Иммунитет подразделяется на естественный и искусственный

История изучения иммунитета

Фундамент иммунологии был заложен изобретением микроскопа, благодаря чему удалось обнаружить первую группу микроорганизмов — болезнетворные бактерии.

В конце XVIII в. английский сельский врач Эдвард Дженнер сообщил о первой удачной попытке предотвратить заболевание посредством иммунизации. Его подход вырос из наблюдений за одним интересным явлением: доярки часто заражались коровьей оспой и впоследствии не болели натуральной оспой. Дженнер ввёл маленькому мальчику гной, взятый из пустулы (нарыва) коровьей оспы, и убедился в том, что мальчик оказался иммунным к натуральной оспе.

Работа Дженнера дала начало изучению теории микробного происхождения заболеваний в XIX в. Пастером во Франции и Кохом в Германии. Они отыскали антибактериальные факторы в крови животных, иммунизированных микробными клетками.

Луи Пастер успешно выращивал различные микробы в лабораторных условиях. Как часто бывает в науке, открытие было сделано случайно при культивировании возбудителей холеры кур. Во время работы одна из чашек с микробами была забыта на лабораторном столе. Было лето. Микробы в чашке несколько раз нагревались под солнечными лучами, высохли и потеряли способность вызывать заболевание. Однако куры, получившие эти неполноценные клетки, оказались защищёнными против свежей культуры холерных бактерий. Ослабленные бактерии не только не вызывали заболевание, а, напротив, давали иммунитет.

В 1881 г. Луи Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.

В 1908 г. Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.

И. И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.

Сначала И. И. Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Чёрного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определённые клетки (целомоциты) этих животных поглощают все инородные частицы (в т. ч. бактерии), проникающие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. И. И. Мечников осознал, что это явление не питание данной единичной клетки, а защитный процесс в интересах целого организма. Учёный назвал действующие таким образом защитные клетки фагоцитами — «пожирающими клетками». И. И. Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление.

Против теории И. И. Мечникова в начале XX в. выступали большинство патологов, так как они считали лейкоциты (гной) болезнетворными клетками, а фагоциты — разносчиками инфекции по организму. Однако работы И. И. Мечникова поддержал Луи Пастер. Он пригласил И. И. Мечникова работать в свой институт в Париже.

Пауль Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета, установив, что антитела передаются ребёнку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет. Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина, благодаря чему были спасены миллионы детских жизней.

Теория иммунитета Эрлиха говорит о том, что на поверхности клеток есть специальные рецепторы, распознающие чужеродные вещества (антигенспецифические рецепторы). Сталкиваясь с чужеродными частицами (антигенами), эти рецепторы отсоединяются от клеток и в качестве свободных молекул выходят в кровь. В своей статье П. Эрлих назвал противомикробные вещества крови термином «антитело», так как бактерий в то время называли «микроско­пические тельца».

П. Эрлих предполагал, что ещё до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». Теперь известно, что он имел в виду рецепторы лимфоцитов для антигенов.

В 1908 г. Паулю Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.

Чуть раньше Карл Ландштейнер впервые доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.

Питер Медавар доказал удивительную точность распознавания иммунными клетками чужеродных белков: они способны отличить чужеродную клетку всего по одному изменённому нуклеотиду.

Френк Бёрнет постулировал положение (аксиома Бёрнета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.

В 1960 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Медавар и Френк Бёрнет за открытие иммунологической толерантности (лат. tolerantia — терпение) — это распознавание и специфическая терпимость к некоторым антигенам.

Уничтожение генетически изменённых клеток

Одна из функций иммунной системы — это уничтожение генетически изменённых (мутантных) клеток организма. В процессе клеточного деления постоянно происходят ошибки, и одна из миллиона образовавшихся клеток становится мутантной, т. е. генетически чужеродной. В организме человека благодаря мутациям в каждый конкретный момент должно быть более 10 миллионов мутантных клеток. Мутации приводят к изменению функций клетки. Большинство мутантных клеток не способны выполнять свои функции, а многие выходят из-под контроля организма (например, при нарушении апоптоза) и становятся раковыми клетками. Появление таких клеток может привести к возникновению серьёзных заболеваний и гибели организма.

Один из механизмов иммунитета, осуществляемый лимфоцитами (НК-лимфоцитами), направлен на уничтожение именно раковых клеток.

Виды иммунитета

Иммунитет можно разделить на клеточный и гуморальный. (рис.1)

Рисунок 1. Клеточный и гуморальный иммунитет.

Все разнообразные формы иммунного ответа можно разделить на два типа: врождённый иммунитет и приобретённый иммунитет. (рис.2)

 

Рисунок 2. Классификация иммунитета

Приобретённый иммунитет — это специфический индивидуальный иммунитет, т. е. это иммунитет, который имеется конкретно у определённых индивидуумов и к определённым возбудителям или агентам.

Главными характеристиками приобретённого иммунитета являются специфичность и иммунологическая память. Чем чаще организм встречается с патогеном, тем быстрее и активнее вырабатываются антитела, следовательно — сильнее защита.

Врождённый иммунитет с самого рождения (ещё до первой встречи с антигеном) защищает организм против всего чужеродного, т. е. он не специфичен.

Таким образом, повторная встреча с тем или иным патогенным микроорганизмом не приводит к изменениям врождённого иммунитета, но повышает уровень приобретённого.

Врождённый иммунитет активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Он реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определённые классы антигенов, характерные для патогенных организмов (белки вирусного капсида, продукты метаболизма глистов и т. п.).

Врождённый иммунитет может быть наследственным (видовым) и индивидуальным.

Наследственный (видовой) иммунитет — это невосприимчивость всех представителей данного вида к определённому антигену, приобретённая в процессе эволюции:

ü болезни, которыми болеет человек, но не болеют животные и птицы (корь, натуральная оспа, проказа, вирусный гепатит, холера, гонорея, дизентерия, брюшной тиф и др.);

ü болезни, которыми болеют животные, но не болеет человек (чума крупного рогатого скота, пироплазмоз собак); 

ü болезни, которыми болеют птицы, но не болеет человек (куриная холера);

ü болезни, которыми болеют животные и человек, но не болеют птицы (сибирская язва, бешенство и др.).

Индивидуальный врождённый иммунитет определяется теми особенностями, которые передаются организму с родительскими генами и в процессе эмбрионального развития.

В процессе эмбрионального развития через плаценту плоду передаются антитела матери, которые противостоят инфекциям. Передача антител от мамы к ребёнку происходит в основном в последнем триместре беременности.

Иммунитет подразделяется на естественный и искусственный.

Естественный иммунитет возникает самостоятельно в процессе жизни организма.

Естественный иммунитет делится на активный (после перенесённых заболеваний) и пассивный (например, с молоком матери).

До 6 месяцев малыша защищают антитела, передающиеся от матери с грудным молоком. Поэтому важным является исключительно грудное вскармливание. Иммунитет матери защищает ребёнка. Дети, которые находятся на искусственном вскармливании, слабо защищены, т. к. собственных антител у них мало. Только к 6 месяцам организм самостоятельно начинает вырабатывать антитела. Собственный иммунитет ребёнка формируется только к концу первого года жизни.

Искусственный иммунитет организм приобретает в результате применения медицинских препаратов (вакцин и сывороток).

Вакцина — медицинский препарат, содержащий ослабленные или убитые микроорганизмы.

Вакцина вводится абсолютно здоровому человеку для предотвращения заболевания в будущем.

Сыворотка — медицинский препарат плазмы крови без фибриногена, содержащий готовые антитела к определённому патогену (заражающему микроорганизму). Сыворотку получают из крови заражённого данным заболеванием животного (коровы, лошади и т. п.).

Сыворотка с чужими антителами вводится заболевшему человеку в случае, когда организм не способен произвести достаточное количество антител.

Еще в древности люди, описывая эпидемию, указывали: «кто перенес болезнь, был уже в безопасности, ибо дважды никто не заболевал». Задолго до цивилизации индейцы с профилактической целью втирали в кожу своих детей корочки от больных оспой. В этом случае заболевание оспой обычно протекало легко. Научное обоснование данного вопроса впервые было дано английским врачом Э. Дженнером (1749 – 1823), который готовил оспенную вакцину на телятах. После опубликования его труда в 1798 году оспопрививание быстро стало распространяться по всему миру. В России первой против оспы привилась Екатерина Вторая. С 1980 года обязательная прививка против оспы в России отменена вследствие полной ликвидации этого заболевания в стране.

В настоящее время для предупреждения инфекционных болезней методом искусственного создания невосприимчивости людей имеется большое количество вакцин и сывороток.

Вакцины – это препараты из микробных клеток или их токсинов, применение которых называется вакцинацией. Через 1-2 недели после введения вакцин в организме человека появляются антитела.

Вакцинопрофилактика – основное практическое назначение вакцин. Современные вакцинные препараты разделяются на 5 групп:

1. Вакцины из живых возбудителей с ослабленной вирулентностью (против оспы, сибирской язвы, бешенства, туберкулеза, чумы, кори, эпидемического паротита и др.). Это наиболее эффективные вакцины. Они создают длительный (на несколько лет) и напряженный иммунитет. Введенный ослабленный живой возбудитель размножается в организме, что создает достаточное количество антигена для выработки антител.

2. Вакцины из убитых микробов приготовлены против брюшного тифа, холеры, коклюша, полиомиелита и др. Длительность иммунитета 6-12 месяцев.

3. Химические вакцины – это препараты не из цельных микробных клеток, а из химических комплексов их поверхностных структур (против брюшного тифа, паратифов А и В, столбняка).

4. Анатоксины готовят из экзотоксинов соответствующих возбудителей (дифтерийный, столбнячный, стафилококковый, газовой гангрены и др.).

5. Ассоциированные вакцины, то есть комбинированные (например, АКДС – ассоциированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина).

Сыворотки чаще применяютсядля лечения (серотерапии) инфекционных больных и реже – для профилактики (серопрофилактики) инфекционных заболеваний. Чем раньше вводят сыворотку, тем эффективнее ее лечебное и профилактическое действие. Продолжительность защитного действия сывороток 1-2 недели. Сыворотки готовят из крови переболевших инфекционной болезнью людей или путем искусственного заражения микробами животных (лошадей, коров, ослов). Основные виды:

1. Антитоксические сыворотки нейтрализуют яды микробов (противодифтерийная, противостолбнячная, противозмеиная и др.).

2. Антимикробные сыворотки инактивируют клетки бактерий и вирусы, применяются против ряда болезней, чаще в виде гамма-глобулинов.

Гамма-глобулины из человеческой крови имеются против кори, полиомиелита, инфекционного гепатита и др. Это безопасные препараты, так как в них нет возбудителей болезней, балластных ненужных веществ. Гамма-глобулины готовят и из крови гипериммунизированных лошадей против сибирской язвы, чумы, оспы, бешенства и др. Эти препараты могут вызвать аллергические реакции.

Иммунные сыворотки содержат готовые антитела и действуют с первых минут после введения.

Интерферон занимает промежуточное положение между общими и специфическими механизмами иммунитета, так как, образуясь на введение в организм вируса одного типа, он активен и против других вирусов.

1) БЦЖ — вакцина против бактериальной инфекции туберкулеза;

2) АКДС — комбинированная вакцина против дифтерии (бактериальная инфекция), столбняка (бактериальная) и коклюша (так же бактериальная природа заболевания);

3) Корь — вирусное заболевание; паротит — вызывается вирусом; краснуха — так же вирусное;

4) Полиомелит — вирусное заболевание;

5) АД-М — вакцина против дифетрии;

6) АДС-М — против дифтерии и столбняка.

 

Некоторые инфекции приводят к формированию длительного, иногда пожизненного иммунитета. К таким инфекциям относятся корь, краснуха, свинка (паротит), ветрянка.

Другими инфекциями человек может болеть несколько раз за свою жизнь (грипп, дифтерия, полиомиелит), т. к. иммунитет остаётся нестойким.

Поэтому для поддержания защиты требуется повторное проведение профилактических прививок.

Сывороточная болезнь – это системная аллергическая реакция, развивающаяся при сенсибилизации к чужеродным белкам, поступающим в организм с сыворотками, вакцинами, компонентами крови, лекарственными препаратами. Заболевание проявляется полиморфной сыпью, ангионевротическим отеком, увеличением лимфатических узлов, лихорадкой, в тяжелых случаях – анафилактической реакцией. Диагностика предусматривает тщательный сбор анамнеза, анализ клинических симптомов и данных лабораторных исследований. Лечение включает купирование системных проявлений аллергии, использование антигистаминных препаратов, глюкокортикостероидов, противовоспалительных и седативных средств.

Сывороточная болезнь относится к аллергическим заболеваниям с иммунокомплексным типом реагирования, возникает в ответ на введение чужеродных сывороток, отдельных белковых фракций и некоторых лекарственных средств. При этом патологический процесс распространяется на различные органы и ткани организма, в том числе на кожные покровы, почки, сердечную мышцу, суставы. Повышенная чувствительность к вводимым парентерально вакцинам и сывороткам встречается примерно в 1-2% случаев лекарственной аллергии. Впервые заболевание было описано австрийским иммунологом Пирке в 1902 году.

Причины:

Возникновение заболевания связано с парентеральным введением в организм чужеродных белковых компонентов и лекарственных препаратов, приводящих к развитию системной аллергической реакции. К самым частым причинным факторам относятся:

1. Чужеродные белки сывороток, вакцин. Чаще это гетерогенные (приготовлены из крови иммунизированных животных), реже – гомологические (из сыворотки крови переболевших или иммунизированных людей) препараты. Аллергические реакции могут развиваться при введении противодифтерийной, противостолбнячной, противогангренозной, противоботулинической, антистафилококковой, противозмеиной сыворотки, антилептоспирозного иммуноглобулина и других препаратов, изредка – при использовании человеческих иммуноглобулинов и моноклональных антител.

2. Некоторые лекарственные препараты: бета-лактамные антибиотики пенициллинового ряда, цефалоспорины, сульфаниламиды (клотримазол), цитостатики и некоторые нестероидные противовоспалительные средства, отдельные препараты, содержащие йод и бром.

К неблагоприятным факторам, повышающим вероятность развития сывороточной болезни и ее осложнений, относятся наследственная предрасположенность, в том числе выявление иммунологических маркеров – DR-4, B-13HLA-антигенов. Утяжеляет течение аллергии наличие сопутствующих заболеваний, сопровождающихся вторичным иммунодефицитом, а также прием некоторых медикаментов (например, бета-адреноблокаторов).