3. Механізми імунологічної захисту організму
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 у розкритті етіології ряду інфекційних захворювань. Практичним досягненням стала 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. Мечниковим, 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. Чистовича факту вироблення антитіл в організмі тварини у відповідь на введення не тільки мікроорганізмів, а взагалі чужорідних агентів. Своє твердження і розвиток неінфекційна імунологія отримала у створеному І. І. Мечниковим в 1900 р. вченні про цитотоксину - антитіла проти певних тканин організму, у відкритті К. Ландштейнером в 1901 році антигенів людських еритроцитів.
Результати робіт П. Медавара 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. Інфекційна імунологія - прародителька загальної імунології - стала в даний час тільки її гілкою.
Стало очевидним, що організм дуже точно розрізняє "своє" і "чуже", а в основі реакцій, що виникають у ньому у відповідь на введення чужорідних агентів (незалежно від їх природи), лежать одні і ті ж механізми. Вивчення сукупності процесів і механізмів, спрямованих на збереження сталості внутрішнього середовища організму від інфекцій та інших чужорідних агентів - імунітету, лежить в основі імунологічної науки.
Друга половина ХХ століття ознаменувалася бурхливим розвитком імунології. Саме в ці роки була створена селекційно-клональна теорія імунітету, розкриті закономірності функціонування різних ланок лімфоїдної системи як єдиної і цілісної системи імунітету. Одним з найважливіших досягнень останніх років стало відкриття двох незалежних ефекторних механізмів у специфічному імунній відповіді. Один з них пов'язаний з так званими В-лімфоцитами, що здійснюють гуморальну відповідь (синтез імуноглобулінів), інший - з системою Т-лімфоцитів (тимус-залежних клітин), наслідком діяльності яких є клітинна відповідь (накопичення сенсибілізованих лімфоцитів). Особливо важливим є отримання доказів існування взаємодії цих двох видів лімфоцитів в імунній відповіді.
Результати досліджень дозволяють стверджувати, що імунологічна система - важлива ланка в складному механізмі адаптації людського організму, а його дію в першу чергу направлено на збереження антигенного гомеостазу, порушення якого може бути обумовлено проникнення в організм чужорідних антигенів (інфекція, трансплантація) або спонтанної мутації. [2]
Але, як показали дослідження останніх років, поділ імунітету на гуморальний і клітинний вельми умовний. Насправді, вплив антигену на лімфоцит і ретикулярну клітину здійснюється за допомогою мікро- та макрофагів, переробних імунологічну інформацію. У той же час реакція фагоцитозу, як правило, беруть участь гуморальні фактори, а основу гуморального імунітету складають клітини, що продукують специфічні імуноглобуліни. Механізми, спрямовані на елімінацію чужорідного агента, надзвичайно різноманітні. При цьому можна виділити два поняття ‑ "імунологічна реактивність" і "неспецифічні фактори захисту". Під першим розуміються специфічні реакції на антигени, зумовлені високо специфічною здатністю організму реагувати на чужорідні молекули. Однак захищеність організму від інфекцій залежить ще і від ступеня проникності для патогенних мікроорганізмів шкірних і слизових покривів, та наявності в їх секрети бактерицидних субстанцій, кислотності шлункового вмісту, присутності в біологічних рідинах організму таких ферментних систем, як лізоцим. Всі ці механізми відносяться до неспецифічних чинників захисту, так як немає ніякого спеціального реагування і всі вони існують незалежно від присутності або відсутності збудника. Деяке особливе становище займають фагоцити і система комплементу. Це обумовлено тим, що, незважаючи на неспецифічність фагоцитозу, макрофаги беруть участь у переробці антигену і в кооперації Т- і В-лімфоцитів при імунній відповіді, тобто беруть участь у специфічних формах реагування на чужорідні субстанції. Аналогічно вироблення комплементу не є специфічною реакцією на антиген, але сама система комплементу бере участь у специфічних реакціях антиген-антитіл.
За клітинний імунітет відповідальні Т - лімфоцити (Т - клітини). Ці імунні клітини названі так через тимус, в якому вони піддаються основних стадіях своєї диференціації (школа Т-клітин). Активність Т-клітин спрямована проти зараженої вірусом клітини організму, а також на захист від грибів і паразитів. Т-клітини беруть активну участь в процесі відторгнення чужорідної тканини і допомагають у формуванні гуморальної імунної відповіді (див. нижче). За своєю функцією вони діляться на цитотоксичні Т-клітини ‑ Т-кілери (на схемі зеленого кольору) і клітини-помічники ‑ Т-хелпери (на схемі блакитного кольору).
У свою чергу гуморальну імунну відповідь спрямований на активацію В-лімфоцитів, які дозрівають у кістковому мозку на відміну від Т-клітин тимуса. Т-Клітини несуть на своїй поверхні антитіла і виділяють їх в плазму. Антитіла мають здатність специфічно зв'язувати відповідні антигени. Зв'язування антитіл з антигенами - вирішальне ланка в системі захисту організму від позаклітинних вірусів і бактерій. У результаті такого зв'язування останні орієнтуються як чужорідні тіла і надалі знищуються.[6]
"Пам'ять" імунної системи представлена так званими "клітинами пам'яті". Ці найбільш довгоживучі клітини існують для кожного типу імунних клітин.
На рис. 1 представлена спрощена імунна відповідь організму на антигени. Вірус, що проник в організм ендоцендоцитується макрофагами і потім частково руйнується в ЕПР (1). У результаті утворюються чужорідні фрагменти, які експонуються на клітинній поверхні макрофагів (2). Ці фрагменти «презентуються» спеціальною групою мембранних білків. Комплекс з вірусного фрагмента і білка головного комплексу гістосумісності розпізнається і зв'язується Т-клітинами за допомогою специфічних (Т-клітинних) рецепторів. Серед величезного числа Т-клітин тільки одиниці володіють відповідним рецептором (3), Зв'язування призводить до активації цих Т-клітин і появи їх селективних копій (4, "клональна селекція"). У активації Т-клітин беруть участь різні гормоноподібні сигнальні білки, інтерлейкіни. Ці білки секретуються тими клітинами імунної системи, які активуються при зв'язуванні з Т-клітинами. Так, активовані макрофаги з презентованим вірусним фрагментом секретують IL-1 (5), а Т-клітини продукують IL-2 (6), який стимулює їх власне клональне копіювання і реплікацію Т-хелперних клітин.
Клоновані та активовані Т-клітини здійснюють різні функції залежно від їх типу. Цитотоксичні Т-клітини здатні впізнавати і пов'язувати ті клітини організму, які інфіковані вірусами і на своїх рецепторах ГКГС несуть фрагменти вірусу (7). Цитотоксичні Т-клітини секретують перфорин - білок, який робить проникною мембрану пов'язаної інфікованої клітини, що і призводить до її лізису (8).
Рис. 1 Спрощена схема імунної відповіді
Т-хелпери, навпаки, зв'язуються з В-клітинами, які презентують на своїй поверхні фрагменти вірусу, пов'язані з білком ГКГС (9). Це веде до селективного клонування індивідуальних В-клітин і їх масованої проліферації. Інтерлейкін стимулює (10) дозрівання В-клітин ‑ перетворення в плазматичні клітини (11), здатні синтезувати і секретувати антитіла (12).[5]
4. Грип, як збудник епідемій та пандемій
Незважаючи на 40-річний період інтенсивного лабораторного вивчення і майже такий же період,: протягом якого розробляються вакцини проти грипу людей, існують величезні прогалини в нашому. Розумінні імунних механізмів при грипі. Ця неповнота наших знань значною мірою є наслідком унікальною і приголомшуючою здатності вірусу грипу до періодичних значним антигенним змін його поверхневих глікопротеїнів. При появі нових штамів, що містять нові поверхневі антигени, імунітет, який залежав від антитіл, спрямованих проти антигенів старих штамів, виявляється неспроможним, і виникає пандемія. Навпаки, наявність високих титрів антитіл до старих штамів в сироватці і секреті дихальних шляхів у основної частини популяції безсумнівно-сприяє тому, що новий вірус при своїй появі стає домінуючим.
Друга область невизначеностей пов'язана з питанням, опосередкований чи імунітет до грипу головним чином сироватковими антитілами або секреторними IgA антитілами в респіраторному тракті, так як. Без точного знання відносної важливості кожного з цих механізмів важко визначити оптимальний метод імунізації проти грипу.
Нарешті, мало відомо про роль імунних механізмів в одужанні. Хоча багато відомостей про те, що якщо до зараження активна імунізація інактивованих вірусом або пасивний прийом антитіл запобігає або змінює подальшу інфекцію антигенно-подібним вірусом, то пасивне введення антитіл після інфекції не впливає на захворювання. Однак наявних в даний час даних недостатньо для того, щоб оцінити внесок у процес одужання клітинних імунних механізмів.
4.1 Прояви імунітету
Остаточним проявом антивірусного імунітету служить здатність імунізованого господаря пригнічувати реплікацію вірусу і відповідно охороняти від вірусного захворювання. Реально імунітет може діяти, запобігаючи ініціацію інфекції у випадках, коли ймовірно зараження або, навпаки, досить пригнічуючи або анатомічно обмежуючи реплікацію вірусу після початку інфекції для того, щоб запобігти або змінити захворювання. Kpім того, вияв імунітету спостерігається при захисті не імунних індивідуумів в популяції (завдяки великому числу імунних людей в тій же популяції). Колективний імунітет вимагає, щоб імунні індивідууми з меншою ймовірністю ставали частиною епідемічної ланцюга інфекції, а, отже, з меншою ймовірністю служили б джерелами інфекції для інших (не імунних) організмів. Такі умови зустрічаються, якщо імунна відповідь зменшує чутливість до початку інфекції або змінює її таким чином, що зменшує ймовірність подальшої передачі. Навпаки, імунні механізми, що змінюють захворювання, але не запобігають інфекції або її подальшої передачі, не впливають на епідеміологію хвороби в імунній популяції. Було показано, що імунітет, що отримується в результаті попередньої інфекції або імунізації інактивованих вірусів грипу, забезпечує всі три ефекти: зменшену чутливість до початку інфекції, змінене перебіг хвороби та зменшений ризик захворювання у не імунних особин у тій ж популяції.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
