Врожденный и приобретенный: как работает наш иммунитет и что о нем нужно знать

Виды иммунитета

• Врожденный иммунитет

Врожденный иммунитет — способность организма обезвреживать чужеродный и потенциально опасный биоматериал (микроорганизмы, трансплантат, токсины, опухолевые клетки, клетки, инфицированные вирусом), существующая изначально, до первого попадания этого биоматериала в организм.

• Приобретенный иммунитет

Приобретенный иммунитет — способность организма обезвреживать чужеродные и потенциально опасные микроорганизмы (или молекулы токсинов), которые уже попадали в организм ранее. Представляет собой результат работы системы высокоспециализированных клеток (лимфоцитов), расположенных по всему организму.

Считается, что система приобретенного иммунитета возникла у челюстноротых позвоночных. Она тесно взаимосвязана с гораздо более древней системой врожденного иммунитета, которая является основным средством защиты от патогенных микроорганизмов у большинства живых существ.

Как работает врожденный иммунитет

Система врожденного иммунитета намного более эволюционно древняя, чем система приобретенного иммунитета, и присутствует у всех видов растений и животных, но подробно изучена только у позвоночных.

По сравнению с системой приобретенного иммунитета система врожденного активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознает его с меньшей точностью. Она реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определенные классы антигенов, характерные для патогенных организмов.

У позвоночных основные функции врожденной иммунной системы состоят в следующем:

• рекрутирование клеток иммунной системы в область проникновения патогена путем продуцирования химических факторов, включая специфические химические медиаторы, цитокины;
• активация компонентов системы комплемента;
• обнаружение и удаление инородных тел из органов и тканей с помощью лейкоцитов;
• активация системы приобретенного иммунитета в процессе презентации антигена.

Как работает приобретенный иммунитет

Различают активный и пассивный приобретенный иммунитет. Активный может возникать после перенесения инфекционного заболевания или введения в организм вакцины. Образуется через 1-2 недели и сохраняется годами или десятками лет.

Пассивно приобретенный возникает при передаче готовых антител от матери к плоду через плаценту или с грудным молоком, обеспечивая в течение нескольких месяцев невосприимчивость новорожденных к некоторым инфекционным заболеваниям. Такой иммунитет можно создать и искусственно, вводя в организм иммунные сыворотки, содержащие антитела против соответствующих микробов или токсинов (традиционно используют при укусах ядовитых змей).

Как и врожденный иммунитет, приобретенный разделяют на:

• клеточный (T-лимфоциты),
• гуморальный (антитела, продуцируемые B-лимфоцитами; комплемент является компонентом как врожденного, так и приобретенного иммунитета).

Как человек приобретает иммунитет

• Распознавание антигенов

Все лейкоциты способны в какой-то мере распознавать антигены и враждебные микроорганизмы. Но специфический механизм распознавания — функция лимфоцитов. 

Таким образом удается распознавать не только известные антигены, но также новые, те, которые образуются в результате мутаций микроорганизмов. При созревании лимфоцитов они проходят строгий отбор — уничтожаются предшественники лимфоцитов, вариабельные рецепторы которых воспринимают собственные белки организма.

• Иммунный ответ

На начальном этапе иммунный ответ происходит при участии механизмов врожденного иммунитета, но позднее лимфоциты начинают осуществлять специфический приобретенный ответ.

Таким образом, в результате иммунного ответа малочисленная группа неактивных лимфоцитов, встретившая «свой» антиген, активируется, размножается и превращается в эффекторные клетки, которые способны бороться с антигенами и причинами их появления. В процессе иммунного ответа включаются супрессорные механизмы, регулирующие иммунные процессы в организме.

• Нейтрализация

Нейтрализация — это один из самых простых способов иммунного ответа. В данном случае само связывание антител с чужеродными частицами обезвреживает их. Это работает для токсинов, некоторых вирусов. Например, антитела к наружным белкам (оболочке) некоторых риновирусов, вызывающих простудные заболевания, препятствуют связыванию вируса с клетками организма.

• Т-киллеры

Т-киллеры (цитотоксические клетки) при активации убивают клетки с чужеродным антигеном, к которому имеют рецептор, вставляя в их мембраны перфорины (белки, образующие широкое незакрывающееся отверстие в мембране) и впрыскивая внутрь токсины. В некоторых случаях Т-киллеры запускают апоптоз зараженной вирусом клетки через взаимодействие с мембранными рецепторами.

Как поддержать иммунитет

Поддерживать иммунитет в рабочем состоянии помогает правильный образ жизни: физическая активность, закаливание, правильное питание, сон и прием витаминов.

Кроме того, можно поддерживать выработку организмом интерферонов, для этого существуют специальные препараты. В их основе — научные разработки советских ученых, усовершенствованные с учетом современных технологий.

Они подходят как для профилактики в сезон простуд, так и для борьбы с широким спектром вирусных инфекций: различных ОРВИ, гриппа и даже герпеса. Активные вещества этих препаратов вызывают (индуцируют) в организме синтез интерферонов и поддерживают их количество на уровне, достаточном для защиты от инфекций.

Антитела при коронавирусе

Оболочка коронавируса представляет собой шар с шипами — это и есть «корона». Главная функция шипов (по-английски — spike) — прикрепляться к рецепторам клеток и обеспечивать проникновение вируса в клетку. Через несколько дней после заражения организм начинает вырабатывать антитела, которые связываются с разными частями оболочки вируса, в том числе и с шипами.

Для борьбы с коронавирусом организм синтезирует три класса антител:

• иммуноглобулины A (IgA, вырабатываются первыми в острой фазе заболевания, но обладают низкой специфичностью),
• M (IgM, вырабатываются чуть позже, активно борются с вирусом и сохраняются в крови примерно месяц),
• G (IgG, появляются через 3-4 недели после выздоровления и обеспечивают долгосрочный иммунитет).

IgG, как и антитела других классов, вырабатываются к различным частям (антигенам) оболочки вируса. Из всего объема выработанных антител IgG только часть способна блокировать расположенный на шипах вируса S-белок и препятствовать тем самым проникновению вируса в клетку. Именно эти антитела больше всего интересуют врачей.

Как определить иммунный возраст человека

Иммунный возраст — биологические часы человека, которые помогут выявить у людей снижение иммунитета в пожилом возрасте, спрогнозировать риски и определить профилактические меры для поддержания здоровья.

Исследователи из Института Бака и Стэнфордского университета в рамках проекта 1 000 Immunomes изучили образцы крови 1 001 человека в возрасте от восьми до 96 лет. Цель проекта — выяснить, как признаки хронического системного воспаления меняются с возрастом.

Среди 50 исследуемых цитокинов группа отметила несколько, которые больше всего влияли на оценку iAge человека. В частности особо выделялся цитокин CXCL9. Вещество обычно направляет иммунные клетки к месту инфекции. Но среди участников исследования уровень CXCL9 начал быстро расти в среднем примерно к 60 годам. В последующих экспериментах с клетками в лабораторных чашках команда связала этот возрастной всплеск цитокинов с функциональными проблемами в эндотелиальных клетках, основных компонентах стенок кровеносных сосудов.

В среднем долгожители имеют иммунный возраст примерно на 40 лет моложе того, что считается нормой. Ученые выявили отдельный случай суперздорового 105-летнего итальянца, возраст иммунной системы которого находится на уровне человека в возрасте 25 лет.

По мнению авторов работы, на основе разработанной ими системы можно будет создать новый метод выявления рисков развития возрастных заболеваний, которые связаны со снижением иммунитета.

Читать далее

Японские ученые представили метод перемещения предметов звуковыми волнами

У России и США есть самолеты Судного дня: как и куда они полетят в случае конца света

Впервые в истории 9 звезд исчезли за полчаса и не вернулись