Справочник Msd

Подтвердите, что вы являетесь специалистом в области здравоохранения

Предоставлено Вам This site is not intended for use in the Russian Federation
Загрузка

Обзор иммунной системы (Overview of the Immune System)

Авторы:

Peter J. Delves

, PhD, University College London, London, UK

Последнее изменение содержания янв 2017
ПРИМЕЧАНИЕ:
ПРИМЕЧАНИЕ: Это — Профессиональная версия. ПОЛЬЗОВАТЕЛИ: Это — Пользовательская версия

Иммунная система различает «свое» и «чужое» и удаляет потенциально опасные чужеродные молекулы и клетки из организма. Иммунная система также обладает способностью распознавать и разрушать патологически измененные клетки собственных тканей. Любая молекула, распознаваемая иммунной системой, рассматривается как антиген (АГ).

Кожа, роговица и слизистая оболочка дыхательных путей, желудочно-кишечного и урогенитального трактов образуют физический барьер, являющийся первой линией защиты человеческого тела. Некоторые из этих барьеров обладают активными иммунными функциями:

  • Внешний, ороговевший эпидермис: Кератиноциты кожи секретируют антимикробные пептиды (дефензины), а сальные и потовые железы секретируют субстанции, подавляющие рост микробов (например, молочная кислота, жирные кислоты). Также в коже присутствуют многие другие иммунные клетки (например, тучные клетки, интраэпителиальные лимфоциты, антиген-презентирующие клетки Лангерганса).

  • Слизистая оболочка дыхательных путей, желудочно-кишечного и мочеполового трактов: Слизистая оболочка содержит антимикробные вещества, такие как лизоцим, лактоферины и секреторный иммуноглобулин А (SIgA).

При нарушении иммунных барьеров реализуются два типа иммунитета:

  • Врожденные

  • Приобретенные

Многие молекулярные составляющие (например, система комплемента, цитокины, белки острой фазы) участвуют и во врожденном, и в приобретенном иммунитете.

Врожденный иммунитет

Врожденный (естественный) иммунитет не требует предварительного воздействия антигена (т. е. иммунологической памяти). Таким образом, он немедленно отвечает на чужеродный агент. Он распознает, главным образом, молекулы широко представленных антигенов, а не специфичных данному организму или клетке.

Его компонентами являются:

  • Фагоцитирующие клетки

  • Врожденные лимфоидные клетки (например, натуральные клетки-киллеры [ЕКК])

  • Полиморфно-ядерные лейкоциты

Фагоцитирующие клетки (нейтрофилыв крови и тканях, моноцитыкрови, макрофагив тканях) поглощают и разрушают вторгающиеся АГ. Атака фагоцитирующих клеток облегчается, если антигены покрыты антителами (АТ), вырабатываемыми в рамках приобретенного иммунитета, или когда белки комплемента опсонизируют АГ.

Естественные клетки-киллеры уничтожают клетки, зараженные вирусом и клетки некоторых опухолей.

Полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) и клетки-мононуклеары (моноциты, макрофаги, тучные клетки) выделяют медиаторы воспаления.

Приобретенный иммунитет

Приобретенный (адаптивный) иммунитет требует предварительной встречи с антигенами, т. е. ему требуется время для развития после первичной встречи с новым чужеродным агентом. Далее следует быстрый ответ. Система запоминает предшествующие контакты и является АГ-специфичной.

Его компонентами являются:

  • Т-клетки

  • В-клетки

Приобретенный иммунитет включает:

B-клетки и Т-клетки работают вместе, уничтожая инородные элементы. Антиген-презентирующие клетки необходимы для представления АГ для активации Т-клеток.

Иммунный ответ

Успешная иммунная защита требует активации, регуляции и реализации иммунного ответа.

Активация

Иммунная система активируется чужеродным антигеном (АГ), который распознается циркулирующими антителами (АТ) или клеточными рецепторами. Эти рецепторы могут быть

  • Высокоспецифичными (АТ экспрессируются на В-клетках или Т-клеточных рецепторах)

  • Низкоспецифичными (например, рецепторы распознавания образов, такие как Toll-подобный рецептор, рецептор маннозы, фагоцитарный рецептор на дендритных и других клетках)

Низкоспецифичные рецепторы распознают часто встречающиеся группы лигандов, входящие в структуру факторов патогенности микроорганизмов, такие как липополисахариды грамотрицательных бактерий, пептидогликаны грамположительных бактерий, бактериальные флагеллины, неметилированные цитозин-гуанозин динуклеотиды (CpG-мотивы) и вирусные двухполосные ДНК. Эти рецепторы также могут распознавать молекулы, которые производятся нагруженными или инфицированными клетками человека (так называемая молекулярная модель, ассоциированная с повреждениями).

Активация также возникает, если комплекс АТ-АГ и комплекс комплемент-микроорганизм связываются с поверхностными клеточными рецепторами для области кристаллизующегося фрагмента (Fc-фрагмента) IgG (Fc-гамма R) и для фрагментов C3b и iC3b.

Распознанный АГ, комплексы АГ-АТ или комплемент-микроорганизм подвергаются фагоцитозу. Большинство микроорганизмов после фагоцитирования погибают, а другие подавляют внутриклеточные механизмы уничтожения внутри фагоцитов (например, микобактерии после поглощения макрофагом ингибируют способность этой клетки к разрушению чужеродных агентов). В таких случаях цитокины, продуцируемые Т-лимфоцитами, в частности интерферон-гамма (ИФН-гамма), стимулируют выработку фагоцитами большего количества литических ферментов и других микробицидных веществ и тем самым усиливают их способность к разрушению или поглощению микроорганизмов.

Пока АГ подвергается быстрому фагоцитозу и полностью разрушается (нечастый случай), работает приобретенный иммунный ответ. Этот ответ начинается в

  • Селезенке для циркулирующих АГ

  • Региональных лимфатических узлах для АГ в ткани

  • Слизистая оболочка-лимфоидные ткани (например, миндалин, аденоидов, пейеровых бляшек) для АГ в слизистой

Например, дендритные клетки Лангерганса подвергают фагоцитозу антигены в коже и мигрируют в местные лимфоузлы, где производные от АГ пептиды экспрессированы на клеточной поверхности молекул класса II главного комплекса гистосовместимости (МНС), которые представляют пептид CD4 хелперным клеткам TH. Когда TH-клетка связывается с комплексом МНС-пептид и получает различные ко-стимулирующие сигналы, она активируется, экспрессируя рецепторы для ИЛ-2, и секретирует некоторые цитокины. Каждый набор TH-клеток секретирует различные комбинации веществ и таким образом влияет на природу иммунного ответа.

Молекулы МНС класса II, как правило, представляют (презентируют) пептиды, производные от внеклеточных (экзогенных) АГ (например, от многих бактерий) Т-хелперным клеткам TH; напротив, молекулы МНС класса I, как правило, представляют пептиды, производные от внутриклеточных (эндогенных) АГ (например, от вирусов) цитотоксическим Т-клеткам, несущим CD8. Далее активированная цитотоксическая Т-клетка уничтожает инфицированную клетку.

Регуляциян

Иммунный ответ должен регулироваться для предотвращения чрезвычайного вреда организму (например, анафилаксия, значительные повреждения тканей). Регуляторные Т-клетки (большинство из которых экспрессирует фактор транскрипции Foxp3) помогают контролю иммунного ответа посредством секреции цитокинов иммуносупрессоров, таких как ИЛ-10 и трансформирующий фактор роста-бета (ТФР-бета) или же посредством малоизученного механизма клеточного контакта.

Данные регуляторные клетки предотвращают возникновение аутоиммунного ответа, и по-видимому, способствуют реализации ответов на несобственные (чужеродные) АГ.

Завершение

Завершение иммунного ответа происходит тогда, когда АГ отделен или удален из организма. Без антигенной стимуляции прекращается секреция цитокинов и активированные цитотоксические клетки подвергаются апоптозу. Апоптоз маркирует клетку для незамедлительно следующего фагоцитоза, препятствующего потере клеточного содержимого и развитию воспаления. Т-клетки и В-клетки, дифференцированные в клетки памяти, избегают данной участи.

Важные положения в гериатрии

С возрастом иммунная система становится менее эффективной, а именно:

  • Ослабевает ее способность распознавать собственное от чужеродного, увеличивая частоту аутоиммунных нарушений.

  • Макрофаги уничтожают бактерии, раковые клетки и другие антигены (АГ) менее интенсивно, что, вероятно, объясняет увеличение случаев онкологических заболеваний среди пожилых людей.

  • Т-клетки не способны быстро реагировать на АГ.

  • Уменьшается количество лимфоцитов, способных реагировать на новые АГ.

  • Стареющее тело вырабатывает меньшее количество комплемента в ответ на бактериальные инфекции.

  • Несмотря на то, что общая концентрация антител (АТ) не снижается значительно, аффинность связывания АТ с АГ уменьшается, что объясняет повышение частоты случаев пневмонии, гриппа, инфекционного эндокардита и столбняка, а также повышение риска смертельного исхода из-за данных патологий у пожилых людей. Эти изменения могут также отчасти объяснять неэффективность вакцинаций среди пожилых людей.

ПРИМЕЧАНИЕ:
ПРИМЕЧАНИЕ: Это — Профессиональная версия. ПОЛЬЗОВАТЕЛИ: Это — Пользовательская версия
Получите

Также интересно

Видео

Посмотреть все
Обзор иммунитета, обусловленного антителами (Overview of...
Видео
Обзор иммунитета, обусловленного антителами (Overview of...
Гуморальный иммунитет включает активацию В-клеток и секрецию антител при контакте с патогеном. При воздействии химических веществ, выделяемых...
Обзор гиперчувствительности I типа (Overview of Type I...
Видео
Обзор гиперчувствительности I типа (Overview of Type I...

Последнее

НАВЕРХ