Понятие об иммунитете организма животных и человека

Понятие об иммунитете организма животных и человека

Содержание

1.Характеристика системы иммунной защиты организма животных

2.Приобретенный иммунитет

3.Формы приобретенного иммунитета

4.Роль антител в формировании иммунитета

5.Выработка антител по первичному и вторичному иммунному ответу

6.Регуляция продукции антител

7.Образование клеток иммунологической памяти

8.Основные популяции иммунокомпетентных клеток. Т-лимфоциты и их функции

9.Иммунологический статус организма человека

10.Возрастные особенности иммунитета.

11.Вторичные (приобретенные) иммунодефициты

Список использованной литературы

1. Характеристика системы иммунной защиты организма животных

Жизнеспособность организма определяется функционированием всех его систем, находящихся между собой в сложных регуляторных взаимоотношениях. Одной из этих систем является система иммунитета, деятельность которой направлена на защиту организма от веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации.

Органом иммунитета является лимфоидная ткань, а его основными исполнителями - макрофаги, различные популяции и субпопуляции Т- и В-лимфоцитов. Возникнув из общей исходной, так называемой стволовой клетки и пройдя соответствующую дифференцировку в центральных органах иммунной системы, Т- и В-лимфоцит приобретают иммунокомпетентность, выходят в кровь, и непрерывно циркулируя по организму, выполняют роль его эффективных защитников.

В настоящее время под макрофагами понимают клетки, которые обладают высокой фагоцитарной активностью. Они различаются по форме и размерам, в зависимости от тканей, где они обнаруживаются. Образование макрофагов происходит через следующие этапы: стволовая клетка- монобласт- промонобласт- моноцит костного мозга -моноцит периферической крови- тканевой макрофаг. В настоящее врем получены данные о том, что макрофаги, подобно Т- и В-лимфоцитам, могут подразделяться на отдельные субстанции. Система макрофагов - является важной составной защитных механизмов не только естественной резистентности (видового иммунитета), но и приобретенного иммунитета. Подвергая процессингу антиген и представляя его другим иммунокомпетентным клеткам, макрофаги индуцируют синтез специфических антител и клеток иммунной памяти. В свою очередь синтезированные антитела, взаимодействуя с данным антигеном, делают его более доступным и для самих макрофагов. Их фагоцитоз становится более эффективным.

Иммунитет существует не только на уровне целостного организма, но и на уровне клетки. Здесь он направлен на защиту самого ценного, что имеется в клетке- ее генома.

Защита организма осуществляется с помощью двух систем- неспецифической (врожденной, естественной) резистентности и специфического (приобретенного ) иммунитета.

Неспецифическая резистентность выступает как первая линия защиты. Система неспецифической резистентности представлена защитной функцией кожи, слизистых оболочек, нормальной микрофлорой организма, фагоцитозом, воспалением, барьерной функцией лимфатических узлов, противомикробными веществами, содержащимися в тканях и жидкостях организма, выделительной системой.

Резистентность организма животных к инфекционным патогенам зависит от пола, возраста, физиологического состояния. При изменении условий окружающей среды факторы естественной защиты могут быть снижены до критического состояния, когда слабопатогенные микроорганизмы могут вызвать развитие инфекционного процесса и клиническое проявление болезни.

2. Приобретенный иммунитет

Специфический (приобретенный) иммунитет отличается от видового следующими особенностями.

Во-первых, он не передается по наследству. По наследству передается лишь информация об органе иммунитета, а сам иммунитет формируется в процессе индивидуальной жизни в результате взаимодействия с соответствующими возбудителями или их антигенами.

Во-вторых, приобретенный иммунитет является строго специфическим, то есть всегда против конкретного возбудителя или антигена. Один и тот же организм в течение своей жизни может приобретать невосприимчивость ко многим болезням, но в каждом случае формирование иммунитета связано с появлением специфических эффекторов против данного возбудителя.

Приобретенный иммунитет обеспечивается теми же самыми иммунными системами, которые осуществляют видовой иммунитет, но их активность и целенаправленность действия во много раз усиливаются благодаря синтезу специфических антител. Формирование приобретенного специфического иммунитета происходит благодаря кооперативному взаимодействию макрофагов (и других антигенпредставляющих клеток), В- и Т-лимфоцитов и при активном участии всех остальных иммунных систем.

3. Формы приобретенного иммунитета

В зависимости от механизма образования приобретенный иммунитет подразделяется на искусственный и естественный, а каждый из них в свою очередь - на активный и пассивный. Естественный активный иммунитет возникает вследствие перенесения заболевания в той или иной форме, в том числе легкой и скрытой. Такой иммунитет называется также постинфекционный. Естественный пассивный иммунитет создается в результате передачи ребенку от матери антител через плаценту и грудное молоко. Организм ребенка в этом случае сам не участвует в активной выработке антител. Искусственный активный иммунитет- иммунитет, образующийся в результате прививок вакцинами, то есть поствакцинальный. Искусственный пассивный иммунитет обусловлен введением иммунных сывороток или препаратов гамма - глобулина, содержащих соответствующие антитела.

Активно приобретенный иммунитет, особенно постинфекциональный, устанавливается спустя некоторое время после заболевания или прививки (1-2 нед), сохраняется долго - годами, десятилетиями, иногда пожизненно (корь, оспа, туляремия). Пассивный иммунитет создается очень быстро, сразу после введения иммунной сыворотки, но зато сохраняется очень недолго (несколько недель) и снижается по мере исчезновения введенных в организм антител. Продолжительность естественного пассивного иммунитета новорожденных также невелика: к 6 мес он обычно исчезает, и дети становятся восприимчивы ко многим болезням (корь, дифтерия, скарлатина и др.).

Постинфекционный иммунитет в свою очередь подразделяют на нестерильный (иммунитет при наличии возбудителя в организме) и стерильный (возбудителя в организме нет). Различают иммунитет антимикробный (иммунные реакции направлены против возбудителя), антитоксический, общий и местный. Под местным иммунитетом понимают возникновение специфической резистентности к возбудителю в той ткани, где они обычно локализуются. Учение о местном иммунитете было создано учеником И.И. Мечникова А.М.Бездеркой. Долгое время природа местного иммунитета оставалась неясной. Теперь полагают, что местный иммунитет слизистых оболочек обусловлен особым классом иммуноглобулинов (IgAs). Благодаря наличию в них дополнительного секреторного компонента (s), который вырабатывается эпителиальными клетками и прикрепляется к молекулам IgA при прохождении их через слизистую оболочку, такие антитела оказываются устойчивыми к действию ферментов, содержащихся в секретах слизистых оболочек.

Приобретенный иммунитет во всех формах чаще всего является относительным и, несмотря на значительную в некоторых случаях напряженность, может быть преодолен большими дозами возбудителя, хотя течение болезни при этом значительно легче. На продолжительность и напряженность приобретенного иммунитета большое влияние оказывают также социально-экономические условия жизни людей.

Между видовым и приобретенным иммунитетом существует тесная взаимосвязь. Приобретенный иммунитет формируется на базе видового и дополняет его более специфическими реакциями.

Как известно, инфекционный процесс имеет двойственный характер. С одной стороны, он характеризуется нарушением функций организма в различной степени (вплоть до заболевания), с другой - происходит мобилизация его защитных механизмов, направленных на уничтожение и удаление возбудителя. Поскольку неспецифических механизмов защиты для этой цели часто оказывается недостаточно, на определенном этапе эволюции возникла дополнительная специализированная система, способная реагировать на внедрение чужеродного антигена более тонкими и более специфическими реакциями, которые не только дополняют специализированные биологические механизмы видового иммунитета, но и стимулируют функции некоторых из них. Системы макрофагов и комплемента приобретают уже специфически направленный характер своего действия против конкретного возбудителя, последний распознается и подвергается уничтожению с гораздо большей эффективностью. Одним из характерных признаков приобретенного иммунитета служит появление в сыворотке крови и тканевых соках специфических защитных веществ- антител, направленных против чужеродных веществ. Антитела образуются после перенесенного заболевания и после прививок как ответная реакция на введение микробных тел или их токсинов. Наличие антител всегда свидетельствует о контакте организма с соответствующими возбудителями.

Уникальность антител заключается в том, что они способны взаимодействовать только с тем антигеном, который индуцировал их образование. Практически антитела могут быть получены к любому антигену. Число возможных специфичностей антител. Вероятно, оставляет не менее 10⁹.

4. Роль антител в формировании иммунитета

Благодаря своей способности специфически взаимодействовать с бактериальными клетками и продуктами их жизнедеятельности, в том числе с токсинами и ферментами, а также с другими микроорганизмами, антитела играют важную роль в формировании приобретенного постинфекционного, поствакцинального и пассивного иммунитета. Эта их роль заключается в том, то связываясь с токсинами, они нейтрализуют их действие и обеспечивают формирование антитоксического иммунитета. Связываясь с вирусами, особенно блокирую рецепторы, с помощью которых они адсорбируются на клетках, антитела создают иммунитет против вирусов. Образование комплекса антитело + антиген запускает классический путь активации системы комплемента со всеми его эффекторными последствиями (лизис бактерий, опсонизация, формирование очага воспаления, стимуляция системы макрофагов). Антитела, взаимодействуя с бактериями, опсонизируют их, то есть делают их фагоцитоз более эффективным. В результате взаимодействия антител с растворимыми антигенами, выделяющимися в кровь, образуются так называемые циркулирующие иммунные комплексы, с помощью которых антигены выводятся их организма, в основном желчью и мочой. Следовательно специфически распознавания антигены и связываясь с ними, антитела стимулируют активность всех систем иммунитета и тем самым способствуют освобождению организма от чужеродных агентов.

Разные классы иммуноглобулинов в неодинаковой степени участвуют в различных иммунологических реакциях.

Высокая нейтрализующая активность антител, принадлежащих к IgG, свидетельствует о важной роли их в антитоксическом иммунитете. Антитела IgM особенно активны в реакциях фагоцитоза с корпускулярными антигенами и поэтому играют существенную роль в антимикробном иммунитете. В реакциях нейтрализации вирусов особенно активны антитела IgA, следовательно, им принадлежит большая роль в противовирусном иммунитете. Кроме того, секреторные IgAs обусловливают местный иммунитет слизистых оболочек. Наконец, антитела IgE, обладающие гомоцитотропностью, опосредуют реакции гиперчувствительности немедленного типа.

5. Выработка антител по первичному и вторичному иммунному ответу

Первичный иммунный ответ. 1) биосинтез антител начинается не сразу после контакта с антигеном, а после некоторого латентного периода, продолжающегося 3-5 дней. В течение этого периода происходит процесс распознавания антигена и формирование клеток, которые способны синтезировать антитела к нему. Первыми синтезируются антитела, относящиеся у иммуноглобулинам класса IgM затем- IgG. Позже всех появляются, да и то не во всех случаях, IgA и IgE.

Вторичный иммунный ответ обусловлен формированием клеток иммунной памяти.

6. Регуляция продукции антител

Существуют, по крайней мере, две системы регуляции продукции антител, или в более широком плане, силы иммунного ответа. Одна из них действует на генетическом уровне, другая - на нейрогуморальном. Не исключено, что вторая подчинена первой. Давно было замечено, что введение одного и того же антигена индуцирует у разных индивидуумов данного вида появление различного количества антител: от нуля до высокого уровня.

7. Образование клеток иммунологической памяти

Иммунологическая память - одна из форм иммунного ответа. Она обозначает способность организма человека или животного реагировать а повторное введение того антигена, которым он был иммунизирован ранее, быстрее и с большей силой. Иммунологическая память проявляется как в отношении выработки антител, так и в отношении других иммунных реакций (гиперчувствительность замедленного типа, трансплантационный иммунитет и прочее), и может сохраняться длительное время.

Носителями иммунологической памяти становятся Т- и В-лимфоциты после взаимодействия с соответствующими антигеном, или так называемые антигенстимулированные лимфоциты. Клетки памяти представляют собой ту часть Т- и В- антигенстимулированных лимфоцитов, которые после 2-3 делений переходят в покоящееся состояние и длительное время рециркулируют в организме. При повторной встрече с соответствующим антигеном быстро превращаются в клетки- эффекторы иммунного ответа. В-лимфоциты в этом случае быстро трансформируются в антителообразующие клетки, и выработка антител происходит по вторичному типу. В свою очередь антигенстимулированные Т-лимфоциты, циркулируя в организме, готовы в любой момент распознавать антиген, который их сенсибилизовал, и немедленно включиться в иммунный ответ.

8. Основные популяции иммунокомпетентных клеток. Т-лимфоциты и их функции

Основную роль в реализации иммунных функций играют следующие клетки: 1) макрофаги, а также другие антигенпредставляющие, или вспомогательные, или А-клетки(от англ.accessory-вспомогательный) ; 2) популяции В-лимфоцитов; 3) популяции Т-лимфоцитов; 4) популяции лимфоцитов, обладающих естественными цитотоксическими свойствами- способностью разрушать опухолевые клетки, вирусинфицированные клетки, клетки трансплантата и т.п.: NK-клетки, Pit-клетки, нулевые клетки.

По своим морфологическим свойствам Т- и В-лимфоциты не отличаются друг от друга. Однако они существенным образом различаются по своему вкладу в реакции иммунитета, по многим другим свойствам, структуре и функции своих рецепторов и по антигенной специфичности.

9. Иммунологический статус организма человека

В связи с тем, что иммунная система играет важнейшую роль в обеспечении структурной и функциональной целостности организма, ее собственное состояние в каждый момент, то есть иммунологический статус организма, представляет исключительный интерес для иммунологии. Потенциальные способности к выздоровлению от многих, особенно инфекционных, болезней являются функцией иммунологического статуса организма. Любые нарушения иммунной системы, несомненно делают организм более восприимчивым к возбудителям инфекционных болезней, в том числе к условно- и слабопатогенным; увеличивают вероятность возникновения опухолей, аутоиммунодефициты могут быть обусловлены расстройствами на самых разных ее уровнях и в различных ее подсистемах. обнаружение уязвимого звена иммунной системы в этом случае становится решающим моментом для поиска путей коррекции иммунодефицитов. Все это диктует необходимость разработки методов оценки общего состояния иммунной системы и критериев, с помощью которых можно было бы проверить, как функционируют отдельные ее звенья и обнаружить пострадавшие. В принципе под иммунологическим статусом организма следует понимать эффективность и согласованность работы каждой из систем иммунитета, то есть систем макрофагов, комплемента, интерферонов, В- и Т-лимфоцитов, киллерных клеток, главной системы гистосовместимости, клеток иммунной памяти, антителопродуцирующих клеток и центральных органов иммунитета. Для оценки общего иммунологического статуса необходимо отобрать наиболее простые, но вместе с тем и наиболее достоверные показатели, которые позволяли бы судить одновременно о суммарной эффективности работы всех систем иммунитета в целом. Для выявления ж уязвимого звена иммунной системы требуются наборы более тонких дифференциальных показателей, специфичных для каждой данной системы. Следовательно, изучение иммунологического статуса организма целесообразно проводить не менее чем в два приема- вначале вывить общее ее состояние, а затем определить, какое звено иммунной системы функционирует слабо или не работает совсем.

По мнению Ю. И. Зимина, Е. В. Васильевой и В.В. Сура (1988г.), для оценки общего состояния иммунной системы можно использовать определение числа Т- и В-лимфоцитов в крови, уровень иммуноглобулинов IgA, IgM и IgG в крови.

В случае отклонений, выявленных на этом уровне исследований, или при наличии других симптомов иммунологической недостаточности эти же авторы рекомендуют производить дополнительные иммунологические исследования целью выявления эффективности функционирования отдельных звеньев системы иммунитета, в частности: определение фенотипа лимфоцитов, количества Т-супрессоров, Т-хелперов, киллерных клеток, реактивности на антиген, содержание компонентов комплемента, IgE, IgD, секреторных IgA и т.п. Определение иммунологического статуса организма и его нарушений имеет настолько важное значение, что соответствующие критерии и методы исследования состояния иммунной системы, несомненно, будут в ближайшие годы усовершенствованы.

10. Возрастные особенности иммунитета

Особенности иммунитета у детей. Во время внутриутробного развития у плода формируются центральные ораны иммунитета, возникают различные иммунокомпетентные клетки, системы интерферонов, комплемента, макрофагов, главная система гистосовместимости, которые и обеспечивают, как в процессе эмбриогенеза, так и в постнатальном периоде, иммунную защиту организма.

Развивающийся плод содержит аллоантигены, но они не отторгаются во время беременности потому, что иммунная система матери проявляет к его антигенам толерантность. Она зависит от того, что во-первых, клетки трофобласта плаценты содержат мало антигенов гистосовместимости. Во-вторых, плацента, в силу ее морфологических и функциональных особенностей, обладает способностью избирательно пропускать вещества из крови матери к плоду и в обратном направлении (плацентарный барьер).

Здоровый ребенок рождается, имея сформировавшиеся органы иммунитета и различные иммунокомпетентные клетки, но его иммунные системы функционируют в первые месяцы жизни недостаточно активно. Продукция интерлейкинов и интерферонов у новорожденных также ниже, чем у взрослых. Фагоцитоз у новорожденных часто оказывается незавершенным, слабее проявляются миграция и хемотаксис фагоцитов, понижена продукция фактора, тормозящего миграцию макрофагов. Синтез IgM протекает слабо. Первичный иммунный ответ проявляется синтезом антител класса IgM составляет примерно 50-60%, а IgA-лишь около 30% содержания этих антител соответственно у взрослых. секреторные иммуноглобулины класса IgA появляются в секретах после 3-го месяца жизни. В течение первых четырех лет их концентрация в некоторых секретах в 4-5 раз ниже, чем у взрослых. Поэтому местный иммунитет понижен.

В процессе развития ребенка наблюдаются определенные критические периоды, когда на антигенное воздействие иммунная система дает неадекватный или даже парадоксальный ответ. Он может носить очень слабый характер, недостаточный дл защиты, или наоборот, чрезмерный, гиперергический.

Первый критический период. Гуморальный иммунитет обеспечивается в основном материнскими анти телами. Фагоцитоз носит незавершенный характер, хемотаксис и миграция фагоцитов ограничены, отмечается низкая активность системы комплемента и слабая опсонизация микробов. Из-за низкой активности иммунной системы ребенок очень восприимчив не только к патогенным, но и ко многим условно- патогенным возбудителям и некоторым вирусам. Именно в этом периоде у детей часто происходит генерализация гнойно- воспалительных заболеваний, сопровождающаяся септическим состоянием.

Второй критический период приходится на 3-6 месяцы жизни. Он характеризуется ослаблением пассивного гуморального иммунитета в связи с исчезновением материнских антител. Сохраняется выраженный лимфоцитоз в крови. На проникновение большинства антигенов наблюдается первичный иммунный ответ с преобладающим синтезом антител IgM ,клетки иммунной памяти не образуются. Лишь после 2-3 повторных введений антигена происходит вторичный иммунный ответ преобладающим синтезом IgG и появлением клеток иммунной памяти. В этом периоде выявляются наследственные иммунодефициты.

Третий критический период. В это время происходит переключение синтеза антител класса IgM на класс IgG. Дети по-прежнему восприимчивы к вирусным заболеваниям. Они особенно склонны к повторным вирусным и бактериальным заболеваниям дыхательного тракта. Нередко проявляются незначительные аномалии иммунной системы, иммунопатологические диатезы, иммунокомплексные болезни.

В указанные критические периоды формирования иммунной системы особенно часто выявляются наследственные изменения силы иммунного ответа, а также иммунопатологические состояния. Особенно тяжелые состояния у детей выявляются при таких иммунодефицитах, как агаммаглобулинемия, недоразвитие вилочковой железы, но они наблюдаются относительно редко.

Особенности иммунитета в пожилом и старческом возрасте. По мере старения организма главная функция иммунной системы - обеспечение генетического гомеостаза - постепенно ослабевает.

Распознавание чужеродных и аутоантигенов становится менее точным, эффективность иммунных реакций снижается. Все это приводит к появлению характерных для этого периода иммунноатологических синдромов: иммунного дефицита, усиления аутоиммунности, повышения уровня ЦИК, более частого возникновения доброкачественных моноклональных гаммапатий (гипериммуноглобулинемий). Следствием иммунного дефицита является снижение эффекта от иммунизации, падение титров антител в крови ниже защитного уровня, ослабевание клеточных иммунных реакций и т.п.

Хотя при старении нарушаются функции различных звеньев иммунной системы, более всего страдает система Т-лимфоцитов. Это проявляется снижением общего числа зрелых Т-лимфоцитов в крови, в понижении их иммунного ответа на поликлональные митогены (фитогеммагглютинин, конканавалин А). снижается клеточный и гуморальный ответ на Т - зависимые антигены, уменьшается количество Т-хелперов, выработка интерлейкина-2, антител классов IgG и IgA; понижается фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов, страдают и другие функции. В значительной ступени эти изменения в иммунитете при старении обусловлены возрастной инволюцией тимуса, в результате которой уменьшается выработка тимических гормонов, а, следовательно, и созревание Т-лимфоцитов. Важнейшим следствием изменения функций иммунной системы в этом периоде является повышение чувствительности к инфекциям. Они протекают более тяжело, нередко принимают затяжное течение с переходом в хронические формы. В этом возрасте чаще наблюдаются внутрибольничные заражения, в то числе условно-патогенной микрофлорой. Нередко возникают осложнения в виде пневмоний, циститов, пиелоциститов и т.п. понижение иммунитета благоприятствует развитию опухолевых заболеваний.

Профилактика нарушений иммунитета в этом возрасте заключается в коррекции питания, углеводного, жирового обмена и в проведении общеукрепляющих мероприятий. Применение иммуномодуляторов должно проводиться в каждом случае с учетом иммунного статуса.

11. Вторичные (приобретенные) иммунодефициты

Возникают на фоне изначально нормальной иммунной системы как следствие недостаточности питания, развития злокачественных опухолей, инфекционных заболеваний, воздействия ионизирующей радиации, цитотоксических препаратов, суперантигенов, аутоиммунных заболеваний и других патологических состояний, например, серповидноклеточной анемии, уремии и т.п.

Вторичные иммунодефициты, в отличие от первичных, происходят, если ликвидируется основное заболевание. Отмечено, что у больных с иммунодефицитами относительно часто обнаруживают аутоантитела и аутоиммунные болезни.

К наиболее тяжелым формам вторичного иммунодефицита относятся ВИЧ- инфекция, злокачественные процессы (рак). При всех формах первичной иммунологической недостаточности у человека повышена частота злокачественных процессов, которые обычно захватывают клетки лимфоретикулярной системы. Опухоли иммунной системы подразделяют на В - клеточные злокачественные образования (лимфосаркома, хронический лимфолейкоз), Т - клеточные новообразования (грибовидный микоз, острые формы лимфолейкоза); заболевания, которые протекают с усиленной пролиферацией «нулевых» лимфоцитов. Возникнув как следствие какого-то дефекта иммунной системы, злокачественные опухоли сами становятся причиной развития вторичного тяжелого иммунодефицита. Поэтому проблема рака- это во многом проблема иммунодефицита первичного и приобретенного.

Список использованной литературы

1) Н.А. Радчук «Ветеринарная микробиология и иммунология» Москва 1991 год

2) Т.С. Костенко, Е.И. Скаршевская, С.С.Гительсон « Ветеринарная микробиология» Москва 1989год