Основи імунної системи - FETeV
Трильйони лімфоцитів та антитіл постійно сканують всі клітини та молекули з метою виявлення та усунення чужорідних структур. Для ефективної боротьби як з невідомими, так і з уже відомими антигенами, організм має вроджений, неспецифічний та набутий специфічний імунний захист.
Найважливішим клітинним компонентом обох частин імунної системи є лейкоцити (білі кров'яні клітини), до складу яких входять гранулоцити вродженої оборонної системи та лімфоцити набутої захисної системи.
Механічні та фізіологічні бар'єри
Перш ніж чужорідне тіло зможе проникнути в організм і активізувати імунну систему, воно має подолати ряд механічних та фізіологічних бар’єрів. Цей перший захисний ряд включає шкіру з епідермісом і дермою, придатки шкіри, такі як волосся та шкірні залози, слизові оболонки та фізіологічну мікрофлору. Бар'єри забезпечують ефективний захист від шкідливих мікроорганізмів, паразитів, токсинів та алергенів. Сторонні тіла можуть проникати в організм лише тоді, коли вони пошкоджені, наприклад, травмами шкіри, порушенням слизової оболонки кишечника (наприклад, недоїдання, порушення кишкової флори в результаті частого прийому антибіотиків).
Вроджена, неспецифічна імунна система
Вроджена імунна система вже існує на момент народження і є першою «лінією захисту» при попаданні в організм сторонніх речовин. Імунні клітини цієї системи реагують дуже швидко, але лише диференціюють окремі сторонні тіла в дуже обмеженій мірі і завжди протистоять їм з однаковою інтенсивністю захисту. Сюди входять різні антитіла, розчинені в рідинах організму (наприклад, білки плазми системи комплементу, лізоцим, інтерферони) та різні гранулоцити (наприклад, моноцити, нейтрофіли). Білки гуморальної, неспецифічної оборонної функції привертають і активізують подальші імунні клітини (наприклад, інтерферони), а також активно пошкоджують сторонні тіла (наприклад, пошкодження клітинної стінки бактерій лізоцимом та протеазами).
Важливою частиною клітинної, неспецифічної оборони є активні фагоцитоз макрофаги, які містяться майже у всіх тканинах організму. Їх попередники, моноцити, циркулюють у крові, проникають в тканини і дозрівають там у макрофаги. Залежно від того, де вони оселяються, імунні клітини перетворюються на специфічні для тканини макрофаги (наприклад, мікрогліальні клітини в нервовій тканині, клітини Купфера-Стерна в печінці, остеокласти в кістках, клітини Лангерганса в шкірі). Макрофаги усувають сторонні тіла за допомогою фагоцитозу. Заманливі чужорідними клітинами, бактеріальними токсинами або речовинами, що розпадаються, з відмираючих клітин організму, шкідливі тіла укладаються в макрофаги і ферментативно розщеплюються всередині ними. Іноді макрофаги також втручаються в конкретний захист у цей момент, прикріплюючи певні фрагменти перетравленого антигену (епітопи) до власної поверхні і таким чином представляючи їх лімфоцитам.
Придбана, специфічна імунна система
Для ефективного, специфічного захисту від стороннього тіла необхідний первинний контакт з ним. В організмі є пул поліклональних, наївних Т і В лімфоцитів, які спеціалізуються на певному антигені. Якщо наївні клітини Т і В зустрічають специфічний для них антиген під час початкового контакту, вони починають утворювати численні активні клітинні клони та клітини пам'яті. Коли антиген знову контактує, незліченні специфічні імунні клітини готові до захисту.
На першому етапі спеціальні Т-лімфоцити, Т-допоміжні клітини, розпізнають епітопи на клітинній поверхні антиген-презентуючих клітин (наприклад, макрофаги, дендритні клітини). Це активує Т-допоміжні клітини і призводить до:
- вивільненням цитокінів для дозрівання цитотоксичних Т-ефекторних клітин (Т-клітин-кілерів), які активно руйнують чужорідну клітину за допомогою цитолітичних ферментів;
- через специфічний контакт з В-лімфоцитами для дозрівання в плазматичних клітинах, які продукують специфічні антитіла (імуноглобуліни), спрямовані проти антигену.
Крім того, утворюються як Т, так і В-клітини пам'яті, які при поновленні контакту з антигеном можуть швидко перерости в активні Т-клітини-кілери або плазматичні клітини, що продукують антитіла.
Антитіла (імуноглобуліни) утворюють гуморальну частину специфічної імунної відповіді.
Антигени
Антигени - це переважно білкові структури, іноді з цукровим або ліпідним компонентом, які специфічно розпізнаються антитілами. Вони в основному знаходяться на поверхні сторонніх тіл, таких як мікроорганізми, паразити, екскременти кліщів, пилок або є певними білками в їжі. Частина антигену, з якою зв’язуються антитіла, називається епітопом. Особливою формою антигенів є так звані гаптини, такі як нікель або деякі лікарські речовини. Вони функціонують як повноцінний антиген після зв’язування з ендогенним білком-носієм і лише тоді розпізнаються імунною системою.
Епітоп
Епітопи послідовності та конформації можна виділити серед сайтів зв'язування антитіл. У разі послідовності епітопів антитіло розпізнає певну амінокислотну послідовність. Оскільки це не змінюється зовнішніми впливами, такими як тепло або кислоти, такі антигени відносно стабільні. У випадку конформаційних епітопів необхідне певне просторове згортання амінокислотного ланцюга, щоб антитіло розпізнало його. Оскільки конформація змінюється внаслідок денатурації, такі антигени, крім іншого, є нестійкими до нагрівання.
Алергени
Алергени самі по собі є нешкідливими антигенами, які через неправильне друкування специфічної імунної системи призводять до надмірної імунної реакції (алергії). Залежно від того, чи опосередковується розпізнавання антитіл через послідовність або конформаційний епітоп, алергени термостійкі або жаростійкі.
Такі алергени можуть діяти, наприклад:
- певні білки в їжі
- Пилок, екскременти кліща, лупа тварин або пластівці та цвіль
- Нікель, такі препарати, як пеніцилін (після зв’язування з білком-носієм)
вхід для членів
Інформаційний бюлетень Blogazine
Ми безкоштовно повідомлятимемо вас про нові статті, оновлення та засоби масової інформації (розсилка наразі призупинена):
Ви також можете будь-коли скасувати підписку: