Игорь Синельников (dr_jamais) wrote,
Игорь Синельников
dr_jamais

Categories:

Как это работает. Иммунитет. Введение.

Каждый организм уникален и отличается от других организмов. Мы все отличаемся друг от друга внешне, точно так же мы отличаемся друг от друга на клеточном и молекулярном уровнях.

Однажды появившись на свет, любой организм должен сохранить свои структурные особенности до самой смерти. Никакой другой организм, никакое вещество, не должны внедриться в него, и как-то его поменять, переделать. Никакая часть тела, орган или клетка, фрагмент клетки другого организма, внедрившись в нас, не должны в нас прижиться, стать вашей частью, они должны быть немедленно распознаны и удалены.



Кроме того, каждый организм является пищей для других организмов. Все друг друга жрут. Травоядные животные пожирают растения, хищники едят травоядных животных, а бактерии и грибы едят их всех: пищевые цепочки, строящиеся в целом от более мелкого и слабого создания к более крупному и сильному, заканчиваются и начинаются, как это ни странно, на одном и том же – простейших организмах, состоящих из одной клетки.

Микроорганизмов гораздо больше чем нас. Несопоставимо больше. Они везде – на каждом видимом нами предмете, ими населена вода, которую мы пьем, они летают в воздухе, которым мы дышим, они живут в почве, частью которой мы рано или поздно становимся, в общем, они везде. И в нас самих – они тоже есть. И все они хотят жрать.
Вся их тихая и скромная жизнь заключается в том, что они разлагают все мыслимые и немыслимые органически соединения на более простые, используя их в пищу. Мы для них – очень хорошая, вкусная и высококачественная пища, много пищи.

Каждый организм жив, пока его не сожрали. И в процессе эволюции выжили только те организмы, которые умели что-то делать для того, чтобы не стать чьей-то пищей. От всего опасного, что видно глазу, слышно слуху и можно учуять носом или осязанием, живые организмы защищает работа так или иначе сформированной нервной системы. Последняя формирует поведение, ту или иную реакцию на опасность, которая позволяет организму не стать чьей-то пищей или погибнуть по иным причинам – в результате пожара, наводнения, любой иной напасти.

От мелких и невидимых злобных тварей, которые стремятся внедриться в организм и сожрать его изнутри, простые поведенческие реакции не спасут. Лишь у человека, всего одного вида из всего существующего разнообразия, сформировалась достаточно сложная нервная система, обеспечившая способность формировать поведение на основании абстрактных знаний – мы узнали про существование невидимых глазу врагов и научились с ними бороться с помощью технологий, нами разработанных, и гигиенических поведенческих навыков, нами разумно выработанных. Другим видам это не свойственно. Да и человек был таким не всегда, и чтобы придумать правило мыть руки перед едой ему пришлось сначала пройти долгий-долгий путь от неведения к знанию, и при этом как-то выжить.

Выжить в постоянно меняющейся среде, весьма агрессивно по отношению к нему настроенной. Для того, чтобы защититься от любого генетически чужеродного объекта, будь то микроорганизм, вирус, какое-то вещество биологического происхождения, способное повлиять на постоянство собственной внутренней среды, или от своих собственных мутировавших клеток, живым организмам потребовалось сформировать иммунную систему, достаточно сложно устроенную и осуществляющую сложную функцию, названную иммунитетом.

Под иммунитетом (immunitas (лат) – освобождение, неприкосновенность) понимают комплекс реакций организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности при воздействии на организм генетически чужеродных веществ, как поступающих извне, так и образующихся внутри организма. Смысл подобной защиты – обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни.

Иммунная система, выполняющая эту миссию, устроена сложно. Ведь для того, чтобы эффективно отражать внешние вторжения и нейтрализовывать собственных предателей, нужны разные по своему назначению службы. Для устранения одинокого террориста или небольшого диверсионного отряда нужны службы быстрого реагирования – незначительные по количеству, но умеющие быстро добраться до цели и быстро ее убить.
Для массированного вторжения нужна регулярная армия – со своей артиллерией, танками, техникой для позиционных сражений.
Для освобождения захваченных территорий нужны свои диверсанты, оружие массового поражения и средства его доставки.
Для коопераций различных воюющих групп и родов войск, для ведения боевых действий в рамках единой стратегии, нужны надежные средства связи и отработанная система команд, понятная солдатам.
В связи с большим количеством всех этих функций, возложенных на иммунную систему, в ней предусмотрены разнообразные по устройству и функциям подсистемы, сформированные клетками-эффекторами, и различными механизмами, обеспечивающие их слаженное и целесообразное взаимодействие.

Есть два основных типа иммунитета – неспецифический (врожденный) и специфический (адаптивный). Неспецифический иммунитет – более древний, он рассчитан на стандартную реакцию при вторжении патогена, либо представляет собой изначальную невосприимчивость к чужому патогену. Грубо говоря, это вообще не иммунитет в том понимании, в котором речь идет об иммунной системе, это определенные свойства индивидуума, которые он получил, поскольку принадлежит к некоему виду. Например, человек не болеет большей частью инфекционных заболеваний, которыми болеют другие животные. Это связано с тем, что микроорганизмы, способные атаковать этих животных, приспособились именно к ним, и просто не имеют рецепторов, способных узнавать клетки человека. Или, если угодно, защита человека состоит в том, что он не имеет тех молекул, которые могут распознавать бактерии и вирусы, паразитирующие на других животных.
Температура тела, неподходящая для каких-то бактерий, защитные барьеры, препятствующие их проникновению или выводящие микроорганизмы наружу – это тоже неспецифические факторы защиты. Одним из древнейших факторов неспецифического иммунитета является способность части наших клеток к фагоцитозу – поглощению и перевариванию чужих клеток, и пиноцитозу – поглощению и перевариванию растворенных крупных молекул. Этот механизм активно используется в процессе воспаления, который я описывал в одном из предыдущих постов. Но это процесс неспецифической защиты у человека уже завязан со специфическим иммунным ответом – фагоциты, переваривая чужаков, могут представлять их молекулы специализированным клеткам иммунной системы, обеспечивающим специфический иммунный ответ.

Специфический иммунный ответ – это такая система интеллектуального оружия. Она создана для того, чтобы система могла самообучаться. Вариантов возможных чужеродных агентов очень много, и одна неспецифическая защита со всеми ними бы не справилась.
Кроме того, даже уже известные враги наши склонны изменять свои свойства и приспосабливаться под нас, мутируя и уклоняясь от факторов неспецифической защиты. Поэтому в процессе эволюции с целью поддержания гонки вооружений сформировался специфический (адаптивный) иммунитет, способный к самообучению и уничтожению как ранее неизвестных патогенов, так и известных, но приобретших новые свойства.

Дальше мы будем говорить только о специфическом иммунном ответе.

Прежде чем начать реагировать и уничтожать, иммунная система должна распознать вторжение. Это распознавание происходит на молекулярном уровне: собственно, иммунная система распознает не чужеродную, например, клетку целиком, а отдельные ее части, чужеродные молекулы. Эти молекулы получили название антигенов – от начальных частей слов antibody-generating, то есть, молекулы, вызывающие образования антител. На самом деле, антигены не всегда отнюдь вызывают формирование антител, но название так уж исторически закрепилось. Суть же антигенов в том, что это – молекулы, обладающие двумя основоположными свойствами – специфичностью иммуногенностью, то есть, способностью инициировать иммунный ответ.

Сам по себе специфический (адаптивный, вызываемый контактом с антигеном) иммунный ответ может быть двух основных типов – В-клеточный и Т-клеточный. В зависимости от свойств самого антигена активируется тот или иной тип иммунного ответа, либо взаимодействие Т и В лимфоцитов, приводящий к развитию иммунной реакции.

В-клеточный ответ характеризуется тем, что В-лимфоциты, стимулированные антигеном, начинают превращаться в клоны клеток – тканевых плазмоцитов, это такие своеобразные клетки-фабрики, производящие оружие массового поражение – антитела. Антитела представляют из себя молекулы, способные связываться с тем антигеном, который инициировал ответ. Связываясь этим антигеном на поверхности, например, бактериальной клеточной стенки, антитело, точнее комплекс антиген-антитело вызывает каскад реакций, приводящих к разрушению этой клеточной стенки. В частности, такая реакция может реализовываться через активацию растворенных в плазме крови белков – системы комплемента. Пока нет комплексов антиген-антитело, белки системы комплемента плавают в растворенном виде в плазме крови, никого не трогая, но как только появляется что-то, что надо уничтожить, из них формируется так называемый мембраноатакующий комплекс – эдакая самонаводящаяся ракета, которая разрушает стенку бактерии, что ведет ее к гибели. По B-клеточному пути идет развитие иммунных реакций при большей части бактериальных инфекций.


На представленном ролике антитела атакуют бактериальную клетку, а затем эту бактериальную клетку уничтожает другая клетка иммунной системы )

Альтернативным вариантом иммунного ответа является Т-клеточный иммунный ответ. Он отличается от В-клеточного тем, что в процессе его развития создаются не фабрики оружия, а армия клонов: лимфоцитов- убийц, каждый из которых может атаковать клетки, на которых представлен тот антиген, который инициировал ответ. Т-клетки способны распознавать и те антигены, которые сумели включиться в состав собственных клеток организма – например, антигены вирусов на поверхности собственной живой клетки, пораженной этим вирусом, или опухолевые антигены, появившиеся на мутировавшей в раковую клетке. Таким образом, Т-клеточный ответ может формироваться и при вирусных инфекциях, и при некоторых иммуногенных опухолях.


Картинка: электронная микрофотография Т-лимфоцита-киллера, атакующего опухолевую клетку.
(клик по фотографии веден на источник изображения)


А также Т-клеточный ответ может активировать В-клеточный ответ для тех антигенов, которые не могут быть самостоятельно распознаны В-клетками, обеспечивая таким образом создание фабрик антительного оружия для невидимых В-клеткам противников.

Но более подробно о свойствах различных типов иммунного ответа и механизмов их реализации, мы будем говорить в следующем посте. В один тут не впишешься никак :)

В целом, мы существуем благодаря слаженной работе различных звеньев иммунной системы, работающей непрерывно, и мы похожи при этом на осажденный город. Мы окружены вражескими организмами, и в нас самих непрерывно возникают клетки-предатели, готовые сформировать собственную армию и разрушить нас. Как только что-то сломается, нарушится работа одной из цепочек иммунной системы, мы тут же будем сожраны – либо внешним врагом, либо нашими собственными мутировавшими клетками, приобретшими новые свойства и ускользнувшими из-под контроля иммунной системы, способной уничтожить их в зародыше. Процесс того, что происходит с нами, когда прекращают работать защитные силы, наглядно виден при иммунодефицитах различной природы – как быстро развиваются так называемые оппортунистические инфекции, вызываемые микроорганизмами, в норме не причиняющими нам вреда, и которые могут убить нас в считанные дни, если нет лечения или восстановления иммунной системы. И также наглядно он виден, когда организм умирает – в течение уже первых часов после смерти те самые организмы, которые жили с нами в симбиозе, или жили без всякой пользы, но не могли причинить вреда, вызывают необратимые процессы разложения в наших органах и тканях.
На этом пока все. Спасибо за внимание, до продолжения :)
Tags: как это работает
Subscribe

promo dr_jamais february 19, 2018 10:00 30
Buy for 1 000 tokens
Этот вопрос от пациентов встречается в моей практике довольно часто, и отвечать на него всякий раз непросто, потому что долго, и немного противоречиво. Действительно, с одной стороны, во всех учебниках по онкологии описана классическая аббревиатура ABCDE, где критерий D - diameter - заявлен как…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 48 comments