Приобретенный (адаптивный) иммунитет
Итак, мы обсудили с вами, что такое иммунитет врожденный, передаваемый по наследству представителями одного вида животных и сохраняющийся в той или иной степени неизменным в течение всей жизни. Но у нас есть и другой вариант защиты, который в процессе эволюции сложился гораздо позднее. Он появляется не сразу, набирает свою силу постепенно, используя сложные механизмы взаимодействия различных клеток между собой, активирования специальных рецепторов на мембранах этих клеток, продукции молекул, с помощью которых эти клетки осуществляют обмен между собой информацией и стимулами. И в результате такой трудной работы появляется защита, превосходящая на несколько порядков по силе и скорости видовые врожденные реакции. Например, иммунная система, имеющая специфический приобретенный иммунитет, способна защитить от таких токсинов, как токсин столбняка или паралитический токсин ботулизма, даже когда их доза в 100000 раз превышает смертельную для организма без иммунитета.
Но обо всем по порядку. За приобретенный иммунитет ответственны клетки лимфоциты (снова вспоминаем бланк анализа крови).
У людей, имеющих дефицит лимфоцитов, который может быть вызван либо генетическими причинами, либо воздействием радиации или химических веществ, разрушающих лимфоциты, приобретенный иммунитет не развивается. Ребенок, рожденный с таким состоянием рискует умереть от тяжелой бактериальной инфекции в течение нескольких дней или первого года жизни, если не получит своевременного и интенсивного лечения. В организме лимфоциты составляют так называемую лимфоидную ткань, которая распределена по разным органам – таким как миндалины, аденоиды, лимфоузлы, селезенка, подслизистые области желудочно-кишечного тракта, вилочковая железа и костный мозг.
Это распределение устроено так, чтобы предупредить широкое распространение вторгшихся в организм «врагов». В большинстве случаев «вражеский агент» проникает в организм через кожу, слизистые, попадает в тканевые жидкости и затем переносится по лимфатическим сосудам к лимфатическому узлу или другой лимфоидной ткани, расположенной ближе всего к точке проникновения. Например, лимфоидная ткань стенок желудочно-кишечного тракта сразу подвергается воздействию микроорганизмов или токсинов, внедряющихся из кишечника. Лимфоидная ткань горла и глотки (миндалины и аденоиды) занимает удобную позицию для задержки инфекционных агентов, попадающих в верхние дыхательные пути. Лимфоидная ткань в лимфатических узлах принимает на себя удар прошедших первый барьер агрессоров. Именно поэтому увеличиваются лимфоузлы в тех местах, где в настоящий момент разворачивается борьба. И именно из-за этого диагноз Лимфоаденопатия (умеренное увеличение большого количества лимфоузлов) так распространен среди детей, посещающих детские сады и находящихся в постоянном контакте с вирусами и бактериями детского коллектива.
Познакомимся поближе с некоторыми понятиями, используемыми в иммунологии и использующимися в описании и оценке иммунной системы.
Т.к. приобретенный иммунитет развивается только после проникновения внутрь чужеродного микроорганизма или токсина, очевидно, что нужен механизм распознавания этого проникновения. Любой токсин или микроорганизм почти всегда содержит в своем составе специфические химические соединения, по которым их будут «узнавать». Эти вещества называют антигенами. Их главные свойства – узнаваемость и способность вызывать синтез антител, которые вырабатываются лимфоцитами. Но клетки лимфоциты одинаковыми кажутся только внешне. На самом деле они представлены большим количеством различных типов клеток, которым отведена своя собственная роль в формировании иммунитета. Самое большое и принципиальное деление – на три типа – Т-лимфоцитыи В-лимфоциты, NK-клетки. Естественные киллеры (NK) составляют 10-20% всех лимфоцитов и относятся к системе врожденного иммунитета , поэтому не рассматриваются в данной статье.
После образования в костном мозге Т-лимфоциты сначала попадают в вилочковую железу (Тимус), отсюда и название «тимусзависимые» (Т). Здесь они быстро делятся, одновременно становясь чрезвычайно разнообразными и предназначенными для реакции против разных антигенов. Это значит, что один подготовленный в тимусе лимфоцит проявляет специфическую реактивность в отношении только одного антигена. Другой лимфоцит специфически реагирует на другой антиген. Это продолжается до тех пор, пока в тимусе не появятся тысячи разных типов лимфоцитов со специфической реактивностью в отношении тысяч разных антигенов. Затем они распространяются кровью по всему организму, временно оседая в лимфоидной ткани, ожидая сигнала к борьбе иногда очень длительное время, формируя таким образом клеточную память. Кроме того, благодаря обработке в тимусе любой оставляющий его Т-лимфоцит учится не реагировать с белками или другими антигенами собственных тканей организма (иначе Т-лимфоциты погубили бы собственное тело человека). Тимус выбирает, какие Т-лимфоциты могут его покинуть, знакомя их почти со всеми аутоантигенами собственных тканей тела. Если Т-лимфоцит реагирует на них, он будет разрушен вместо того, чтобы выходить в кровь. Таким образом, клетки, выделяющиеся из тимуса, не реагируют против собственных антигенов тела, а реагируют лишь на антигены внешних источников, например бактерий, токсинов или тканей, пересаженных от другого человека. Большая часть такой предобработки Т-лимфоцитов в тимусе происходит перед рождением ребенка и в течение нескольких месяцев после рождения. Удаление вилочковой железы после этого периода ослабляет (но уже не исключает) Т-лимфоцитарную иммунную систему. Однако врожденное отсутствие вилочковой железы конечно нарушает развитие всего клеточно-опосредованного иммунитета..
Второй тип лимфоцитов – В-лимфоциты проходят предварительную обработку в печени и костном мозге. В процессе эволюции у животных они проходили обработку в специальном органе Фабрициевой сумке (Bursa), отсюда и получили свое название – «бурсазависимые» (В-клетки). Миссия В-лимфоцитов – активно вырабатывать реактивные агенты, называемые антителами. Это — крупные белковые молекулы, иммуноглобулины, способные соединяться с антигеном и разрушать его хозяина. Разнообразие В-лимфоцитов выражено еще больше, чем у Т-лимфоцитов, т.е. формируются миллионы типов В-лимфоцитарных антител с разными специфическими реактивностями. После предобработки В-лимфоциты, как и Т-лимфоциты находятся в лимфоидной ткани по всему телу, где временно располагаются рядом, но несколько обособленно от областей локализации Т-лимфоцитов.
Когда специфические антигены («чужое») вступают в контакт с Т- и В-лимфоцитами в лимфоидной ткани, происходит их активация. Сразу после этого лимфоцит очень интенсивно размножается, образуя огромное количество своих копий (лимфоцитарный клон). Если это В-лимфоцит, его потомство будет секретировать нужные антитела, циркулирующие затем по телу. Если это Т-лимфоцит, его потомством являются специфически активированные Т-клетки, участвующие в борьбе с уже знакомым ранее «чужим». Они выделяются в лимфу, затем переносятся в кровь, а с нею попадают во все тканевые жидкости, откуда возвращаются снова в лимфу, иногда циркулируя по этому кругу в течение нескольких месяцев или лет. Именно на этом принципе основан самый действенный способ защиты человека от инфекций и токсинов с помощью искусственного введения определенной безопасной дозы антигена в организм – иммунизации, или, по-другому, вакцинации. Это означает то самое предварительное «знакомство с врагом» и дает привитому человеку колоссальный выигрыш в силе и скорости борьбы против так называемых вакциноуправляемых инфекций.
Ну, а о том, какие возрастные особенности имеет наша иммунная система, начиная от периода ее эмбрионального развития и заканчивая этапом старения организма, мы поговорим в нашей следующей статье через неделю.