- Виды иммунного ответа
- Клеточный
- Гуморальный
- Первичный и вторичный иммунный ответ
- Как регулируется?
- Видео по теме
Иммунный ответ – это комплексная реакция защитной системы организма, которая возникает в ответ на проникновение бактерий вирусов либо других разновидностей антигенов в организм. Это специфический процесс, возникающий в ответ на конкретный антиген, но он может сопровождаться и неспецифическими реакциями (фагоцитоз, локальные и общие воспалительные процессы).
В основе иммунного ответа лежит крайне сложная система взаимодействия различных клеток организма. Он отличается множеством стадий и разновидностей, многие из которых до сих пор не до конца изучены. Но именно от правильности протекания этих процессов зависит формирование устойчивой реакции к инфекциям, своевременное уничтожение патогенов, токсинов, раковых клеток.
Виды иммунного ответа
Все разновидности иммунных реакций можно разделить на две большие категории:
- Врожденные;
- Приобретенные.
Врожденный ответ обусловлен генетически закодированным механизмом защиты организма от патогенов. Это наиболее древняя система иммунитета, которая присутствует практически у всех живых организмов. Отличается быстрой реакцией и высокой эффективностью, токсин либо микроб уничтожается практически за считанные часы, что не приводит к развитию заболевания.
Некоторые исследователи относят к этой категории и противораковую активность иммунной системы. Но точные механизмы противоопухолевых реакций до конца не изучены. Нельзя исключить, что в итоге они будут выделены в отдельную категорию иммунного ответа.
Приобретенный иммунный ответ – возникает в ответ на попадание в организм патогенов, с которыми он ранее не встречался. Отличается многообразием проявлений, и различных симптомов. Например, кашель, насморк и повышение температуры тела во время простуды – внешние проявления сложных процессов, протекающих в иммунной системе, приводящих к уничтожению возбудителя.
За счет приобретенного иммунного ответа работают все вакцины, а также наступает естественное выздоровление от инфекционных заболеваний, отравлений токсинами, ядами животных.
Иммунный ответ также разделяют на клеточный и гуморальный. Такое деление несколько искусственное – в организме сложно отделить клеточные реакции от гуморальных, они тесно взаимосвязаны. Но оно позволяет упростить понимание этих сложных процессов.
Клеточный
Осуществляется за счет захвата особыми клетками (антигенпрезентирующими) микроорганизмов либо токсинов. В этих клетках происходит их частичная нейтрализация и анализ. Затем информация о возбудителе поступает от этих клеток к фагоцитам (Т-киллерам, NK-клеткам), которые «настраиваются» на уничтожение соответствующего возбудителя, либо мутировавших клеток.
Процесс настройки заключается в изменении либо появлении новых рецепторов на мембране лейкоцитов. Это позволяет им найти и уничтожить болезнетворные микробы, зараженные вирусами клетки, либо переродившиеся в злокачественные.
Клеточны ответ может протекать не только в форме фагоцитоза. Т-киллеры при обнаружении опасной клетки могут выделить на ее мембрану особые белки – перфорины. При взаимодействии с клеткой мишенью они создают отверстия в ее оболочке, через которые Т-киллер впрыскивает токсины, уничтожающие клетку.
Еще один механизм защиты – запуск процесса апоптоза, то есть самоуничтожения клетки, переродившейся в опухолевую либо зараженную вирусом. Осуществляется также за счет выделения специфических белков. Они соединяются с мембраной клетки-мишени и запускают процесс самоуничтожения. Так уничтожается подавляющее большинство раковых клеток, которые ежедневно образуются в организме в больших количествах.
Гуморальный
В отличие от клеточного, итогом гуморального иммунного ответа является выработка специфических антител – иммуноглобулинов. Это сложные белковые молекулы, которые при соединении со специфическими антителами связывают или уничтожают их.
Начало процесса общее с клеточным ответом – захват антигена антигенпрезентирующими клетками и его обработка. Но далее процесс кардинально отличается, в него входят следующие этапы:
- Передача обработанного антигена В-лимфоцитам;
- Распознавание конкретного участка-мишени в молекуле антигена;
- Активация лимфоцитов;
- Массивное размножение активированных лимфоцитов;
- Созревание новых поколений активированных лимфоцитов, передача информации об антигене в «клетки памяти»;
- Уничтожение попавших в организм антигенов.
Весь процесс занимает достаточно много времени (от нескольких дней, до недель и даже месяцев). Это связано с высокой сложностью проходящих в организме реакций. Иммунной системе требуется достаточно много времени для анализа антигена, создания соответствующего антитела и наращивания достаточного количества В-лимфоцитов.
В процессе гуморального ответа развиваются неспецифические реакции, такие как повышение температуры тела, другие симптомы заболевания. Они нужны для:
- Создания неблагоприятных условий для развития вирусов и бактерий;
- Ускорения обменных процессов в иммунных клетках, что сокращает период размножения В-лимфоцитов, увеличивает количество продуцируемых антител.
В норме процесс завершается полным уничтожением антигена и формированием иммунитета, то есть устойчивости к возбудителю, вызвавшему реакцию. Он может быть пожизненным, длительным (десятки лет) либо кратковременным (до 1 года).
В некоторых случаях защита организма от возбудителя не формируется, например, при патологиях иммунной системы либо при высокой способности возбудителя к мутациям.
Первичный и вторичный иммунный ответ
Разделение иммунного ответа на первичный и вторичный – еще один метод классификации, который помогает изучить эти сложные процессы. Первичной считается реакция иммунной системы, возникающая при первом столкновении с незнакомым антигеном.
Вторичный иммунный ответ развивается при повторном проникновении возбудителя, уже знакомого иммунной системе. Эта реакция развивается гораздо быстрее, так как сокращается время анализа антигена, лимфоцитам нет необходимости генерировать полностью новый вид антител, достаточно модифицировать выработку уже имеющихся.
К важным отличиям вторичного ответа можно отнести:
- Очень быстрое развитие реакции (в течение нескольких часов, минут);
- Меньшее количество антигена нужного для запуска защитной реакции;
- Большая концентрация специфических иммуноглобулинов, более активная реакция клеточных компонентов иммунитета.
Как регулируется иммунный ответ?
Защитная система организма отличается множеством механизмов контроля и регуляции протекающих в ней реакций. Это жизненно необходимо для любого сложного организма, так как если иммунный ответ будет слишком сильным – возникнут аутоиммунные заболевания и аллергии. При слишком слабой реакции – организм может не справиться с инфекцией либо ядом и получить фатальные повреждения.
Регуляция осуществляется на трех уровнях:
- Саморегуляция за счет внутренних механизмов взаимодействия иммунных клеток;
- Влияние гормональной системы и печени;
- Воздействие нервной системы.
Для саморегуляции в иммунной системе присутствуют специальные Т-хелперы, которые способны активировать либо подавлять производство антител. Также существуют особые клетки, которые производят антиидиотипы – особые белки связывающие собственные антитела, выработанные организмом ранее. Они нужны для своевременного снижения их концентрации, когда необходимость в большом количестве специфических иммуноглобулинов пропадает.
Гормональная система также играет большую роль в регуляции механизмов иммунного ответа. Практически все гормоны обладают способностью подавлять либо усиливать иммунные реакции. Например, гормон надпочечников гидрокортизон обладает мощным подавляющим действием на иммунный ответ. Поэтому препараты на его основе часто применяют для лечения аутоиммунных заболеваний.
Хорошим примером гормона – стимулятора иммунной системы является мелатонин (вырабатывается в шишковидной железе). Он оказывает мощное стимулирующее действие на иммунитет, но механизм его воздействия точно не установлен.
Печень является центром выработки различных иммуносупрессивных соединений. Играет важную роль в остановке активной фазы иммунного ответа, снижении активности лимфоцитов и макрофагов.
Активная роль центральной нервной системы в регуляции иммунного ответа давно известна. Осуществляют ее глубинные участки головного мозга, связанные с лимбической системой и отвечающие за психоэмоциональное состояние человека. Достоверно установлено, что депрессии и другие психические нарушения способны серьезно снижать активность защитной системы организма. Механизм регуляторного воздействия основан на передаче сигналов от нейронов непосредственно к клеткам иммунной системы.
Во многом параметры регуляции иммунной системы закладываются на генном уровне. У каждого человека закладывается индивидуальный набор генов, экспрессия которых в Т-хелперах обуславливает разную силу ответа у каждого индивидуума. За счет этого глубокого уровня регуляции природа создает большое разнообразие защитных реакций, что усложняет распространение инфекций в популяции.