Органи імунної системи

Предмет та завдання імунології

Завдання імунології: 1. вивчення імунної системи здорової людини; 2. вивчення ролі ІВ у патогенезі інфекційних та неінфекційних захворювань 3. розробка уніфікованих та інформативних методів оцінки імунного статусу 4. розробка нових високоефективних імуноактивних препаратів та оптимальних схем їх застосування. Основним предметом досліджень в імунології є пізнання механізмів формування специфічної імунної відповіді організму до всіх чужорідних та антигенних відносин з'єднань. Найбільш характерними ознаками імунної системи, що відрізняють її від інших систем організму, є:

1. Здатність диференціювати все «своє» від усього «чужого»; 2.Створення пам'яті від первинного контакту з чужорідним антигенним матеріалом; 3. Клональна організація імунокомпетентних клітин, що виявляється у здатності окремого клітинного клону реагування тільки на одну з багатьох антигенних детермінант.

Основні поняття про імунітет

Давно було помічено, що людина, яка перенесла небезпечну заразну хворобу, вдруге зазвичай на неї не хворіє. Люди намагалися використати ці спостереження з метою убезпечити себе від інфекцій. У стародавньому Китаї було винайдено метод боротьби з важкими випадками віспи. Він полягав у тому, що віспіві скоринки розтирали на порошок і вносили в ніс. Це робилося у тому, щоб викликати легку форму віспи.

Несприйнятливість до повторного зараження однією і тією ж інфекцією обумовлена ​​імунітетом. Термін "імунітет" походить від латинського слова "immunis". Так у Стародавньому Римі називали громадянина, вільного від деяких державних повинностей.

Імунітет – це сукупність реакцій взаємодії між системою імунітетута біологічно активними агентами. Ці реакції спрямовані на збереження сталості внутрішнього середовища організму та результатом їх можуть бути різні феномени імунітету.

За механізмом розвитку розрізняють такі види імунітету:

  • природний пасивний імунітет;
  • природний активний імунітет;
  • штучний пасивний імунітет;
  • штучний активний імунітет.

Основними елементами імунної системи організму є білі клітини крові – лімфоцити, що існують у двох формах. Обидві форми походять із клітин-попередників у кістковому мозку, т.зв. стовбурових клітин. Незрілі лімфоцити залишають кістковий мозок та потрапляють у кров'яне русло. Деякі з них прямують до тимусу (вилочкової залози), розташованого біля основи шиї, де відбувається їхнє дозрівання. Лімфоцити, що пройшли через тимус, відомі як Т-лімфоцити, або Т-клітини (Т від «тімус»). В експериментах на курчатах було показано, що інша частина незрілих лімфоцитів закріплюється та дозріває у сумці Фабриціуса – лімфоїдному органі біля клоаки. Такі лімфоцити відомі як В-лімфоцити або В-клітини (B від bursa - сумка). У людини та інших ссавців В-клітини дозрівають у лімфатичних вузлах та лімфоїдній тканині всього організму, еквівалентних сумці Фабриціуса у птахів.

Обидва типи зрілих лімфоцитів мають на поверхні рецептори, які можуть «пізнавати» специфічний антиген і зв'язуватися з ним. Контакт В-клітинних рецепторів зі специфічним антигеном та зв'язування певної його кількості стимулюють зростання цих клітин та подальше багаторазове поділ; в результаті утворюються численні клітини двох різновидів: плазматичні та «клітини пам'яті». Плазматичні клітини синтезують антитіла, що виділяються в кровотік. Клітини пам'яті є копіямивихідних В-клітин; вони відрізняються великою тривалістю життя, і їхнє накопичення забезпечує можливість швидкої імунної відповіді у разі повторного потрапляння в організм даного антигену.

Що стосується Т-клітин, то при зв'язуванні їх рецепторами значної кількості певного антигену вони починають секретувати групу речовин, які називаються лімфокінами. Деякі лімфокіни викликають звичайні ознаки запалення: почервоніння ділянок шкіри, місцеве підвищення температури та набряк за рахунок збільшення кровотоку та просочування плазми крові у тканині. Інші лімфокіни залучають фагоцитуючі макрофаги - клітини, які можуть захоплювати і поглинати антиген (разом зі структурою, наприклад, бактеріальною клітиною, на поверхні якої він знаходиться). На відміну від Т-і В-клітин ці макрофаги не мають специфічності і атакують широкий спектр різних антигенів. Ще одна група лімфокінів сприяє руйнуванню інфікованих клітин. Нарешті, ряд лімфокінів стимулює додаткову кількість Т-клітин до поділу, що забезпечує швидке зростання числа клітин, які відповідають той самий антиген і виділяють ще більше лімфокінів.

Антитіла, що виробляються В-клітинами і що надходять у кров та інші рідини організму, відносять до факторів гуморального імунітету (від лат. humor – рідина).

Захист організму, здійснювана з допомогою Т-клітин, називається клітинним імунітетом, оскільки у її основі лежить взаємодія окремих клітин із антигенами. Т-клітини не тільки активують інші клітини шляхом виділення лімфокінів, але й атакують антигени за допомогою структур, що містять антитіла на поверхні клітини.

Антиген може індукувати обидва типи імунної відповіді. Більше того, в організмі відбувається певна взаємодія між Т-і В-клітинами, причому Т-клітиниздійснюють контроль над В-клітинами. Т-клітини можуть пригнічувати B-клітинну відповідь на нешкідливі для організму чужорідні речовини або, навпаки, спонукати В-клітини виробляти антитіла у відповідь на шкідливі речовини з антигенними властивостями. Пошкодження або недостатність цієї контролюючої системи може виявлятися у вигляді алергічних реакцій на речовини, які зазвичай безпечні для організму.

Органи імунної системи

Існує своєрідна ієрархія органів імунної системи.

У ній можна виділити первинні - найголовніші (кістковий мозок і тимус або вилочкова залоза) та вторинні (лімфатичні вузли, селезінка, лімфоїдна тканина, асоційована зі слизовими оболонками) органи.

Всі вони пов'язані між собою та іншими тканинами організму за допомогою кровоносних та лімфатичних судин, якими пересуваються лейкоцити.

1. У ньому зі стовбурової клітини-попередника (родоначальниця всіх клітин крові) виникають клітини імунної системи.

2. Саме там проходять диференціювання [від лат. differentia – відмінність; поява у клітин внаслідок їх розвитку морфологічних (структурних) та функціональних відмінностей] В-лімфоцити (у птахів цей процес відбувається у Фабрицієвій сумці).

3. Є дані, що вказують на те, що кістковий мозок є одним із основних місць синтезу антитіл. Так, у дорослої миші в кістковому мозку знаходиться до 80% клітин, які синтезують імуноглобуліни. Внутрішньовенне введення клітин кісткового мозку може відновити імунну систему у смертельно опромінених тварин.

1. У тимусі відбувається дозрівання клітин-попередниць Т-лімфоцитів та перетворення їх на зрілі форми.

2. Т-лімфоцити, що виявляють ворожість до власних антигенів організму, зазнають апоптозу (запрограмованої загибелі).

3.Тимус виробляє також ряд гормонів (наприклад, тимозин), які регулюють диференціювання та функції Т-лімфоцитів.

Лімфовузли Це периферичні органи імунної системи, розташовані по ходу лімфатичних судин. Основна функція - затримання та запобігання поширенню антигенів здійснюється за рахунок Т-і В-лімфоцитів (Т-і В-залежні зони).

1. Селезінка затримує та знищує антигени, що циркулюють у крові.

2. Крім того, тут продукуються імуноглобуліни. Після спленектомії спостерігається зниження рівня антитіл сироватки крові.

3. Селезінка – місце утворення гормоноподібних речовин – цитокінів (тафтсин та спленін), що беруть участь у регуляції діяльності макрофагів.

4. У селезінці відбувається фагоцитоз пошкоджених та старих еритроцитів.

4.Генез лімфоцитів та їх значення у формуванні клітинного та гуморального імунітету (від лімфу та грец. κύτος — «містище», тут — «клітина») — клітини імунної системи, що є різновидом лейкоцитів групи агранулоцитів, білих кров'яні клітини. Лімфоцити — головні клітини імунної системи, що забезпечують гуморальний імунітет (вироблення антитіл), клітинний імунітет (контактна взаємодія з клітинами-жертвами), а також регулюють діяльність клітин інших типів. У нормі в крові дорослої людини на лімфоцити припадає 20-35% всіх білих клітин крові (див. Лейкоцитарна формула), або в абсолютному вигляді 1000-3000 кл/мкл. При цьому у вільній циркуляції в крові знаходиться близько 2% лімфоцитів, що знаходяться в організмі, а решта 98% перебувають у тканинах. [джерело не вказано 1213 днів]

За морфологічними ознаками виділяють два типи лімфоцитів: великі гранулярні лімфоцити (найчастіше ними є NK-клітини або значно рідше, це активноклітини лімфоїдного ряду, що діляться, - лімфобласти та імунобласти) і малі лімфоцити (T і B клітини).

За функціональними ознаками розрізняють три типи лімфоцитів: B-клітини, T-клітини, NK-клітини.

  • В-лімфоцити розпізнають чужорідні структури (антигени), виробляючи у своїй специфічні антитіла (білкові молекули, спрямовані проти конкретних чужорідних структур).
  • T-кілери виконують функцію регуляції імунітету. Т-хелпери стимулюють вироблення антитіл, а Т-супресори гальмують її.
  • NK-лімфоцити здійснюють контроль за якістю клітин організму. При цьому NK-лімфоцити здатні руйнувати клітини, які за своїми властивостями відрізняються від нормальних клітин, наприклад ракові клітини.

Зміст Т-лімфоцитів у крові становить 65-80% від загальної кількості лімфоцитів, В-лімфоцитів - 8-20%, NK-лімфоцитів - 5-20%

Клітинний імунітет спрямований на знищення чужорідних клітин та тканин і обумовлений дією Т-кілерів. Типовим прикладом клітинного імунітету є реакція відторгнення чужорідних органів прокуратури та тканин, зокрема шкіри, пересадженої від людини людині.

Гуморальний імунітет забезпечується утворенням антитіл і обумовлений в основному функцією В-лімфоцитів. Гуморальний імунітет забезпечується антитілами чи імуноглобінами. У людини розрізняють 5 основних класів імуноглобінів: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD.

5 поняття про попередників Т-і В-лімфоцитів. Деяка частина лімфоїдних стовбурових клітин залишається в кістковому мозку, де і йде дозрівання В-лімфоцитів. У процесі диференціювання в центральних імунних органах стовбурова клітина проходить кілька етапів без участі антигену (антигенозалежне диференціювання).

Поки стовбурова клітина знаходиться у кістковому мозку, на ній з'являютьсяструктури, що вказують, яким шляхом диференціювання (Т- або В-) вона піде. Ранній попередник В-лімфоцитів має на мембрані особливий сурогатний L-ланцюг молекули імуноглобуліну, який і визначає подальшу долю гемопоетичної клітини.

На другому етапі з'являються незрілі попередники В-лімфоцитів. У цей період на мембрані лімфоцитів утворюються антиген-розпізнавальні рецептори, після цього лімфоцити здатні ідентифікувати антигени.

Для -лімфоциту антигенраспознающим рецептором є мембранний імуноглобулін М.

Потім клітини-попередники, як і у випадку Т-лімфоцитів, контактують із стромальними клітинами, які сприяють їх подальшому диференціювання в окрему лінію.