Мембраны бактерий, что приводит к их гибели (лизису). Виды иммунитета

ИММУНИТЕТ

План

Понятие об иммунитете.

Виды иммунитета.

Клеточные факторы неспецифической защиты.

Гуморальные факторы неспецифической защиты

Органы иммунитета и иммунокомпетентные клетки.

1 Понятие об иммунитете

Понятие иммунитет обозначает невосприимчивость организма ко всяким генетически чужеродным агентам, в том числе и болезнетворным микроорганизмами их ядам (отлат. immunitas – освобождение от чего-либо).

При попадании в организм генетически чужеродных структур (антигенов) приходит в действие целый ряд механизмов и факторов, которые распознают и обезвреживают эти чуждые для организма субстанции.

Система органов и тканей, осуществляющая защитные реакции организма против нарушения постоянства его внутренней среды (гомеостаза), называется иммунной системой.

Наука об иммунитете – иммунология изучает реакции организма на чужеродные вещества, в том числе и микроорганизмы; реакции организма на чужеродные ткани (совместимость) и на злокачественные опухоли: определяет иммунологические группы крови и т.д.

Виды иммунитета

Наследственный Приобретенный

(видовой)

Естественный Искусственный

Активный Пассивный Активный Пассивный

Наследственный (врожденный, видовой) иммунитет - это наиболее прочная и совершенная форма невосприимчивости, передающая по наследству.

Этот вид иммунитета передается из поколения в поколение и обусловлен генетическими и биологическими особенностями вида.

Приобретенный иммунитет у человека формируется в течение жизни, по наследству не передается.

Естественный иммунитет. Активный иммунитет формируется после перенесенного заболевания (постинфекционный). В большинстве случаев он сохраняется долго.

Пассивный иммунитет - это иммунитет новорожденных (плацентарный), приобретенный ими через плаценту в период внутриутробного развития. Новорожденные могут получить иммунитет с молоком матери. Этот вид иммунитета непродолжителен и к 6-8 мес исчезает. Значение этого иммунитет велико – он обеспечивает невосприимчивость грудных детей к инфекционным заболеваниям.

Искусственный иммунитет. Активный иммунитет человек приобретает в результате иммунизации (прививок).

При этом в организме происходит активная перестройка, направленная на образование веществ, губительно действующих на возбудителя и его токсины. (антитела). Развитие активного иммунитет происходит постепенно в течение 3-4 недель и сохраняется он сравнительно длительное время - от1 года до 3-5 лет.

Пассивный иммунитет создает введение в организм готовых антител. Этот иммунитет возникает сразу после введения антител (сывороток и иммуноглобулинов), но сохраняется всего 15-20 дней, после чего антитела разрушаются и выводятся из организма.

Различают формы иммунитета, направленные на разные антигены.

Антимикробный иммунитет развивается при заболеваниях, обусловленных различными микроорганизмами или при введении корпускулярных вакцин (из живых ослабленный или убитых микроорганизмов).

Антитоксический иммунитет вырабатывается по отношению к бактериальным ядам – токсинам.

Антивирусный иммунитет формируется после вирусных заболеваний. Этот вид иммунитета длительный и стойкий (корь, ветряная оспа и др.). Антивирусный иммунитет развивается также при иммунизации вирусными вакцинами.

Стерильный иммунитет – иммунитет, сохраняющийся после высвобождения организма от возбудителя.

Нестерильный иммунитет (инфекционный) - обусловлен наличием в организме живого инфекционного агента и утрачивается при освобождении организма от возбудителя.

Неспецифические факторы защиты организма.

Невосприимчивость человека к инфекционным заболеваниям обусловлена совместным действием неспецифических и специфических факторов защиты.

Неспецифическими называют врожденные свойства организма, которые способствуют уничтожению самых различных микроорганизмов на поверхности тела человека и в полостях его организма.

Развитие специфических факторов защиты происходит после соприкосновения организма с возбудителями или токсинами.

К факторам неспецифической защиты организма относят кожу, слизистые оболочки, фагоцитарные клетки, комплемент, интерферон, ингибиторы сыворотки крови.

Существуют механические, химические и биологические факторы, предохраняющие организм от вредных воздействий различных микроорганизмов.

Кожа. Неповрежденная кожа является барьером для проникновения микроорганизмов. При этом значение механические факторы: отторжение эпителия и выделения сальных и потовых желез, которые способствуют удалению микроорганизмов кожи.

Роль химических факторов защиты также выполняют выделения желез кожи (сальных и потовых). Они содержат жирные и молочные кислоты, обладающие бактерицидным (убивающим бактерии) действием.

Биологические факторы защиты обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи на патогенные микроорганизмы.

Слизистые оболочки разных органов являются одним из барьеров на пути проникновения микроорганизмов. В дыхательных путях механическая защита осуществляется с помощью мерцательного эпителия.

В слезах, слюне, материнском молоке и других жидкостях организма содержится лизоцим. Он оказывает губительное (химическое) действие на микроорганизмы. На микроорганизмы влияет кислая среда желудочного содержимого.

Нормальная микрофлора слизистых оболочек, как фактор биологической защиты, является антагонистом патогенных микроорганизмов.

Секреты – слеза, слюна, моча – оказывают вымывающее действие на повреждающие факторы.

Воспаление – реакция макроорганизма на чужеродные частицы, проникающие в его внутреннюю среду. Причина воспаления – внедрение в организм возбудителей инфекции. Развитие воспаления приводит к уничтожению микроорганизмов или освобождению от них.

Воспаление характеризуется нарушением циркуляции крови и лимфы в очаге поражения. Оно сопровождается повышением температуры, отеком, краснотой и болевыми повышениями.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-12

Клеточная неспецифическая защита организма осуществляется двумя категориями клеток:

1) фагоцитами;

2) естественными киллерами (НК-клетками).

Среди фагоцитов различают: а) профессиональные фагоциты; б) факультативные фагоциты.

К профессиональным фагоцитам относятся нейтрофилы, моноциты крови и фиксированные макрофаги тканей (клетки микроглии нервной ткани, макрофаги печени, соединительной ткани, альвеолярные макрофаги лёгких, остеокласты костной ткани).

Полиморфноядерные нейтрофилы (микрофаги) обеспечивают основную защиту организма от пиогенных бактерий. Макрофаги (моноциты крови, тканевые макрофаги) являются основными клетками в борьбе с бактериями, вирусами и простейшими, которые могут существовать внутри клеток.

Макрофаги продуцируют целую гамму биологически активных веществ - регуляторов разнообразных физиологических процессов организма (Табл. 3-4).

Т а б л и ц а 3-4. Продукты, синтезируемые и секретируемые макрофагами.

Классы веществ	Виды веществ
Ферменты	Лизоцим
- нейтральные протеазы	Активатор плазминогена, коллагеназа. эластаза, ангиотензин- конвертаза
- кислые гидролазы	Протеиназы, липазы, рибонуклеазы, глюкозидазы, фосфатазы, сульфатазы
Ингибиторы ферментов	a 1 -Макроглобулин, ингибиторы плазминогена
Активные формы О 2	Н 2 О 2 ; О 2 - ; 1 О 2 ; ОН -
Медиаторы липидов	Метаболиты арахидоновой кислоты, ФАТ
Хемотаксины для ПМН	Лейкотриен В4, ФАТ, интерлейкин-1
Эндогенный пироген	Интерлейкин-1

Факторы комплемента	С1–С9, факторы В, D, пропердин, C31-INA, b1Н
Связывающие и транспортные белки	Трансферрин, фибронектин, транскобаламин II
Факторы, стимулирующие репликацию	Интерлейкин-1 для лимфоцитов G-CSF, GM-CSF для гранулоцитов и моноцитов Ангиобластный фактор Фибробластный фактор
Факторы, ингибирующие репликацию и оказывающие цитотоксичное действие	a-Интерферон, фактор некроза опухолей, интерлейкин-1

К факультативным фагоцитам относятся фибробласты соединительной ткани, эндотелиоциты синусов селезенки и печени, ретикулярные клетки костного мозга, селезенки, лимфатических узлов, клетки Лангерганса кожи, эозинофилы крови.

Фагоциты свое защитное действие реализуют через фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз (пиноцитоз) представляет собой процесс активного поглощения чужеродного материала (Рис. 3-10).

Р и с. 3-10. Процесс фагоцитоза тест-частиц нейтрофильными гранулоцитами.

(К – клеточное ядро, aG – азурофилъная гранула, SpG - специфическая гранула, C3bR – мембранные рецепторы для СЗ - компонента комплемента, Fc R – мембранные рецепторы для Fc фрагмента IgG, R-L – лектинотропный рецептор.)

Для разрушения поглощенных микроорганизмов и вирусов фагоцитирующие клетки используют кислородзависимые и кислороднезависимые механизмы (Табл. 3-5).

Т а б л и ц а 3-5.Антимикробные системы в фагоцитарных вакуолях.

(Микробицидные соединения выделены жирным шрифтом. О ` 2 – надпероксидный анион; 1 О 2 – синглетный (активный) кислород; ОН-свободный гидроксид).

Кислородзависимые механизмы
	Гексозомоно фосфатный	Пентозофосфат	ù	Вспышка
Глюкоза + НАДФ +	¾¾¾¾¾¾® шунт	+НАДФ·Н	÷	выделения О 2
			÷	+ образование
	Цитохром b -245		÷	надпероксидных
НАДФ·Н+ О 2	¾¾¾¾¾¾®	НАДФ + + O 2 -	û	анионов
	Спонтанная		ù	Спонтанное образование
2O 2 - + 2Н +	¾¾¾¾¾¾®	Н 2 О 2 + 1 О 2	÷	последующих
	дисмутация		÷	микробицидных
O 2 - + Н 2 О 2	¾¾¾¾¾¾®	НО + OH - + 1 О 2	û	агентов
	Миелопероксидаза		ù	Миелопероксидаза гене
Н 2 О 2 + Cl -	¾¾¾¾¾¾®	ОСl - + Н 2 О	÷	рирует образование
ОСl - +Н 2 О	¾¾¾¾¾¾®	1 О 2 + Cl - + Н 2 О	û	микробицидных агентов
	Надпероксид-дисмутаза
2О 2 - + 2Н +	¾¾¾¾¾¾®	O 2 + Н 2 О 2	ù	Защитные механизмы,
	Каталаза		÷	используемые хозяином
2Н 2 О 2	¾¾¾¾¾¾®	2Н 2 О + O 2	û	при большом количестве
				микробов

Фагоцитированные микробы под влиянием бактерицидных систем в большинстве случаев погибают внутри фагоцита. Такой процесс, сопровождающийся гибелью бактерий, называется завершенным фагоцитозом. В некоторых случаях поглощенные микроорганизмы в результате пониженной бактерицидной активности фагоцитов или высокой устойчивости микробов к действию бактерицидных факторов могут выживать и активно размножаться внутри фагоцитов, обусловливая хроническое воспаление или хроническое течение инфекции. Это явление получило название незавершенного фагоцитоза. Наблюдается оно при туберкулезе, бруцеллезе, туляремии, гонорее и других инфекциях.

Другой категорией клеток, участвующих в неспецифической клеточной защите организма, являются НК-клетки. НК-клетки свое защитное действие реализуют через неспецифическое прямое цитотоксическое действие. Они способны вызвать цитолиз клеток трансплантата, опухолевых клеток, клеток, инфицированных вирусом. Своё цитотоксическое действие НК-клетки при взаимодействии с клеткой-мишенью реализуют через продукцию перфоринов и фрагментинов.

Под неспецифическими факторами защиты понимают врожденные внутренние механизмы поддержания генетического постоянства организма, обладающие широким диапазоном противомикробного действия. Именно неспецифические механизмы вступают в качестве первого защитного барьера на пути внедрения инфекционного агента. Неспецифические механизмы не нуждаются в перестройке, в то время как специфические агенты (антитела, сенсибилизированные лимфоциты) появляются спустя несколько дней. Важно отметить, что неспецифические факторы защиты действуют против многих патогенных агентов одновременно.

Кожа. Неповрежденная кожа является мощным барьером для проникновения микроорганизмов. При этом имеют значение механические факторы: отторжение эпителия и выделения сальных и потовых желез, обладающие бактерицидными свойствами (химический фактор).

Слизистые оболочки. В разных органах они являются одним из барьеров на пути проникновения микробов. В дыхательных путях механическая защита осуществляется с помощью мерцательного эпителия. Движение ресничек эпителия верхних дыхательных путей постоянно передвигает пленку слизи вместе с микроорганизмами по направлению к естественным отверстиям: ротовой полости и носовым ходам. Кашель и чиханье способствуют удалению микробов. Слизистые оболочки выделяют секреты, обладающие бактерицидными свойствами, в ^частности за счет лизоцима и иммуноглобулина типа А.

Секреты пищеварительного тракта наряду со своими специальными свойствами обладают способностью обезвреживать многие патогенные микробы. Слюна — первый секрет, обрабатывающий пищевые вещества, а также микрофлору, поступающую в ротовую полость. Кроме лизоцима слюна содержит ферменты (амилазу, фосфатазу и др.). Желудочный сок также губительно действует на многие патогенные микробы (выживают возбудители туберкулеза, сибиреязвенная бацилла). Желчь вызывает гибель пастерелл, но в отношении сальмонелл и кишечной палочки неэффективна.

В кишечнике животного находятся миллиарды различных микроорганизмов, но в его слизистой оболочке содержатся мощные антимикробные факторы, в результате чего заражение через нее бывает редко. Нормальная микрофлора кишечника обладает выраженными антагонистическими свойствами по отношению ко многим патогенным и гнилостным микроорганизмам.

Лимфатические узлы. В случае, если микроорганизмы преодолевают кожный и слизистый барьеры, то защитную функцию начинают выполнять лимфатические узлы. В них и инфицированном участке ткани развивается воспаление — важнейшая приспособительная реакция, направленная на ограниченное действие повреждающих факторов. В зоне воспаления происходит фиксация микробов образовавшимися нитями фибрина. В воспалительном процессе кроме свертывающей и фибринолитической систем принимают участие система комплемента, а также эндогенные медиаторы (простогландиды, вазоактивные амины и др.). Воспаление сопровождается повышением температуры, отеком, покраснением и болезненностью. В дальнейшем в освобождении организма от микробов и других чужеродных факторов активное участие принимает фагоцитоз (клеточные факторы защиты).

Фагоцитоз (от греч. phago — ем, cytos — клетка) — процесс активного поглощения клетками организма попадающих в него патогенных живых или убитых микробов и других чужеродных частиц с последующим перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов. У низших одноклеточных и многоклеточных организмов с помощью фагоцитоза осуществляется процесс питания. У высших организмов фагоцитоз приобрел свойство защитной реакции, освобождения организма от чужеродных веществ, как поступивших извне, так и образующихся непосредственно в самом организме. Следовательно, фагоцитоз не только реакция клеток на внедрение патогенных микробов — это более общая по сущности биологическая реакция клеточны£ элементов, которая отмечается как при патологических, так и при физиологических состояниях.

Виды фагоцитирующих клеток. Фагоцитирующие клетки обычно делят на две основные категории: микрофаги (или полиморфно-нуклеарные фагоциты — ПМН) имакрофаги (или мононуклеарные фагоциты — МН). Абсолютное большинство фагоцитирующих ПМН составляют нейтрофилы. Среди макрофагов различают подвижные (циркулирующие) и неподвижные (оседлые) клетки. Подвижные макрофаги — это моноциты периферической крови, а неподвижные — это макрофаги печени, селезенки, лимфатических узлов, выстилающие стенки мелких сосудов и других органов и тканей.

Одним из основных функциональных элементов макро- и микрофагов являются лизосомы — гранулы диаметром 0,25— 0,5 мкм, содержащие большой набор ферментов (кислая фосфатаза, В-глюкуронидаза, миелопероксидаза, коллагеназа, лизоцим и др.) и ряд других веществ (катионные белки, фагоцитин, лактоферрин), способных участвовать в разрушении различных антигенов.

Фазы фагоцитарного процесса. Процесс фагоцитоза включает следующие этапы: 1) хемотаксис и прилипание (адгезия) частиц к поверхности фагоцитов; 2) постепенное погружение (захват) частиц в клетку с последующим отделением части клеточной мембраны и образованием фагосомы; 3) слияние фагосомы с лизосомами; 4) ферментативное переваривание захваченных частиц и удаление оставшихся микробных элементов. Активность фагоцитоза связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. Опсонины — белки нормальной сыворотки крови, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными фагоцитозу. Различают термостабильные и термолабильные опсонины. Первые в основном относятся к иммуноглобулину G, хотя могут способствовать фагоцитозу опсонины, относящиеся к иммуноглобулинам А и М. К термолабильным опсонинам (разрушаются при температуре 56 °С в течение 20 мин) относятся компоненты системы комплемента — С1, С2, СЗ и С4.

Фагоцитоз, при котором происходит гибель фагоцитированного микроба, называют завершенным (совершенным). Однако в ряде случаев микробы, находящиеся внутри фагоцитов, не погибают, а иногда даже размножаются (например, возбудитель туберкулеза, сибиреязвенная бацилла, некоторые вирусы и грибы). Такой фагоцитоз называют незавершенным (несовершенным). Следует отметить, что макрофаги кроме фагоцитоза выполняют регуляторные и эффекторные функции, кооперативно взаимодействуя с лимфоцитами в ходе специфического иммунного ответа.

Гуморальные факторы. К гуморальным факторам неспецифической защиты организма отнесены: нормальные (естественные) антитела, лизоцим, пропердин, бета-лизины (лизины), комплемент, интерферон, ингибиторы вирусов в сыворотке крови и ряд других веществ, постоянно присутствующих в организме.

Нормальные антитела. В крови животных и человека, которые ранее никогда не болели и не подвергались иммунизации, обнаруживают вещества, вступающие в реакцию со многими антигенами, но в низких титрах, не превышающих разведения 1:10—1:40. Эти вещества были названы нормальными или природными антителами. Считают, что они возникают в результате естественной иммунизации различными микроорганизмами.

Лизоцим. Лизоцим относится к лизосомальным ферментам, содержится в слезах, слюне, носовой слизи, секрете слизистых оболочек, сыворотке крови и экстрактах органов и тканей, молоке, много лизоцима в белке яиц кур. Лизоцим устойчив к нагреванию (инактивируется при кипячении), обладает свойством лизировать живые и убитые, в основном грамположительные, микроорганизмы.

Секреторный иммуноглобулин А. Выяснено, что SIgA постоянно присутствует в содержимом секретов слизистых оболочек, в секретах молочных и слюнных желез, в кишечном тракте, обладает выраженными противомикробными и противовирусными свойствами.

Пропердин (лат. pro и perdere — подготовить к разрушению). Описан в 1954 г. Пиллимером как фактор неспецифической защиты и цитолиза. Содержится в нормальной сыворотке крови в количестве до 25 мкг/мл. Это сывороточный белок с мол. массой 220 000. Пропердин принимает участие в разрушении микробной клетки, нейтрализации вирусов, лизисе некоторых эритроцитов. Принято считать, что активность проявляется за счет не самого пропердина, а системы пропердина (комплемента и двухвалентных ионов магния). Пропердин нативный играет значительную роль в нсспецифической активации комплемента (альтернативный путь активации комплемента).

Лизины — белки сыворотки крови, обладающие способностью лизировать некоторые бактерии или эритроциты. В сыворотке крови многих животных содержатся бета-лизины, вызывающие лизис культуры сенной палочки, а также весьма активные в отношении многих патогенных микробов.

Лактоферрин. Лактоферрин — негиминовый гликопротеид, обладающий железосвязывающей активностью. Связывает два атома трехвалентного железа, конкурируя с микробами, в результате чего рост микробов подавляется. Синтезируется полиморфно-ядерными лейкоцитами и гроздьевидными клетками железистого эпителия. Является специфическим компонентом секрета желез — слюнных, слезных, молочных, дыхательного, пищеварительного и мочеполового трактов. Принято считать, что лактоферрин — фактор местного иммунитета, защищающий от микробов эпителиальные покровы.

Комплемент. Комплементом называют многокомпонентную систему белков сыворотки крови и других жидкостей организма, которые играют важную роль в поддержании иммунного гомеостаза. Впервые описал Бухнер в 1889 г. под названием «алексин» — термолабильный фактор, в присутствии которого наблюдается лизис микробов. Термин «комплемент» ввел Эрлих в 1895 г. Уже давно было замечено, что специфические антитела в присутствии свежей сыворотки крови способны вызвать гемолиз эритроцитов или лизис бактериальной клетки, но если сыворотку перед постановкой реакции прогреть при 56 °С в течение 30 мин, то лизис не произойдет. Оказалось, что гемолиз (лизис) происходит за счет наличия комплемента в свежей сыворотке. Наибольшее количество комплемента имеется в сыворотке крови морских свинок.

Система комплемента состоит не менее чем из 11 различных белков сыворотки крови, получивших обозначение от С1 до С9. С1 имеет три субъединицы — Clq, Clr, С Is. Активированная форма комплемента обозначается черточкой сверху (С).

Существует два пути активации (самосборки) системы комплемента — классический и альтернативный, различающиеся пусковыми механизмами.

При классическом пути активации происходит связывание первого компонента комплемента С1 с иммунными комплексами (антиген + антитело), куда включаются последовательно субкомпоненты (Clq, Clr, Cls), С4, С2 и СЗ. Комплекс С4, С2 и СЗ обеспечивает фиксацию на клеточной мембране активированного С5 компонента комплемента, а затем включается через ряд реакций С6 и С7, которые способствуют фиксации С8 и С9. В результате происходит повреждение клеточной стенки или лизис бактериальной клетки.

При альтернативном пути активации комплемента активаторами служат непосредственно сами вирусы, бактерии или экзотоксины. В альтернативном пути активации не участвуют компоненты С1, С4 и С2. Активация начинается со стадии СЗ, куда включается группа белков: Р (пропердин), В (проактиватор), D (конвертаза проактиватора СЗ) и ингибиторы J и Н. Пропердин в реакции стабилизирует конвертазы СЗ и С5, поэтому этот путь активации называют также системой пропердина. Реакция начинается с присоединения фактора В к СЗ, в результате ряда последовательных реакций к комплексу (конвертаза СЗ) встраивается Р (пропердин), который воздействует как фермент на СЗ и С5, начинается каскад активации комплемента с С6, С7, С8 и С9, что приводит к повреждению клеточной стенки или лизису клетки.

Таким образом, для организма система комплемента служит эффективным механизмом защиты, которая активируется в результате иммунных реакций или при непосредственном контакте с микробами или токсинами. Отметим некоторые биологические функции активированных компонентов комплемента: Clq участвует в регуляции процесса переключения иммунологических реакций с клеточных на гуморальные и наоборот; С4, связанный с клеткой, способствует иммунному прикреплению; СЗ и С4 усиливают фагоцитоз; С1/С4, связываясь с поверхностью вируса, блокируют рецепторы, ответственные за внедрение вируса в клетку; СЗа и С5а идентичны анафилактосинам, они воздействуют на нейтрофильные гранулоциты, последние выделяют лизосомные ферменты, разрушающие чужеродные антигены, обеспечивают направленную миграцию микрофагов, вызывают сокращение гладких мышц, усиливают воспаление (рис. 13).

Установлено, что макрофаги синтезируют С1, С2, С4, СЗ и С5. Гепатоциты — СЗ, С6, С8, клетки.

Интерферон, Выделен в 1957 г. английскими вирусологами А. Айзеке и И. Линденман. Интерферон первоначально рассматривался как фактор противовирусной защиты. В дальнейшем выяснилось, что это группа белковых веществ, функция которых заключается в обеспечении генетического гомеостаза клетки. Индукторами образования интерферона помимо вирусов являются бактерии, бактериальные токсины, митогены и др. В зависимости от клеточного происхождения интерферона и индуцирующих его синтез факторов различают «-интерферон, или лейкоцитарный, который продуцируется лейкоцитами, обработанными вирусами и другими агентами, интерферон, или фибробластный, который продуцируется фибробластами, обработанными вирусами или другими агентами. Оба эти интерферона отнесены к типу I. Иммунный интерферон, или у-интерферон, продуцируется лимфоцитами и макрофагами, активированными невирусными индукторами.

Интерферон принимает участие в регуляции различных механизмов иммунного ответа: усиливает цитотоксическое действие сенсибилизированных лимфоцитов и К-клеток, оказывает антипролиферативное и противоопухолевое действие и др. Интерферон обладает видотканевой специфичностью, т. е. более активен в той биологической системе, в которой выработан, защищает клетки от вирусной инфекции лишь в том случае, если взаимодействует на них до контакта с вирусом.

Процесс взаимодействия интерферона с чувствительными клетками подразделяют на несколько этапов: 1) адсорбция интерферона на клеточных рецепторах; 2) индукция антивирусного состояния; 3) развитие антивирусной резистентности (накопление интерферо-ниндуцированных РНК и белков); 4) выраженная резистентность к вирусному инфицированию. Следовательно, интерферон не вступает в прямое взаимодействие с вирусом, а препятствует проникновению вируса и ингибирует синтез вирусных белков на клеточных рибосомах в период репликации вирусных нуклеиновых кислот. У интерферона также установлены радиационно-защитные свойства.

Ингибиторы сыворотки крови. Ингибиторы — неспецифические противовирусные вещества белковой природы, содержащиеся в нормальной нативной сыворотке крови, секретах эпителия слизистых оболочек дыхательного и пищеварительного трактов, в экстрактах органов и тканей. Обладают способностью подавлять активность вирусов вне чувствительной клетки, при нахождении вируса в крови и жидкостях. Ингибиторы подразделяют на термолабильные (теряют свою активность при прогревании сыворотки крови при 60—62 °С в течение 1 ч) и термостабильные (выдерживают нагревание до 100 °С). Ингибиторы обладают универсальной вируснейтрализующей и антигемагглютинирующей активностью в отношении многих вирусов.

Помимо сывороточных ингибиторов описаны ингибиторы тканей, секретов и экскретов животных. Такие ингибиторы оказались активными в отношении многих вирусов, например, секреторные ингибиторы респираторного тракта обладают антигемагглютинирующей и вируснейтрализующей активностью.

Бактерицидная активность сыворотки крови (БАС). Свежая сыворотка крови человека и животных обладает выраженными, в основном бактериостатическими, свойствами в отношении многих возбудителей инфекционных болезней. Основными компонентами, подавляющими рост и развитие микроорганизмов, являются нормальные антитела, лизоцим, пропердин, комплемент, монокины, лейкины и другие вещества. Поэтому БАС является интегрированным выражением противомикробных свойств, входящих в состав гуморальных факторов неспецифической защиты. БАС зависит от условий содержания и кормления животных, при плохом содержании и кормлении активность сыворотки значительно снижается.

Значение стресса. К неспецифическим факторам защиты также относят защитно-адаптационные механизмы, получившие название «стресс», а факторы, вызывающие стресс, Г. Силъе названы стрессорами. По Силье, стресс — особое неспецифическое состояние организма, возникающее в ответ на действие различных повреждающих факторов внешней среды (стрессоров). Кроме патогенных микроорганизмов и их токсинов стрессорами могут быть холод, тепло, голод, ионизирующая радиация и другие агенты, обладающие способностью вызывать ответные реакции организма. Адаптационный синдром может быть общим и местным. Он обусловливается действием гипофизарно-адренокортикальной системы, связанной с гипоталамическим центром. Под влиянием стрессора гипофиз начинает усиленно выделять адренокортикотропный гормон (АКТГ), стимулирующий функции надпочечников, вызывая у них усиленное выделение противовоспалительного гормона типа кортизона, снижающего защитно-воспалительную реакцию. Если действие стрессора слишком сильно или продолжительно, то в процессе адаптации возникает заболевание.

При интенсификации животноводства количество стрессовых факторов, воздействию которых подвергаются животные, значительно возрастает. Поэтому профилактика стрессовых воздействий, снижающих естественную резистентность организма и обусловливающих заболевания, является одной из важнейших задач ветеринарно-зоотехнической службы.

Факторы неспецифической резистентности (защиты), которые обеспечивают неселективный характер ответа на антиген и являются наиболее стабильной формой невосприимчивости, обусловлены врожденными биологическими особенностями вида. Они реагируют на чужеродный агент стереотипно и независимо от его природы. Основные механизмы неспецифической защиты формируются под контролем генома в процессе развития организма и связаны с естественно-физиологическими реакциями широкого спектра - механическими, химическими и биологическими.

Среди факторов неспецифической резистентности выделяют:

ареактивность клеток макроорганизма к патогенным микроорганизмам и токсинам, обусловленную генотипом и связанную с отсутствием на поверхности таких клеток рецепторов для адгезии патогенного агента;

барьерную функцию кожи и слизистых оболочек, которая обеспечивается отторжением клеток эпителия кожи и активными движениями ресничек мерцательного эпителия слизистых оболочек. Кроме того, она обусловлена выделением экзосекретов потовых и сальных желез кожи, специфических ингибиторов, лизоцима, кислой средой желудочного содержимого и другими агентами. Биологические факторы защиты на этом уровне обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи и слизистых покровов на патогенные микроорганизмы;

температурную реакцию, при которой прекращается размножение большинства патогенных бактерий. Так, например, устойчивость кур к возбудителю сибирской язвы (В. anthracis) обусловлена тем, что температура их тела находится в пределах 41-42 °С, при которой бактерии не способны к самовоспроизводству;

клеточные и гуморальные факторы организма.

В случае проникновения патогенов в организм включаются гуморальные факторы, к которым относятся белки системы комплемента, пропердин, лизины, фибронектин, система цитокинов (интерлейкины, интерфероны и др.). Развиваются сосудистые реакции в виде быстрого локального отека в очаге повреждения, что задерживает микроорганизмы и не пропускает их во внутреннюю среду. В крови появляются белки острой фазы - С-реактивный протеин и маннансвязывающий лектин, которые обладают способностью взаимодействовать с бактериями и другими возбудителями. В этом случае усиливаются их захват и поглощение фагоцитирующими клетками, т. е. происходит опсонизация патогенов, а эти гуморальные факторы играют роль опсонинов.

К клеточным факторам неспецифической защиты относятся тучные клетки, лейкоциты, макрофаги, естественные (натуральные) киллерные клетки (NK-клетки, от англ. «natural killer»).

Тучные клетки - это большие тканевые клетки, в которых находятся цитоплазматические гранулы, содержащие гепарин и биологически активные вещества типа гистамина, серотонина. При дегрануляции тучные клетки выделяют особые вещества, являющиеся медиаторами воспалительных процессов (лейкотриены и ряд цитокинов). Медиаторы повышают проницаемость сосудистых стенок, что позволяет комплементу и клеткам выходить в ткани очага поражения. Все это сдерживает проникновение патогенов во внутреннюю среду организма. NK-клетки представляют собой крупные лимфоциты, не имеющие маркеров Т- или В-клеток и способные спонтанно, без предварительного контакта убивать опухолевые и вирусинфицированные клетки. В периферической крови на их долю приходится до 10 % от всех мононуклеарных клеток. NK-клетки локализованы главным образом в печени, красной пульпе селезенки, слизистых оболочках.

Фагоцитоз - биологическое явление, основанное на узнавании, захвате, поглощении и переработке чужеродных веществ эукариотической клеткой. Объектами для фагоцитоза являются микроорганизмы, собственные отмирающие клетки организма, синтетические частицы и др. Фагоцитами являются полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), моноциты и фиксированные макрофаги - альвеолярные, перитонеальные, купферовские клетки, дендритные клетки селезенки и лимфатических узлов, клетки Лангерганса и др.

В процессе фагоцитоза (от греч. phago - пожираю, cytos - клетки) различают несколько стадий (рис. 15.1)

Приближение фагоцита к чужеродному корпускулярному объекту (клетке); хемотаксис

Адсорбция объекта на поверхности фагоцита; адгезия

поглощение объекта;

Разрушение фагоцитированного объекта. переваривание

Первая фаза фагоцитоза осуществляется за счет положительного хемотаксиса.

Адсорбция происходит путем связывания чужеродного объекта рецепторами фагоцита.

Третья фаза осуществляется следующим образом.

Фагоцит обхватывает адсорбированный объект своей наружной мембраной и втягивает (инвагинирует) его внутрь клетки. Здесь образуется фагосома, которая затем сливается с лизосомами фагоцита. Формируется фаголизосома. Лизосомы представляют собой специфические гранулы, содержащие бактерицидные ферменты (лизоцим, кислые гидролазы и др.).

Специальные ферменты участвуют в образовании активных свободных радикалов О 2 и Н 2 О 2 .

На заключительном этапе фагоцитоза происходит лизис поглощенных объектов до низкомолекулярных соединений.

Такой фагоцитоз протекает без участия специфических гуморальных факторов защиты и получил название доиммунного (первичного) фагоцитоза. Именно этот вариант фагоцитоза впервые описан И. И. Мечниковым (1883) как фактор неспецифической защиты организма.

Результатом фагоцитоза является либо гибель чужеродных клеток (завершенный фагоцитоз), либо выживание и размножение захваченных клеток (незавершенный фагоцитоз). Незавершенный фагоцитоз представляет собой один из механизмов длительной персистенции (переживания) патогенных агентов в макроорганизме и хронизации инфекционных процессов. Такой фагоцитоз чаще протекает в нейтрофилах и завершается их гибелью. Незавершенный фагоцитоз выявлен при туберкулезе, бруцеллезе, гонорее, иерсиниозах и других инфекционных процессах.

Повышение скорости и эффективности фагоцитарной реакции возможно при участии неспецифических и специфических гуморальных белков, которые получили название опсонинов. К ним относят белки системы комплемента СЗb и С4b, белки острой фазы, IgG, IgM и др. Опсонины имеют химическое сродство к некоторым компонентам клеточной стенки микроорганизмов, связываются с ними, а затем такие комплексы легко фагоцитируются потому, что фагоциты имеют специальные рецепторы для молекул опсонинов. Кооперация различных опсонинов сыворотки крови и фагоцитов составляет опсонофагоцитарную систему организма. Оценку опсонической активности сыворотки крови проводят путем определения опсонического индекса или опсонофагоцитарного индекса, которые характеризуют влияние опсонинов на поглощение или лизис микроорганизмов фагоцитами. Фагоцитоз, в котором принимают участие специфические (IgG, IgM) белки-опсонины, называют иммунным.

1. Что такое иммунитет?

Иммунитет – это способность организма противостоять воздействию различных антигенов, а также сохранять постоянство внутренней среды и свою биологическую индивидуальность.

2. Что представляют собой неспецифические механизмы иммунитета? Почему они называются неспецифическими?

Неспецифические (врождённые) механизмы иммунитета – это факторы защиты, которые постоянно присутствуют в организме и обеспечивают противодействие любому вмешательству чужеродных агентов независимо от их природы. Название «неспецифические» обусловлено тем, что данные механизмы иммунитета обеспечивают стандартные, однотипные реакции на антигены без их специфического распознавания.

Неспецифический иммунитет обеспечивается функционированием естественных механических барьеров, препятствующих проникновению антигенов в организм (кожи, слизистых оболочек), некоторых клеток (например, фагоцитов) и рядом физиологических факторов. К неспецифическому иммунитету относятся такие защитные реакции как чихание, кашель, рвота, понос, повышение температуры тела и др. Неспецифическую защиту организма обеспечивают также некоторые вещества, связывающие или повреждающие микроорганизмы (лизоцим, белки системы комплемента) или обеспечивающие противовирусную защиту (интерфероны).

3. Какие особенности кожного покрова и слизистых оболочек обусловливают их барьерную и защитную функции?

Внешний слой кожи – эпидермис – представлен многослойным плоским эпителием. Живые клетки росткового слоя эпидермиса интенсивно делятся и продвигаются к поверхностным слоям, где ороговевают, отмирают и слущиваются. Вместе со слущивающимися ороговевшими клетками с поверхности эпидермиса удаляются попавшие на него микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.

В секрете потовых желез содержатся низкомолекулярные органические кислоты. Кислая среда потовой жидкости (рН ≈ 5,5) создаёт неблагоприятные условия для расселения на коже бактерий и грибков. В секрете сальных желез также содержатся неблагоприятно действующие на микроорганизмы органические вещества. Кроме того, жировой секрет защищает кожу от иссушения и растрескивания.

На поверхности кожи постоянно обитают представители нормальной кожной микрофлоры, которые могут выступать в качестве антагонистов болезнетворных микроорганизмов, препятствуя их внедрению и размножению. Таким образом, благодаря совместному действию ряда защитных механизмов, здоровая кожа представляет собой серьёзную преграду для проникновения патогенных микроорганизмов.

Барьерная и защитная функции слизистых оболочек обусловлены выделением секретов, содержащих слизь и ряд биологически активных веществ, а также высокой способности клеток к регенерации. В состав секретов большинства слизистых оболочек входит бактерицидный белок лизоцим. Бактерицидными свойствами также обладают соляная кислота и пищеварительные ферменты, выделяемые клетками слизистой оболочки желудка, а также компоненты желчи, поступающие в просвет тонкого кишечника.

4. Почему фагоцитоз относят к неспецифическим защитным реакциям организма?

Фагоцитоз – врождённый механизм защиты организма от чужеродных объектов различной природы. Он обладает широким спектром действия, а не направлен только против одного определённого антигена. Фагоциты поглощают и переваривают микроорганизмы, другие чужеродные объекты (например, компоненты инородных тел, пылевые частицы), а также мёртвые, повреждённые и патогенные клетки собственного организма. Иными словами, фагоциты работают по принципу «свой или чужой», уничтожая различные чужеродные объекты.

5. В чём заключается защитная роль интерферонов и системы комплемента?

Интерфероны – белки, обладающие противовирусными и противоопухолевыми свойствами. Они вырабатываются лейкоцитами и другими типами клеток. Интерфероны влияют на процессы синтеза белков и нуклеиновых кислот, вызывая в клетках такие изменения, которые препятствуют размножению и распространению вирусов. Как правило, они не спасают клетки, уже поражённые вирусом, но предохраняют от заражения соседние клетки. Кроме того, интерфероны подавляют размножение внутриклеточных бактерий и способны препятствовать развитию злокачественных опухолей.

В состав системы комплемента входит около 20 особых белков, постоянно присутствующих в крови. Некоторые из них могут прикрепляться к мембране бактериальных и других чужеродных клеток. Затем к этим белкам в определённом порядке присоединяются другие белки системы комплемента. В результате образуется комплекс, перфорирующий (т.е. продырявливающий) мембрану, что часто приводит к разрушению чужеродной клетки. Кроме того, клетки, «помеченные» системой комплемента, активно уничтожаются фагоцитами.

6. В каких случаях может развиваться воспалительный процесс? С чем связано покраснение, развитие отёка и повышение температуры в очаге воспаления? В чём заключается защитная функция воспалительной реакции?

Воспалительный процесс обычно развиваться в ответ на повреждение клеток и тканей организма, например, в результате травмы, ожога, и (или) на действие болезнетворных агентов различной природы (вирусов, бактерий и др.).

Воспалительную реакцию запускают повреждённые клетки и лейкоциты. Они выделяют специальные вещества (гистамин и серотонин), под действием которых расширяются кровеносные сосуды, что усиливает приток крови к повреждённому участку и, как следствие, приводит к покраснению и повышению температуры.

Возрастает также проницаемость стенок капилляров, в результате чего усиливается выход плазмы крови в межклеточное пространство. Это вызывает набухание повреждённого участка ткани – развивается отёк. Через стенки капилляров в очаг воспаления активно проникают фагоцитирующие клетки, которые поглощают чужеродные вещества, микроорганизмы, омертвевшие клетки собственных тканей организма и переваривают их. Нередко фагоциты сами погибают, защищая организм. Гной, образующийся в очаге воспаления, представляет собой совокупность мёртвых клеток организма (в том числе погибших лейкоцитов), микроорганизмов и различных биологически активных веществ.

Таким образом, воспаление – это защитная реакция организма, которая помогает справиться с чужеродными объектами и восстановить нормальную работу повреждённых тканей.

7. Почему медицинским работникам (даже тем, кто работает в инфекционных больницах) не делают прививки от всех инфекционных болезней? Назовите несколько причин.

● У каждого человека есть неспецифический иммунитет, который в ряде случаев способен защитить организм от инфекционных агентов.

● Не от всех инфекционных болезней существуют вакцины.

● Некоторые болезни не встречаются в тех или иных регионах планеты или встречаются крайне редко. Например, белорусским медработникам нет смысла делать прививки от малярии или сонной болезни.

● Организм человека может не справиться с такой мощной антигенной нагрузкой.

● У каждого взрослого человека существует приобретённый иммунитет к определённым инфекционным болезням, которыми он уже переболел (например, к ветряной оспе, краснухе, кори и т. п.).

● Это экономически нецелесообразно.

И (или) другие причины.