що перший "спеціалізується" на вірусах, грибах, пухлинах різної етіології, різних мікроорганізмах, що проникли в клітку. Знешкоджує він і мікробів, які вижили у фагоцитах. Другий воліє мати справу з бактеріями та іншими патогенними агентами, які перебувають у кров 'яному або лімфатичному руслі. Принципи їхньої роботи трохи розрізняються. Клітинний імунітет активує фагоцити, Т-лімфоцити, NK - клітини (натуральні кілери) і виділяє цитокіни. Це малі пептидні молекули, які, опинившись на мембрані клітини А, взаємодіють з рецепторами клітини В. Так вони передають сигнал про небезпеку. Він запускає відповідні захисні реакції в сусідніх клітинах.
Гуморальний імунітет
Як вже було зазначено вище, основна відмінність клітинного і гуморального імунітетів полягає в місцезнаходженні об 'єктів їх впливу. Зрозуміло, механізми, за допомогою яких здійснюється захист від шкідливих агентів, теж мають свої специфічні особливості. На гуморальний імунітет переважно "працюють" В-лімфоцити. У дорослих людей вони виробляються виключно в кістковому мозку, а у ембріонів додатково і в печінці. Гуморальним цей вид захисту назвали від слова "юмор", що латиною означає "русло". По-лімфоцити здатні виробляти такі антитіла, які відокремлюються від клітинної поверхні і вільно переміщаються по лімфатичному або кров 'яному руслу. Активують В-лімфоцити (спонукають до дії) чужорідні агенти або Т-клітини. У цьому проявляється зв 'язок і принцип взаємодії між імунітетом клітинним і гуморальним імунітетом.
Детальніше про Т-лімфоцити
Це клітини, що представляють собою особливий вид лімфоцитів, що виробляються в тимусі. У людей так називається вилочкова залоза, що розташована в грудній клітці трохи нижче щитовидки. У назві лімфоцитів використано першу букву цього важливого органу. У кістковому мозку продукуються попередники Т-лімфоцитів. У тимусі відбувається їх остаточна диференціація (формування), в результаті якої вони набувають клітинні рецептори і маркери.
Т-лімфоцити бувають декількох типів:
- Т-хелпери. Назва утворена від англійського слова help, що означає "допомога". "Хелпер" англійською - це помічник. Такі клітини самі чужорідних агентів не знищують, але активують вироблення клітин-кілерів, моноцитів, цитокінів.
- Т-кілери. Це "природжені" вбивці, мета яких - знищити клітини власного організму, в яких оселився чужорідний агент. Цих "кілерів" існує безліч варіацій. Кожна така клітина "бачить"
тільки на який-небудь один вид патогена. Тобто Т-кілери, що реагують, наприклад, на стрептокок, залишать без уваги сальмонелу. Також вони "не помітять" чужорідного "шкідника", який проник у тіло людини, але поки вільно циркулює в його рідких середовищах. Особливості дії Т-кілерів дають зрозуміти, чим клітинний імунітет відрізняється від гуморального, що працює за іншою схемою.
- - Т-лімфоцити. Їх утворюється дуже мало, порівняно з іншими Т-клітинами. Налаштовані вони на розпізнавання ліпідних агентів.
- Т-супресори. Їхня роль - забезпечити імунну відповідь такої тривалості і такої сили, які потрібні в кожному конкретному випадку.
Детальніше про В-лімфоцити
Ці клітини вперше були виявлені у птахів в їх органі, який латиною пишеться як Bursa fabricii. Перша літера була додана в назву лімфоцитів. Вони народжуються зі стовбурових клітин, розташованих у червоному кістковому мозку. Звідти вони виходять незрілими. Остаточна диференціація закінчується в селезінці і в лімфовузлах, де з них виходять два види клітин:
- Плазматичні. Це В-лімфоцити, або плазмоцити, що є основними "фабриками" з виробництва антитіл. За 1 секунду кожен плазмоцит продукує тисячі білкових молекул (імуноглобулінів), орієнтованих на який-небудь один вид мікроба. Тому імунна система змушена диференціювати безліч різновидів плазматичних В-лімфоцитів, щоб боротися з різними патогенними агентами.
- Клітини пам 'яті. Це малі лімфоцити, які живуть значно довше за інші форми. Вони "запам 'ятовують" антиген, проти якого вже захищали організм. При повторному інфікуванні таким агентом вони дуже швидко активують імунну відповідь, виробляючи величезну кількість антитіл. Клітини пам 'яті є і у Т-лімфоцитів. В цьому імунітет клітинний і гуморальний імунітет схожі. Більш того, ці два види захисту від чужорідних агресорів діють спільно, так як В-лімфоцити пам 'яті активуються за участю роботи Т-клітин.
Здатність пам 'ятати патологічних агентів лягла в основу вакцинації, що створює в організмі придбаний імунітет. Також це вміння діє після перенесення людиною захворювань, на які виробляється стійкий імунітет (вітрянка, скарлатина, віспа).
Інші фактори імунітету
Кожен вид захисту організму від чужорідних агентів володіє своїми, скажімо так, виконавцями, які прагнуть знищити патогенну освіту або хоча б перешкодити її проникненню в систему. Повторимо, що імунітет за однією з класифікацій буває:
1. Вроджений.
2. Придбаний. Буває активним (з 'являється після щеплень і деяких захворювань) і пасивним (виникає в результаті передачі антитіл немовляті від матері або введення сироватки з готовими антитілами).
За іншою класифікацією імунітет буває:
- Природний (включає 1 і 2 типи захисту з попередньої класифікації).
- Штучний (це той самий придбаний імунітет, що з 'явився після щеплень або деяких сироваток).
Вроджений тип захисту володіє наступними факторами:
- Механічні (шкіра, слизові, лімфовузли).
- Хімічні (піт, секрети сальних залоз, молочна кислота).
- Самоочищення (сльози, лушпіння, чхання та інші).
- Антиадгезивні (муцин).
- Мобілізовані (запалення інфікованої ділянки, імунна відповідь).
Придбаний тип захисту має тільки клітинні та гуморальні фактори імунітету. Розгляньмо детальніше.
Гуморальні фактори
Дію цього виду імунітету забезпечують такі фактори:
- Система компліменту. Цим терміном позначена група сироваткових білків, постійно присутня в організмі здорової людини. Поки немає впровадження чужорідного агента, білки перебувають у неактивній формі. Як тільки у внутрішнє середовище проникає патоген, система компліменту миттєво активується. Це відбувається за принципом "доміно" - один білок, який виявив, наприклад, мікроба, повідомляє про це іншого найближчого, той - наступного і так далі. В результаті білки комплемента розпадаються, вивільняючи речовини, які перфорують мембрани чужих живих систем, здійснюють лізинг їх клітин, ініціюють реакцію запалення.
- Розчинні рецептори (потрібні для знищення патогенів).
- Антимікробні пептиди (лізоцим).
- Інтерферони. Це специфічні білки, здатні захистити клітку, заражену одним агентом від ураження іншим. Виробляють інтерферон лімфоцити, Т-лейкоцити і фібробласти.
Фактори клітини
Звертаємо вашу увагу, що даний термін має дещо інше визначення, ніж клітинний імунітет, основними факторами якого є Т-лімфоцити. Вони знищують патоген і одночасно клітку, яку він інфікував. Також в імунній системі є поняття клітинних факторів, до яких належать нейтрофіли і макрофаги. Їхня основна роль - поглинути проблемну клітку і перетравити її (з 'їсти). Як бачимо, вони займаються тим же самим, що і Т-лімфоцити (кілери), але при цьому мають свої особливості.
Нейтрофіли є неподільними клітинами, що містять велику кількість гранул. У них знаходяться антибіотичні білки. Важливі властивості нейтрофілів - коротке життя і здатність до хемотаксису, тобто пересування до місця впровадження мікроба.
Макрофаги - це клітини, здатні поглинати і переробляти досить великі чужорідні частинки. Крім того, їхня роль полягає в передачі інформації про патогенного агента іншим захисним системам і стимулювання їх активності.
Як бачимо, види імунітету клітинний і гуморальний, виконуючи кожен свою функцію, зумовлену природою, діють спільно, забезпечуючи тим самим максимальний захист організму.
Механізм роботи клітинного імунітету
Щоб зрозуміти, як він діє, потрібно повернутися до Т-клітин. У тимусі вони проходять, так звану, селекцію, тобто, обзаводяться рецепторами, здатними розпізнавати той чи інший патогенний агент. Без цього вони не зможуть виконувати свої захисні функції.
Перший етап називається лід-селекцією. Її процес дуже складний і заслуговує окремого розгляду. У нашій статті ми відзначимо лише те, що в ході лід-селекції більшість Т-лімфоцитів обзаводяться пре-ТРК-рецепторами. Ті клітини, які не можуть їх утворити, гинуть.
Другий етап називається позитивною селекцією. Т-клітини, які мають пре-ТРК-рецептори, ще не здатні виконувати захист від патогенних агентів, оскільки не можуть зв 'язуватися з молекулами з комплексу гістосумісності. Для цього їм потрібно обзавестися іншими рецепторами - CD8 і CD4. Під час складних трансформацій частина клітин отримує можливість вступати у взаємодію з білками ГКГ. Решта гинуть.
Третій етап називається негативною селекцією. Під час цього процесу клітини, що пройшли другий етап, переміщуються до кордону тимуса, де деякі з них вступають в контакт з власними антигенами. Такі клітини теж гинуть. Це запобігає аутоімунним захворюванням людини.
Решта Т-клітин починають роботу із захисту організму. У неактивному стані вони прямують до місця своєї життєдіяльності. При проникненні в організм чужорідного агента, вони реагують на нього, розпізнають, активуються і починають ділитися, утворюючи описані вище Т-хелпери, Т-кілери та інші фактори.
Принцип роботи гуморального імунітету
Якщо мікроб успішно пройшов всі механічні бар 'єри захисту, не загинув від дії хімічних і антиадгезивних факторів, і проник в організм, за справу приймаються гуморальні фактори імунітету. Т-клітини "не бачать" агента, поки він знаходиться у вільному стані. Але антигенпрезентуючі клітини (макрофаги та інші) захоплюють патоген і спрямовуються з ним у лімфовузли. Т-лімфоцити, що знаходяться там, вміють розпізнавати патогени, оскільки мають для цього відповідні рецептори. Як тільки "впізнання" сталося, Т-клітини починають виробляти "хелперів", "кілерів" і активують В-лімфоцити. Ті, в свою чергу, приступають до вироблення антитіл. Всі ці дії ще раз підтверджують тісну взаємодію клітинного і гуморального імунітетів. Їхні механізми боротьби з чужорідним агентом дещо відмінні, але спрямовані на повне знищення патогену.
Насамкінець
Ми розглянули, як в організмі відбувається захист від різних шкідливих агентів. На сторожі нашого життя стоять клітинний і гуморальний імунітети. Їх загальна характеристика полягає в таких особливостях:
- Мають клітини пам 'яті.
- Діють проти одних і тих же агентів (бактерій, вірусів, грибків).
- У своїй будові мають рецептори, за допомогою яких відбувається розпізнавання патогенів.
- Перед тим як почати роботу із захисту, проходять тривалий етап дозрівання.
Основна відмінність полягає в тому, що клітинний імунітет знищує тільки тих агентів, які проникли в клітини, а гуморальний може працювати на будь-якій відстані від лімфоцитів, оскільки виробляються ними антитіла до мембранів клітин не прив 'язані.