Клетки иммунной системы. Описание и принцип работы иммунной системы человека Сколько клеток в иммунной системы
Иммунная система обеспечивает человека здоровьем и активной жизнедеятельностью. Самым важным звеном в комплексной защите являются клетки иммунной системы.
Иммунная система
Иммунная система - это защитные механизмы и реакции по предоставлению организму устойчивости и сопротивляемости к негативным факторам внешней и внутренней среды.
Иммунитет представлен рядом органов, которые синтезируют, распространяют и влияют на функционирование иммунокомпетентных клеток:
- Периферических - печень, селезенка, лимфатические узлы, миндалины;
- Центральных - вилочковая железа, тимус.
Иммунная система подразделяется на виды:
- Врожденный - наличие генетически обусловленной защиты;
- Приобретенной - развитие и усовершенствование механизмов и реакций.
Так как иммунитет выполняется на двух уровнях - гуморальном и клеточном, то можно выделить специфические и неспецифические виды защиты, которые зависят от вида иммунитета.
Так же совокупность деятельности врожденного и адаптационного иммунитетов определяет быстроту и эффективность наступления иммунного ответа.
Иммунный ответ - это реакция защитной системы на проникновение чужеродного объекта или изменение собственных клеток организма. Он состоит из двух циклов:
- Поиск и распознавание чужеродного гена;
- Координация всех иммунокомпетентных клеток на обезвреживание и уничтожение патогена.
При этом иммунитет имеет функции по запоминанию, то есть клетки естественно приобретенного вида способны формировать иммунологическую память для более эффективного и быстрого иммунного ответа на повторное заражение возбудителем.
Иммунокомпитентные клетки
Клетки иммунной системы представляют собой мезенхимы по происхождению, имеют единую родоначальную клетку стволового типа, образованную красным костным мозгом. Делятся на две основные категории. К первой категории относятся клетки иммунитета, имеющие специализированные функции:
- Популяция лимфоцитарных клеток;
- Группа дендринных клеток.
- Популяция лейкоцитарных клеток;
- Клеточные эпителиальные тельца;
- Красные кровяные клетки;
- Тромбоциты;
- Сосудистые эндотелии.
Для каждой группы клеток характерны:
- Определенное место синтеза;
- Специализированная локализация по органам, тканям и системам;
- Биологический активный состав;
- Наличие или отсутствие собственных морфологических признаков.
Так же иммунные клетки можно поделить на типы:
- Зернистые гранулоциты - белые тельца, которые св своей цитоплазме имеют гранулы;
- Незернистые агранулоциты - белые кровяные тельца, не имеющие в своей структуре гранул, ядро не включает в себя какие-либо сегменты.
Клетки врожденного иммунитета
Врожденный иммунитет - это генетически заложенная защита организма.
Клеточные структуры всегда готовы защитить организм от определенных видов патогена, а так же обеспечивает барьерную функцию против патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Она осуществляется клеточными механизмами и реакциями одного типа, которые имеют идентичный набор рецепторов. Благодаря своим специфическим функциям клетки врожденного иммунитета активируют клеточные конструкции приобретенного.
Главными реакциями, действие которых обеспечено врожденными иммунными клетками, являются:
- Опсонизация - реакции, стимулирующие и облегчающие фагоцитоз;
- Фагоцитоз - процесс захватывания и переваривания патогеных частиц;
- Уничтожение патогена внутри клетки;
- Секреция цитокиновых компонентов.
Клеточная структура имеет разно видовую колонию лейкоцитов.
Нейтрофилы
Первое самое многочисленное звено защитных клеток представлено нейтрофилами. Их популяция составляет около семидесяти процентов от числа всех лейкоцитарных тел, при этом молодые нейтрофилы палочкоядерного типа - полтора процента, а остальные зрелые виды.
Нейтрофильные тельца - это полиморфоядерные гранулоцитарные представители лейкоцитов, имеющие ядро состоящее из сегментов. Они являются представителями фагоцитов. В осуществлении фагоцитарной функции действуют как микрофаги, и способны распознавать, прикрепляться и поглощать мелкие патогенные частицы. Закончив фагоцитоз, нейтрофилы погибают, производя дегрануляционные процессы и усиливая миграцию иммунных клеток в очаг инфекции.
Изменение уровня нейтрофилов в крови говорит о наступлении иммунных реакций на проникновение бактериальных и других инфекций, но при хронических заболеваниях их уровень остается в пределах нормы.
Эозинофилы
В анализе крови при тяжелых аллергических процессах повышается уровень эозинофилов.
Макрофаги
Клеточные структуры соединительно-тканной части организма, обладающие выраженными свойствами фагоцитарной функции и характеризуются продолжительной жизнедеятельностью называются макрофагами. По строению макрофаговые клетки отличаются в зависимости от свойства по поглощению патогенного элемента. В их структуре много митохондрий, гранул, ядра, как правило, неправильной формы. При начале фагоцита в макрофагах появляются лизосомы и фагосомы.
Основными функциями макрофагов являются:
- Особая переработка антигенных компонентов;
- Уничтожение патогена путем активирования ферментов и лизосомов;
- Участвуют в синтезе антител;
- Взаимодействуют в образовании иммунного ответа с лимфоцитами типа В и Т;
- Макрофаги синтезируют трансферины, составляющие системы комплимента, лизоцимы, интерфероны, пирогены, а так же другие антибактериальные вещества;
- Участвуют в образовании антибактериального и противовирусного иммунитетов;
- Макрофаговые тельца способствуют выведению и снижению скорости распространения инфекции, обеспечивая связь антитело-антиген;
- Поддерживает цитотоксическое действие лейкоцитарной системы против онкологии лимфицитной системы.
Моноциты
Крупные лейкоцитарные клетки мононуклеарныго типа - это моноциты. После их синтеза красным косным мозгом, они циркулируют по кровеносной системе не более сорока часов и уходят в тканевые сплетения, где становятся гистиоцитами соединительно-тканного аппарата, печеночными купферовскими телами, макрофагами альвиол, селезенки, костного мозга, лимфатической системы.
Для них характерны функциональные свойства:
- Выполняют фагоцитную функцию;
- Способствуют очищению очагового места воспаления и крови от антигенов;
- Синтезируют секреторные вещества и медиаторы;
- Способствуют росту фибропластов, белковых соединений комплимента;
- Создают условия для успешной регенерации тканей, после уничтожения патогена.
Эпителиальные клетки
Эпителиоциты - это основной структурный эпителиальной ткани, они разнообразной формы, в зависимости от функций имеют одно или несколько ядер. Могут быть однослойными и многослойными. Так как они выстилают поверхностные слои кожи, полости тела и органов, слизистые оболочки, характер свойств зависит от места расположения клеточных структур.
Главными функциями являются:
- В кожных покровах - барьерная и защитная;
- В кишечнике - всасывающая;
- В органах дыхания - эвакуаторная;
- В почках - всасывающая, экскректорная;
- В железистых эпителиях - синтез секреторных веществ.
Естественные киллеры
Натуральные киллеры - это лимфоцитные клетки, имеющие большие размеры.
Данный тип клеток обеспечивает защиту организма от опухолевых, мутировавших собственных клеток, а так же является частью противовирусной врожденной защиты.
Естественные киллерные тела имеют цитотоксическое свойства, участвуют в синтезе цитокинов. Благодаря наличию на поверхностной мембране специфических маркеров они предназначены для уничтожения патогенов, не имеющих признаков гистосовместимости первого класса.
Дендринные клетки
Антиген презентующие тела, формирующиеся костным мозгом, распространенные по всей лимфатической системе - это клетки дендринного типа. К ним относятся:
- Миелоидные тела способные захватывать и презентовать антиген, стимулируя деятельность Т-клеток;
- Плазмоцитоидные тела проводят синтез интерферона типа альфа и бета.
Основными функционалами клеток являются:
- Инициация и поддержание воспалительной реакции;
- Синтез цитокинов для активации деятельности Хелперов типа Т;
- Участвуют в регулировании иммунологических процессов;
- Активируют лимфоциты типа Т при первом контакте с патогеном;
- Являются участником практически всех иммунологических реакций на вторжение возбудителя.
Тучные клетки
Мастоциты и лаброциты - тучные клеточные тела, расположенные в соединительной ткани: на коже, в слизистых, в бронхах. Имеют очень небольшие размеры, на поверхности расположено огромное количество рецепторов, а внутри гранулы с активными ферментами и биологическими веществами. Главная их задача состоит в защите и сохранении внутреннего постоянства организма от внедрения патогенных объектов, создавая условия для их задержки в точке проникновения. При этом, активизируясь, тучные клетки выделяют гепарин, гистамин, что вызывает отечность и усиливает миграцию иммунных телец в очаг воспалительного процесса.
Агенты приобретенного иммунитета
Вторая по численности колония иммунных клеток - это лимфоциты. Лимфоцитная популяция составляет до тридцати пяти процентов от общего числа иммуннокомпитентных телец. Лимфоциты относятся к лейкоцитанрным телам, они - основные клетки иммунной системы, им принадлежит ведущая роль в распознании патогенных объектов и формировании иммунологической памяти.
Различают несколько типов клеток, но главными считаются:
- Лимфоциты типа Т;
- Лимфоциты типа В.
Лимфоциты Т
Это клеточные структуры, образованные костным мозгом, которые продолжают свое формирование в вилочковой железе с помощью специальных гормонов, а затем в селезенке и лимфатических узлах. В тимусе и органах лимфатической системы лимфоциты приобретают специфические рецепторы, обучаются и получают функции в зависимости от полученной иммунной памяти.
Лимфоциты начинают действовать после взаимосвязи с фагоцитами, вследствие которой последние передает информацию о проникновении патогена, затем они совместно направляют свои возможности на уничтожение врага. Но, в отличии от фагоцитных клеток, лимфоциты запоминают чужеродный объект после уничтожения. При его повторном внедрении, Т клетки координируют быстрое наступление эффективного иммунного ответа.
Различают виды Т клеток:
- Киллеры - имеют направленное действие на уничтожение патогена, собственных погибших или поврежденных клеток, активирует иммунный ответ;
- Хелперы - предназначены усиливать иммунный адаптационный ответ, усиливают активность В клеток, киллеров, лимфоцитов, моноцитов, естественных киллеров, производят синтез цитокинов;
- Регуляторы - немногочисленная популяция телец, призванная выполнять функции по распознаванию липидных антигенных объектов.
Также лимфоциты Т участвуют в формировании цитотоксического иммунитета.
Лимфоциты В
Лимфоцитные клетки, синтезирующиеся в красном костном мозге и мигрирующие в селезенку и лимфатическую систему для дальнейшего формирования посредством контакта с антигенами или лимфоцитами типа Т непосредственно участвующие в формировании гуморального иммунитета - это лимфоциты типа В. До момента полной формировки, В клетки находятся в виде «наивных» тел, не контактировавших с чужеродным геном или клетками Т. После окончательного формирования они приобретают вид:
- Плазматических телец, функции которых направлены на продуцирование антител, благодаря тому, что у них развивается сеть эндоплазмотического характера, а так же приобретается комплекс Гольджи. В крови повышенный уровень плазматических клеток держится до полного уничтожения и выведения патогена;
- Клеток памяти иммунитета - это небольшой процент лимфоцитных тел типа В, которые взаимодействовали с Т клетками. После чего, «наивные» В клетки изменяются в своем строении и биохимическом составе, вследствие чего сохраняют полученную информацию о возбудителе болезни.
Для клеток лимфоцитарного типа В характерно наличие на их поверхности мембраносвязанных антител в виде иммуноглобулинов М, Д и поверхностных активных веществ, что и образует комплекс, способный распознавать чужеродные частицы.
Так же рассматривается типизация лимфоцитов В по классам:
- Класс В1 - обеспечивает продуцирование антител в виде белковых иммуноглобулиновых соединений М, что отвечает за образование иммунного ответа на недавно внедрившегося в организм чужегенного объекта, который смог пройти первую линию обороны местного иммунитета;
- Класс В2 - способны формировать антитела в виде иммуноглобулинов G, вследствие того, что инфицирование произошло довольно успешно и патоген начал свое распространение по организму.
Вспомогательные иммунные клетки
К иммунокомпитентным клеткам относятся тельца, которые не имеют непосредственного участия в иммунологическом ответе, но играют важную роль в качестве, эффективности и своевременности его наступления. К таким клеткам относятся:
- Тромбоциты - нормализуют состав крови, ток эритроцитов, помогают реализовывать защитную и регенерационную функции внутренних органов;
- Красные кровяные клетки - эритроциты, предоставляют биологически активные вещества лимфоцитам, модулируя иммунный ответ его специфическую и неспецифическую части благодаря переносу антител, участвует в гемостазе;
- Сосудистые эндотелии - способствует синтезу большого количества активных биологических веществ, являющихся неотъемлемой частью иммунных реакций на клеточном и гуморальном уровнях.
Иммунокомпитентные клетки являются основой иммунной системы человека. Благодаря совокупности их действий наступает своевременный клеточный и гуморальный иммунологический ответ, что обеспечивает полноценную здоровую жизнедеятельность организма.
Видео
в этой статье мы осветим oснoвные органы иммунной системы, а также фoрмирoвание и функции клеток иммунной системы. Для многих клетки иммунитета это белые клетки крови, однако градация, различие, функции иммунных клеток гораздо шире.
Первичные органы иммунной системы , так же называемые - центральные органы иммунной системы. Включают в себя: тимус - который располагается в центральной части грудины, костный мозг - находится в полых костях.
Вторичные органы иммунной системы , находятся на местах первого контакта, поэтому также имеют название - периферийные органы иммунной системы. Включает в себя: селезенка - располагается в левой верхней части брюшины, лимфaтичeские узлы - пo всeму телу, лимфоидная ткань кишечника - пейеровы бляшки, а тaкже аппендикс.
Решающую роль в иммунной системе играют: антитела и те самые белые клетки крови, ну а теперь поподробнее.
Антитела это особая группа белков, которую вырабатывают клетки иммунитета. в организме вырабатываются к определенному антигену , тем самым приобретая специфичность. Что это значит. Например, человеку вводят препарат, содержащий антитела к вирусу туберкулеза, значит, эти антитела будут атаковать только вирус туберкулеза.
Белые клетки крови
Обозначены групповым названием - лейкоциты . Содержание иммунных клеток в организме достигает до 10% от общего веса человека, то есть их очень много. Лейкоциты делятся на пять основных категорий.
Клетки иммунной системы убивают раковые клетки
1. Лимфоциты
Это основные клетки нашей иммунной системы. Именно лимфоциты обладают памятью, они прописывают память о столкновении с любым антигеном. Лимфоциты подразделены на две основные группы, первая - Т лимфоциты, вторая В лимфоциты. Которые в свою очередь также имеют подгруппы.
Их образование и формирование происходит в тимусе. Принимают участие в образовании клеточного иммунитета, контролируют деятельность В лимфоцитов. Имеют следующие подгруппы:
- Т хелперы , эти клетки осуществляют контроль за делением клеток организма и их дифференцирование. Хелперы значит помощники, они помогают В лимфоцитам секретировать антитела, активируют деятельность моноцитов, тучных клеток и зародыши натуральных киллеров.
- Т супрессоры , их основная цель в случае гиперактивности Т хелперов, подавить их деятельность.
- Т киллеры , убийцы, опознаватели антигенов, выделяют цитоксические лимфокины.
Основная цель В лимфoцитoв, в ответной реакции на активность aнтигeна, преобразоваться в плaзмaтичeскиe клeтки, которые организуют выработку антител.
- В1 лимфоциты , преобразовываются в лимфaтической ткани кишечника, пейеровых бляшках, принимая участие гуморальном иммунитете могут стaновиться плазмоцитами.
- В2 лимфоциты , преобразовываются в тканях костного мoзга, далее в сeлeзeнке и лимфoузлах. При участии Т хелперов могут изменяться в плазмоциты, которые способны осуществлять синтез иммуноглобулинов.
- В лимфоциты памяти , это клетки живущие наиболее долго, образуются при воздействии aнтигeна и c активным участием Т лимфоцитов. Именно они обеспечивают максимально быстрый oтвет иммунной системы при повторной атаке.
2. Моноциты, макрофаги
Это очень крупные и мнoгочислeнные клетки иммунной системы. Находясь в крови, эта клeтка носит название - моноцит. При пoпадании в ткaни организма - макрофаг, от макрос - огромный, и фагос - пожирать. Функция этих клеток очень важна, макрофаг охотится, ищет. Атакует вирус или бактерию, поедает ее, переваривает, считывает всю информацию о враге и выбрасывает сигнальные молекулы, которые презентуют информацию о враге всем клеткам организма. Так же поедают отмершие клетки, чуждые, токсичные, зараженные. Процесс поедания вражеских клеток называется фагоцитоз.
Жизненный цикл этих клеток очень мал. Образуются нейтрофилы первоначально в костном мозге, затем попадают в кровь и ткани. Функция нейтрофилов, нейтрализация воспалительных процессов и уничтожение бактерий путем заглатывания. Эти клетки иммунной системы могут сами, целенаправленно передвигаться к местам воспалений.
Базофилы начинают свой путь из кoстнoго мозга, затем в кровь, и чeрез пару часов в ткaни, гдe могут жить до двух недель. Эти клетки иммунитета принимaют активное участие в аллeргических реакциях. Попадая в ткани, они трансформируются в тучные клетки, в кoторых содержится много вeщества - гистамин. Это вещество помогает развитию аллергии. Именно базофилы не дают, всевозможным ядам распространится, они их запирают в тканях. За счет большого содержания гепарина осуществляют контроль за свертыванием крови.
Трансфер Факторы, цитокины
Трансфер Факторы это клетки иммунной системы, осуществляющие коммуникацию между всеми клетками иммунитета. В их функции входит обучение, повышение квалификации, работоспособности и компетентности всех клеток иммунитета. Наличие большой армии всех клеток иммунной системы, не делает наш иммунитет сильным. Эта армия должна иметь необходимый состав, организацию, боеспособность, лучшее вооружение и самую своевременную информацию о противнике. Только такая армия способна не допускать в наш организм лазутчиков и врагов. Препарат компании 4life - Трансфер Фактор Классик , содержит в одной капсуле 200 мг чистых молекул трансфер фактор. Начав принимать препарат Трансфер Фактор, вы начинаете приводить в порядок:
В реакциях иммунитета главная задача защиты – отличить «своего» от «чужака» и избавить организм от этого «чужака».
Иммунная система представлена различными клетками, каждый вид которых выполняет специфическую задачу, причем их деятельность тесно взаимосвязана. Система обеспечивает два разных типа иммунитета: врожденный и приобретенный .
Врожденный иммунитет представляет собой сопротивляемость бактериям, которая присуща человеку от рождения и передается по наследству.
Приобретенный иммунитет развивается в течение жизни человека по мере столкновения его с теми или иными патогенными микробами и вирусами.
Это кажется невероятным, но иммунная система помнит каждую встречу с бактериями или вирусами и способна в любой момент выработать и пустить в действие вещества, необходимые для уничтожения конкретного врага, если он вновь вторгнется в организм.
В организме человека имеются клетки – носители иммунитета, клетки, наделенные защитными способностями, а также ряд химических веществ – факторы гуморального иммунитета, циркулирующие в крови и тканях. С их помощью наш организм отторгает бактерии, вирусы, болезнетворные грибки. Иммунная система нашего организма противостоит онкологическим заболеваниям.
Познакомимся с элементами иммунной защиты организма человека.
Гранулоциты
Они представляют собой белые кровяные клетки, являющиеся частью большой семьи фагоцитов, клеток-пожирателей микроорганизмов. Это наименее специализированные клетки иммунной системы, которые свободно «путешествуют» по кровяному руслу, приплывая в клетки и ткани при первых признаках попадания туда инфекции. Именно гранулоциты поддерживают здоровое состояние каждого отдельно взятого органа или участка тела, направляясь в места порезов, воспалений и проникновения бактерий. Они «пожирают» все, что покажется им подозрительным. Поглощенные гранулоцитами вещества разрушаются с помощью химических агентов, которые вырабатываются в самом гранулоците, в его лизосомах, продуцирующие такие мощные окислители, как перекись водорода, окись азота и гипохлорид. Гранулоциты воистину переваривают чужеродные элементы. Они как бы ставят барьер вокруг места повреждения и проникновения инфекции, не давая возможности последней проникнуть в глубь организма. В процессе этой борьбы в окружающих тканях образуются свободные радикалы, вызывающие воспаление.
Гранулоциты живут непродолжительное время: от нескольких часов до нескольких дней, а затем погибают. Безусловно, именно гранулоциты останавливают болезнетворные бактерии с минимальными потерями для нашего организма.
Макрофаги
Это также белые кровяные клетки, проходящие по кровяному руслу, но при необходимости способные проникать в ткани. Некоторые органы (почки, печень, кожа и легкие) имеют свои «постоянные» макрофаги. Такие фиксированные макрофаги специализируются по отношению к тем бактериям, которые обычно проникают в организм в местах их постоянного пребывания.
Макрофагов в крови намного меньше, чем гранулоцитов – около 100000 по сравнению с 10000000 гранулоцитов на 1 мл крови.
Макрофаги располагают рецепторами – антеннами, благодаря которым получают информацию о микробной клетке и включается в программу нейтрализации чужеродного микроорганизма.
Активные макрофаги начинают вырабатывать целый спектр химических средств борьбы с бактериями, вирусами и раковыми клетками. Эти вещества буквально испепеляют вражескую клетку.
Микроорганизмы под влиянием окислителей-макрофагов распадаются и погибают.
Пока неизвестно, какой механизм лежит в основе распознавания вирусов или раковых клеток. Нередко раковая опухоль своевременно не распознается, остается как бы не замеченной иммунной системой. Иногда и вирусы не замечаются макрофагами. Задача современных исследований заключается в своевременном распознавании вирусных клеток, раковых клеток, создании новых лекарственных средств, убивающих раковые клетки и опасные вирусы до того, как они смогут причинить организму большой вред.
Сразу после распознавания вируса или раковой клетки макрофаг выделяет в кровь цитокины. Эти вещества вызывают в организме самые разные реакции, в том числе лихорадку, сон.
Макрофаги поставляют информацию Т-лимфоцитам, которые стимулируют мощный иммунный ответ. Т-лимфоциты включают в себя два типа иммунных клеток, каждый из которых способен ввести в действие различные компоненты иммунной системы.
Последовательно рассмотрим их.
Комплемент
Это не клетки, а группа белков, содержащихся в крови, представляющих самый мощный из гуморальных факторов иммунной системы. Поскольку белки состоят из аминокислот, то и комплемент состоит также из аминокислот. Они инициируют защитные реакции при встрече с опасностью.
Как только комплемент обнаруживает чужеродный микроорганизм, он обволакивает его и пробивает бреши в его клеточной мембране, вызывая этим гибель микроорганизма. При этом комплемент выделяет вещества, которые воспринимаются как сигнал тревоги по всему организму. Этим явлением обусловлено покраснение вокруг места проникновения инфекции.
Лимфоциты
При невозможности макрофагов самостоятельно справиться с возбудителем в очаг проникновения посылаются по сигналу Т-лимфоциты, Т-хелперы. Т-хелперы обладают способностью производить одни и мобилизовать другие мощные элементы иммунной системы.
Однако перед тем, как Т-хелпер начинает действовать, он должен получить информацию о присутствии конкретного антигена – бактерии, вируса, чужеродного белка или раковой клетки. Получив сигнал тревоги, Т-хелпер приступает к активизации защитных сил организма. Лишь Т-хелперы способны мобилизовать все силы организма на борьбу с инфекцией.
Реакция Т-хелпера на антиген не происходит автоматически. На поверхности хелпера должен быть специальный рецептор, который точно соответствует антигену, как ключ к замку. Каждый Т-хелпер способен опознать характерные черты лишь своего антигена, но этого вполне достаточно для организации иммунного ответа. Считается, что на миллионы посланий макрофагов реагирует лишь небольшая часть Т-хелперов. У остальных нет специфического рецептора для этого антигена. Рецепторы же на каждом Т-хелпере формируются по команде генов, одинаковых для всех лимфоцитов. Каждая клетка строит свой рецептор на основе генетической матрицы из обширного набора, предлагаемого генами. Обучение лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковой железе). Именно там Т-хелперы приобретают специфический рецептор, принимая на себя часть ответственности за иммунный ответ. Как только Т-хелпер получает свой рецептор, он выходит в кровь, готовый к встрече со своим врагом. Через некоторое время лимфоцит разделяется, и его потомство будет обладать тем же рецептором. Если в организм попадут бактерии или вирус, члены этого семейства или клана разбредутся по всему организму и узнают своего врага в любой ткани, в каждом органе.
Важно подчеркнуть, что каждый возбудитель той или иной болезни несет не один, а несколько антигенов, поэтому шансы иммунной системы в опознании врага высоки. Достаточно хелперу опознать своего врага, как он развивает бурную активность. По его сигналу миллионы и миллионы иммунных клеток занимают свои позиции и начинают действовать. Человек в это время чувствует себя дискомфортно: слабость, разбитость, боли, потливость... А в это время все ресурсы организма включаются по сигналам иммунной системы в борьбу с недугом. В работу включаются клетки-киллеры, еще один вид белых кровяных клеток, которые способны убивать бактерии, вирусы и раковые клетки. И все это время иммунная система постоянно учится на собственном опыте, запоминая удачные варианты иммунного ответа, потому при следующей встрече с антигеном у нее будет готовый и организованный план действий.
Если Т-лимфоциты оказываются ослабленными или поврежденными (например, как при заболевании СПИДом), возможности иммунной системы будут неполные, и потому в случае попадания в организм инфекции сопротивление будет осуществлено недостаточно или вовсе ослаблено, приводя к необратимым последствиям.
Если только Т-хелпер узнал антиген, он начинает размножаться, чтобы по организму разошлось как можно больше лимфоцитов с таким же рецептором. И тогда по всему организму распространяются клетки, способные опознать чужеродный микроорганизм, проникший в тело человека.
Цитокины и интерлейкины
Лимфоциты передают информацию цитокинам , которые запускают механизмы изменения иммунной деятельности и обмена веществ. Самыми важными в этих процессах являются интерлейкины (от интерлейкина-1 до интерлейкина-17). Они работают как вместе, так и по отдельности, запуская разные процессы.
Интерлейкин-1 и интерферон делают больного человека сонным. Стоит человеку принять горизонтальное положение, как его организм может мобилизовать силы на борьбу с болезнью.
Иные цитокины вызывают лихорадку, чтобы сделать внутреннюю среду организма менее благоприятной для чужеродного микроорганизма.
Еще одна группа веществ регулирует синтез определенных гормонов, помогая таким образом изменить настроение человека. Всем известно, как проявляются подавленность, раздражительность и утомляемость, вызванные простудой. И все это не что иное, как попытка организма изолироваться и как бы сосредоточиться на борьбе с инфекцией, превращаясь в затворника.
Если одновременно воздействуют интерлейкин-1, интерферон и фактор некроза опухолей, в крови увеличивается концентрация иммунных белков, снижается содержание цинка. Известно, что цинк очень важен для оказания иммунного ответа .
Помните! В этих продуктах содержатся значимые количества цинка (в мг/100 г продукта):
| 148,7 | свежие устрицы |
| 6,8 | имбирный корень |
| 5,6 | бифштекс |
| 5,3 | баранья отбивная |
| 4,5 | орехи |
| 4,2 | сухой лущеный горох |
| 3,9 | печень говяжья |
| 3,5 | яичный желток |
| 3,2 | зерна пшеницы |
| 3,2 | зерна ржи |
| 3,2 | овес |
| 3,2 | арахис |
| 3,1 | фасоль |
| 3,0 | сардины |
| 2,5 | гречиха |
| 2,0 | морские водоросли |
| 1,7 | морская рыба (тунец, пикша) |
| 1,6 | свежий зеленый горошек |
| 1,5 | креветки |
| 1,2 | репа |
| 0,6 | морковь |
| 0,5 | хлеб пшеничный |
| 0,3 | цветная капуста |
| 0,1 | огурцы. |
Цинк содержится также в черном перце, паприке, горчице, чабреце, корице, поэтому рекомендуется использовать эти приправы в систематическом питании для активизации иммунитета.
Интерлейкин-2 также стимулирует размножение Т-хелперов, а также при необходимости запускает производство фактора некроза опухолей. Интерлейкин-2 способствует образованию гамма-интерферона – вещества, которое тормозит размножение вирусов.
Интерлейкины-2, -4 и -6 и интерферон активизируют цитотоксические клетки, которые убивают клетки, зараженные вирусом, или раковые клетки. Непосредственную угрозу раковым клеткам несет фактор некроза опухолей.
Однако не всегда понятна роль интерлейкинов и интерферона в ускорении распада мышечных клеток.
Следует отметить еще одну важную особенность: интерферон заставляет клетки-киллеры набрасываться на антиген.
Под влиянием интерлейкинов -4, -5, -6, выделяющихся Т-хелперами, происходит выработка антител в большом количестве.
β-клетки определяют варианты антител, чтобы остановиться на том, который точнее всего соответствует конкретному антигену. После этого необходимые антитела производятся в достаточном количестве для уничтожения антигенов, а состав антитела вписывается в генетическую память, чтобы при следующей встрече с тем же вирусом иммунная система обладала уже испытанным и надежным оружием защиты.
Кратко остановим ваше внимание на вопросе: как обучаются лимфоциты?
Еще задолго до того, как иммунные клетки будут принимать участие в иммунном ответе, они рождаются, созревают и учатся. Преимущественное большинство иммунных клеток рождается в костном мозге, или тимусе (вилочковой железе). Клетки, произведенные в костном мозге, остаются там до полного созревания или отправляются на обучение в тимус. Обучение в вилочковой железе проходят практически все незрелые Т-клетки. До 80 % клеток, проходящих обучение в тимусе, гибнут, так и не покинув свою «школу», поскольку они не научаются отличать «своего» и «чужого».
В то же время в некоторых случаях иммунная система не различает, где «свои» и «чужие» клетки, и даже более того – начинается атака на собственные клетки. Этот процесс называется аутоиммунитетом . Такой аутоиммунный процесс разрушения собственных тканей мы можем наблюдать при некоторых формах сахарного диабета, при заболеваниях щитовидной железы (в частности, при радиационном тиреоидите), ревматическом артрите, рассеянном склерозе и др.
В других случаях иммунная система реагирует симптоматикой гиперчувствительности на встречу с невинными антигенами (пыльца цветов, некоторые пищевые продукты и др.).
Нежелательная реакция иммунной системы возникает и после пересадки органов в виде отторжения трансплантанта, т. е. реакция нашей иммунной системы на появление чужеродной ткани.
Иммунная система – весьма сложная система, обеспечивающая благополучие нашего пребывания и жизни в окружающем мире. Понятно, что иммунная система может угнетаться при заболеваниях и стрессах, при недостаточном питании и переутомлении.
Как же стимулировать иммунную систему? Что главнее в этом сложном процессе?
Специалисты-иммунологи выделяют четыре большие категории стимуляторов иммунной системы:
- Активаторы обмена информацией внутри иммунной клетки , что приводит к увеличению эффективности ее работы.
- Стимуляторы роста количества иммунных клеток , повышение их агрессивности и эффективности взаимодействия с антигеном при встрече.
- Блокирование образования свободных радикалов , которые являются одной из главных причин старения и возникновения многих болезней, особенно заболеваний сердца и мозга.
- Обеспечение физиологического состава и активности элементов крови и тканевой жидкости , т. е. жидкостей, в которых работают иммунные клетки.
Стимуляторы иммунной системы не являются лекарствами в полном понимании этого слова. Они усиливают защитные механизмы организма, а не заменяют их. Они могут за короткий срок восстановить здоровье и значительно уменьшить шансы заболеть.
Если представить, как работают стимуляторы иммунной системы, необходимо напомнить, что иммунная клетка производит и интерлейкины, и антитела, и широкий спектр токсинов, убивающих бактерии, вирусы и раковые клетки. При необходимости каждая иммунная клетка может развиваться и делиться. Для выработки новых клеток необходимы углеводы, белки, антиоксиданты, минеральные компоненты и иные не менее важные ингредиенты. Все эти вещества человек получает, употребляя пищу.
Важным элементом осуществления иммунной защиты является нормальное состояние системы связи, или оповещения, иммунных клеток. Если что-нибудь нарушает правильную передачу сигнала, иммунная клетка может оказаться неспособной полностью расправиться с «врагом» – патогенным микроорганизмом. Так, иммунная система старых людей может оказаться настолько сниженной, угнетенной, что они начинают страдать инфекционными болезнями, на которые в молодости не обращали внимания.
Иммунитет может снижаться и за счет ослабления способности делиться у иммунных клеток. Такое бывает, когда человек переносит стресс из-за утраты близких. Тогда лимфоциты просто не отвечают на присутствие патогенного фактора.
В иных случаях клетка может просто уничтожить себя. Чаще всего такое происходит в результате длительного голодания, а также от прекращения информационной связи от рецепторов к ядру. Разрушение интерлейкинов, избыточное количество жиров (как насыщенных, так и ненасыщенных) в пище может приводить к нарушению функции иммунной клетки.
Значительные изменения иммунитета наступают с возрастом. Процесс старения – это не что иное, как распад тканей и органов, происходящий на молекулярном уровне. Молекулы сохраняют стабильность до тех пор, пока не встретятся с высокоактивными окислителями, которые называют оксидантами .
Оксиданты оказывают разрушительное действие на молекулы, заставляют их терять электроны и распадаться. Чем больше молекул распалось, тем больше образуется свободных радикалов, которые приносят разрушение соседним молекулам. Так может возникнуть воспаление или деструкция тканей, даже нарушения в структуре ДНК, вызывающие рак. Именно распадающиеся молекулы являются причиной большинства заболеваний, включая раковые, сердечную недостаточность , катаракту , цирроз печени и заболевания почек , болезни Паркинсона и Альцгеймера . Признаки старения (деградация мышц и увядание кожи) также связаны с распадом молекул под воздействием окислителей.
Какие же факторы провоцируют увеличение свободных радикалов?
Их много: коротковолновое видимое и ультрафиолетовое излучение, различные виды радиоактивного излучения (особенно действие альфа-лучей), промышленное загрязнение воздуха, в том числе выхлопные газы автомобилей, двуокись серы из кислотных дождей, неумеренный прием лекарств, курение и переизбыток жиров в питании.
Предупредить старение невозможно, однако замедлить его можно, модулируя питание, включая в него вещества антиоксидантного действия.
Еще раз подчеркнем, что эмоциональные нагрузки резко могут снизить иммунитет за счет выброса многих веществ (кортизол, адреналин, энцефалины и эндорфины), которые очень тесно увязаны с реакциями иммунитета.
Нередко помочь своему организму можно, активизируя иммунитет. О том, как это осуществить, читайте на нашем сайте.
Т-клетки это фактически приобретенный иммунитет, способный защитить от цитотоксического повреждающего воздействия на организм. Чужеродные клетки-агрессоры, попадая в организм вносят “хаос”, который внешне проявляется в симптомах заболеваний.
Клетки-агрессоры повреждают по ходу своей деятельности в организме все, что могут, действуя в своих интересах. А задача иммунной системы найти и уничтожить все чуждые элементы.
Специфическая защита организма от биологической агрессии (чужеродных молекул, клеток, токсинов, бактерий, вирусов, грибов и т.д.) осуществляется при помощи двух механизмов:
- продуцирования специфических антител в ответ на чужеродные антигены (потенциально опасных для организма веществ);
- выработки клеточных факторов приобретённого иммунитета (Т-клетки).
При попадании в организм человека «клетки-агрессора», иммунная система распознаёт чужеродные и собственные измененные макромолекулы (антигены) и удаляет их из организма. Также при первичном контакте с новыми антигенами происходит их запоминание, что способствует их более быстрому удалению, в случае вторичного попадания в организм.
Процесс запоминания (презентация) происходит благодаря антиген-распознающим рецепторам клеток и работе антиген представляющих молекул (МНС молекул- комплексов гистосовместимости).
Что такое Т-клетки иммунной системы, и какие функции они выполняют
Функционирование иммунной системы обуславливается работой
. Это клетки иммунной системы, являющиеся 
разновидностью лейкоцитов и способствующие формированию приобретённого иммунитета. Среди них выделяют:
- В-клетки (распознающие «агрессора» и вырабатывающие к нему антитела);
- Т-клетки (выполняющие функцию регулятора клеточного иммунитета);
- NК- клетки (разрушающие отмеченные антителами чужеродные структуры).
Однако, помимо регуляции иммунного ответа, Т-лимфоциты способны выполнять эффекторную функцию, разрушая опухолевые, мутировавшие и чужеродные клетки, участвовать в формировании иммунологической памяти, распознавать антигены и индуцировать иммунные реакции.
Справочно. Важной особенностью T-клеток является их способность реагировать только на презентированные антигены. На одном T-лимфоците находится только один рецептор к одному конкретному антигену. Это обеспечивает отсутствие реакции T-клеток на собственные аутоантигены организма.
Разнообразие функций Т-лимфоцитов обусловлено наличием в них субпопуляций, представленных Т-хелперами, Т-киллерами и Т-супрессорами.
Субпопуляция клеток, их стадия дифференцирования (развития), степень зрелости и т.д. определяется при помощи специальных кластеров дифференцировки, обозначаемых как СD. Наиболее значимыми являются СD3, СD4 и СD8:
- СD3 находится на всех зрелых T-лимфоцитах, он способствует передаче сигнала от рецептора к цитоплазме. Это важный маркер функционирования лимфоцитов.
- СD8 – это маркер цитотоксических T-клеток.
- СD4 является маркером T-хелперов и рецептором к ВИЧ (вирус иммунодефицита человека)
Читайте также по теме
Гемотрансфузионные осложнения при переливании крови
Т-хелперы
Около половины Т-лимфоцитов имеют антиген CD4, то есть являются Т-хелперами. Это помощники, стимулирующие процесс секреции антител В-лимфоцитами, стимулируют работу моноцитов, тучных клеток и предшественников Т-киллеров к «включению» в иммунную реакцию.Справочно. Функция хелперов осуществляется за счёт синтеза цитокинов (информационных молекул, регулирующих взаимодействие между клетками).
В зависимости от продуцируемого цитокина, их разделяют на:
- T-хелперные клетки 1-го класса (продуцируют интерлейкин-2 и гамма-интерферон, обеспечивая гуморальный иммунный ответ на вирусы, бактерии, опухоли и трансплантанты).
- T-хелперные клетки 2-го класса (секретируют интерлейкины-4,-5,-10,-13 и отвечают за образование IgЕ, а также иммунного ответа, направленного на внеклеточные бактерии).
Т-хелперы 1-го и 2-го типа всегда взаимодействуют антагонистически, то есть повышенная активность первого типа угнетает функцию второго типа и наоборот.
Работа хелперов обеспечивает взаимодействие между всеми клетками иммунитета, определяя какой тип иммунного ответа будет преобладать (клеточный либо гуморальный).
Важно. Нарушение работы клеток-помощников, а именно недостаточность их функции, наблюдается у больных с приобретённым иммунодефицитом. Т-хелперы являются основной мишенью ВИЧ. В результате их гибели нарушается иммунная реакция организма на стимуляцию антигенов, что приводит к развитию тяжёлых инфекций, росту онкологических новообразований и летальному исходу.
Это так называемые T-эффекторы (цитотоксические клетки) или клетки убийцы. Такое название обусловлено их способностью уничтожать клетки-мишени. Осуществляя лизирование (ли́зис (от греч. λύσις - разделение) - растворение клеток и их систем) мишеней, переносящих чужеродный антиген или мутировавший аутоантиген (трансплантанты, опухолевые клетки), они обеспечивают реакции противоопухолевой защиты, трансплантационного и противовирусного иммунитета, а также аутоиммунные реакции.
Т-киллеры при помощи собственных МНС-молекул распознают чужеродный антиген. Связываясь с ним на поверхности клетки, они продуцируют перфорин (цитотоксический белок).
После лизирования клетки «агрессора» Т-киллеры остаются жизнеспособными и продолжают циркулировать в крови, разрушая чужеродные антигены.
Т-киллеры составляют до 25-ти процентов от всех Т-лимфоциотов.
Справочно. Помимо обеспечения реакций нормального иммунного ответа, Т-эффекторы могут участвовать в реакциях антителозависимой клеточной цитотоксичности, способствуя развитию гиперчувствительности второго типа (цитотоксической).
Это может проявляться лекарственными аллергиями и различными аутоиммунными заболеваниями (системные заболевания соединительной ткани, гемолитическая анемия аутоиммунного характера, злокачественная миастения, аутоиммунные тиреоидиты, и т.д.).
Подобным механизмом действия обладают некоторые лекарственные средства, способные запускать процессы некроза опухолевых клеток.
Важно. Препараты с цитотоксическим действием используют в химиотерапии онкологических заболеваний.
Например, к таким медикаментам относится Хлорбутин. Это средство применяют для лечения хронического лимфолейкоза, лимфогранулематоза и рака яичников.
Основные
"
солдаты"
иммунной системы (ИС) представляют собой класс
подвижных
белых клеток крови - лейкоцитов
.
Есть
два
различных типа
лейкоцитов
:
фагоциты
-
макрофаги,
нейтрофилы и
дендритные клетки
и лимфоциты
-
В-клетки,
Т-
клетки и естественные
киллеры
(рисунок 1).
Фагоциты
поглощают
и уничтожают
микробы
и другие
частицы
.
Они являются частью
ИС и включают
моноциты
/ макрофаги
, нейтрофилы и
дендритные клетки
.
Моноциты
циркулируют в крови
как предшественники
макрофагов
и
дифференцируются в макрофаги
после выхода из
циркуляции
и миграции в
ткани организма
.
Макрофаги и нейтрофилы
имеют
рецепторы
, которые помогают им
распознавать
структуры
, общие для
многих
возбудителей - этоToll-
подобные рецепторы
(см
вставку №1
)
.
|
Вставка №1 Рецепторы основных клеток иммунной системы, которые распознают "чужие" молекулярные
структуры
Toll-подобные рецепторы распознают PAMP, такие как липополисахариды всех грамотрицательных бактерий, двухцепочечные РНК вирусов и многие другие структуры. Как только PRR макрофагов или нейтрофилов идентифицирует конкретную структуру PAMP, они немедленно активируются для выполнения своих эффекторных функций. Toll-подобные рецепторы - важное звено между иммунологическими сигналами и компонентами пищи, регулируя экспрессию генов, ведущих к повышению антимикробной защиты (например, витамин D). |
Связывание Toll-подобных рецепторов на нейтрофилах и макрофагах с патоген ассоциированными молекулами возбудителя запускает механизмы активации иммунных клеток - они поглощают и убивают возбудителя и секретируют химические медиаторы - цитокины и хемокины
(вставка №2)
Некоторые питательные вещества (нутриенты)
, например, витамин Д, связываются Toll-рецепторами и индуцируют синтез антибактериальных пептидов в клетках иммунной системы (макрофаги и нейтрофилы).
|
Вставка №2 Цитокины - продукты секреции основных клеток иммунной системы
Большинство цитокинов действуют согласованно с другими, и вызывают физиологические эффекты. Кроме того, цитокины клеток иммунной системы могут повлиять и на не-иммунные клетки тканей таких как мозг и печень. Хемокины - белки, члены семейства цитокинов. Они действуют как хемоаттрактанты и стимулируют миграцию и активацию клеток, особенно фагоцитов и лимфоцитов. Хемокины играют центральную роль в воспалительных процессах. |
Дендритные клетки иммунной системы
Это антиген-представляющие клетки периферических тканей, способны к поглощению возбудителя, его процессингу (специфическому расщеплению) и презентации (представлению) Т лимфоцитам, которые затем дифференцируются в активные, иммуногенные Т лимфоциты. Из-за своих функциональных свойств дендритные клетки расположены в поверхностных тканях тела, граничащих с окружающей средой: кожа и слизистые дыхательных путей, мочеполовая система и желудочно-кишечный тракт.
|
Вставка №3 Подробнее о В и Т-клетках как основных в ИС
|
В лимфоциты
Это класс лимфоцитов, созревание которых происходит в костном мозге.
При стимуляции антигенами В лимфоциты
развиваться в плазматические клетки, которые продуцируют антитела.
Антитела -
сложные белки, которые называют иммуноглобулины.
Каждая В-клетка
производит один тип антител, который специфически реагирует с
одним антигеном.
Антигены, стимулирующие
В лимфоциты,
как правило, белковые молекулы (см вставку 3
).
Некоторые функции В-лимфоцитов находятся под контролем
Т-лимфоцитов.
Т лимфоциты
Эта популяция основных клеток ИС возникает в костном мозге, но важные этапы развития проходит в вилочковой железе, тимусе. Под влиянием специфических сигналов недифференцированные Т лимфоциты развиваться в функционально различные виды Т лимфоцитов (см вставку 4 ).
Естественные киллеры (ЕК)
ЕК - основные клетки ИС, способны распознавать и убивать клетки-мишени быстро. Мишени ЕК включают инфицированные вирусом и опухолевые клетки. Распознавание мишеней и их последующее уничтожение (киллинг) ЕК не регулируется антиген-зависимыми механизмами, а только через рецепторы на ЕК. Рецепторы срабатывают при контакте с потенциальными клетками-мишенями.
|
Вставка № 4
|