Иммунитет и иммунная система

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Иммунитет и иммунная система

иммунитет чужеродный животное организм

Иммунология - наука, изучающая реакции организма на нарушения постоянства его внутренней среды. Центральным понятием иммунологии является иммунитет.

Иммунитет - это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих генетически чужеродную информацию (вирусов, бактерий, их токсинов, чужеродных в генетическом отношении клеток и тканей и т.д.). Эта защита направлена на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма и результатом их могут быть различные феномены иммунитета. Одни из них являются полезными, другие обуславливают патологию. К первым относятся:

Противоинфекционный иммунитет - невосприимчивость организма к инфекционным агентам возбудителям заболеваний (микробам, вирусам);

Толерантность - терпимость, неотвечаемость на собственные биологически активные вещества, одним из вариантов которых является анергия, т.е. отсутствие реакции. Система иммунитета в норме не отвечает на «свое» и отторгает «чужое».

Другие феномены иммунитета приводят к развитию заболевания:

Аутоиммунитет включает реакции системы иммунитета на собственные (не чужеродные) вещества, т.е. на аутоантигены. При аутоиммунных реакциях «свои» молекулы узнаются как «чужие» и на них развиваются реакции;

Гиперчувствительность - повышенная чувствительность (аллергия) на антигеныаллергены, которая приводит к развитию аллергических заболеваний.

Основой проявления феноменов иммунитета является иммунологическая память. Суть этого явления заключается в том, что клетки системы иммунитета «помнят» о тех чужеродных веществах, с которыми они встречались и на которые реагировали. Иммунологическая память лежит в основе феноменов невосприимчивости, толерантности и гиперчувствительности.

Виды иммунитета

По механизму развития различают следующие виды иммунитета:

Видовой иммунитет (конституционный, наследственный) - это особый вариант неспецифической резистентности организма, генетически обусловленный особенностями обмена веществ данного вида. Он в основном связан с отсутствием необходимых условий для размножения возбудителя. Например, животные не болеют некоторыми болезнями человека (сифилис, гонорея, дизентерия), и, наоборот, люди не восприимчивы к возбудителю чумы собак. Строго говоря, данный вариант резистентности не является истинным иммунитетом, так как не осуществляется системой иммунитета. Однако есть варианты видового иммунитета, обусловленные естественными, предсуществующими антителами. Такие антитела имеются в небольшом количестве против многих бактерий и вирусов.

Приобретенный иммунитет возникает в течение жизни. Он бывает естественным и искусственным, каждый из которых может быть активным и пассивным.

Естественный активный иммунитет появляется в результате контакта с возбудителем (после перенесенного заболевания или после скрытого контакта без проявления симптомов болезни).

Естественный пассивный иммунитет возникает в результате передачи от матери к плоду через плаценту (трансплантационный) или с молоком (колостральный) готовых защитных факторов - лимфоцитов, антител, цитокинов и т.д.

Искусственный активный иммунитет индуцируется после введения в организм вакцин, содержащих микроорганизмы или их субстанции - антигены.

Искусственный пассивный иммунитет создается после введения в организм готовых антител или иммунных клеток. Такие антитела содержатся в сыворотке крови иммунизированных доноров или животных.

По реагирующим системам различают местный и общий иммунитет. В местном иммунитете участвуют неспецифические факторы защиты, а также секреторные иммуноглобулины, которые находятся на слизистых оболочках кишечника, бронхов, носа и т.д.

В зависимости от того, с каким фактором борется организм, различают противоинфекционный и неинфекционный иммунитет.

Противоинфекционный иммунитет - совокупность реакций системы иммунитета, направленных на удаление инфекционного агента, (возбудителя заболевания).

В зависимости от вида инфекционного агента различают следующие виды противоинфекционного иммунитета:

антибактериальный - против бактерий;

антитоксический - против продуктов жизнедеятельности микробов-токсинов;

противовирусный - против вирусов или их антигенов;

противогрибковый - против патогенных грибов;

противопаразитарный - против патогенных простейших и гельминтов.

Иммунитет всегда конкретен, направлен против определенного возбудителя заболевания, вируса, бактерии. Поэтому к одному возбудителю, (например вирусу кори) иммунитет есть, а к другому (вирусу гриппа) его нет. Эта конкретность и специфичность определяется антителами и рецепторами иммунных Т клеток против соответствующих антигенов.

Неинфекционный иммунитет - совокупность реакций системы иммунитета, направленных на неинфекционные биологически активные агенты-антигены. В зависимости от природы этих антигенов он подразделяется на следующие виды:

аутоиммунитет - аутоиммунные реакции системы иммунитета на собственные антигены (белки, липопротеины, гликопротеиды);

трансплантационный иммунитет возникает при пересадке органов и тканей от донора к реципиенту, в случаях переливания крови и иммунизации лейкоцитами. Эти реакции связаны с наличием индивидуальных наборов молекул на поверхности лейкоцитов;

противоопухолевой иммунитет - это реакция системы иммунитета на антигены опухолевых клеток;

репродуктивный иммунитет в системе «мать - плод». Это реакция матери на антигены плода, так как он отличается по ним за счет генов, полученных от отца.

В зависимости от механизмов защиты организма различают клеточный и гуморальный иммунитет.

Клеточный иммунитет обуславливается образованием специфически реагирующих с возбудителем (антигеном) Т лимфоцитов.

Гуморальный иммунитет происходит за счет выработки специфических антител.

Если после перенесенной болезни организм освобождается от возбудителя, сохраняя при этом состояние невосприимчивости, то такой иммунитет называется стерильным. Однако при многих инфекционных заболеваниях иммунитет сохраняется только до тех пор, пока в организме находится возбудитель и этот иммунитет называют нестерильным.

В выработке перечисленных видов иммунитета принимает участие иммунная система, которая характеризуется тремя особенностями: она генерализована, то есть распределена по всему организму, ее клетки постоянно рециркулируют через кровоток и она вырабатывает строго специфические антитела.

Иммунная система организма

Иммунная система представляет собой совокупность всех лимфоидных органов и клеток тела.

Все органы иммунной системы подразделяются: на центральные (первичные) и периферические (вторичные). К центральным органам относят тимус и костный мозг (у птиц - фабрициева сумка), а к периферическим - лимфатические узлы, селезенка, лимфоидная ткань желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, мочевыделения, кожи, а также кровь и лимфа.

Главной клеточной формой иммунной системы являются лимфоциты. В зависимости от места происхождения эти клетки делят на две большие группы: Тлимфоциты и Влимфоциты. Обе группы клеток происходят от одного и того же предшественника - родоначальной кроветворной стволовой клетки.

В тимусе под влиянием его гормонов происходит антигеннозависимая дифференцировка Тклеток в иммунокомпетентные клетки, которые приобретают способность к распознованию антигена.

Существует несколько различных субпопуляций Тлимфоцитов с различными биологическими свойствами. Это Тхелперы, Ткиллеры, Тэффекторы, Тамплифайеры, Тсупрессоры, Тклетки иммунной памяти.

Тхелперы относятся к категории регуляторных вспомогательных клеток, стимулирующие Т и Влимфоциты к пролиферации и дифференцировке. Установлено, что ответ Влимфоцитов на большинство белковых антигенов полностью зависит от помощи Тхелперов.

Тэффекторы под влиянием чужеродных антигенов, попавших в организм, формируют часть сенсибилизированных лимфоцитов Ткиллеров (убийц). Эти клетки проявляют специфическую цитотоксичность по отношению к клеткаммишеням в результате прямого контакта.

Тамплифаейры (усилители) по своей функции напоминают Тхелперы, с той, однако, разницей, что Тусилители, активизируют иммунный ответ в рамках Тподсистемы иммунитета, а Тхелперы обеспечивают возможность его развития в Взвене иммунитета.

Тсупрессоры обеспечивают внутреннюю саморегуляцию системы иммунитета. Они выполняют двойную функцию. С одной стороны, клеткисупрессоры ограничивают иммунный ответ на антигены, с другой стороны, предотвращают развитие аутоиммунных реакций.

Тлимфоциты иммунной памяти обеспечивают иммунный ответ по вторичному типу в случае повторного контакта организма с данным антигеном.

Влимфоциты у птиц созревают в фабрициевой сумке. Отсюда эти клетки получили название «Влимфоциты». У млекопитающих это превращение происходит в костном мозге. Влимфоциты более крупные клетки, чем Тлимфоциты. Влимфоциты под влиянием антигенов, мигрируя в лимфоидные ткани, превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют иммуноглобулины соответствующих классов.

Антитела (иммуноглобулины)

Основной функцией Влимфоцитов, как отмечалось, является образование антител. При электрофорезе большинство иммуноглобулинов (обозначается символом Iq) локализуется во фракции гаммаглобулинов. Антитела - это иммуноглобулины, способные специфически соединяться с антигенами.

Иммуноглобулины - основа защитных функций организма. Их уровень отражает функциональную способность иммунокомпетентных Вклеток к специфическому ответу на внедрение антигена, а также степень активности процессов иммуногенеза. Согласно международной классификации, разработанной экспертами ВОЗ в 1964 году, иммуноглобулины подразделяются на пять классов: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Наиболее изучены первые три класса.

Каждый класс иммуноглобулинов характеризуется специфическими физикохимическими и биологическими свойствами.

Наиболее изучены IgG. На их долю приходится 75% всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Выявлено четыре подкласса IgG₁, IgG₂, IgG₃, и IgG₄, различающиеся по структуре тяжелых цепей и биологическим свойством. Обычно IgG преобладает при вторичном иммунном ответе. С этим иммуноглобулином связывают защиту против вирусов, токсинов, грамположительных бактерий.

IgA составляют 1520% всех сывороточных иммуноглобулинов. Быстрый катаболизм и медленная скорость синтеза - причина низкого содержания иммуноглобулина в сыворотке крови. IgAантитела не связывают комплемент, термотабильны. Обнаружено два подкласса IgA - сывороточные и секреторные.

Секреторные IgA, содержащиеся в различных секретах (слезах, кишечном соке, желчи, молозиве, бронхиальных выделениях, секрете носа, слюне), относятся к особой форме IgA отсуствующей в сыворотке крови. Значительные количества секреторного IgA, превышающее в 812 раз содержание его в крови, обнаружены в лимфе.

Секреторный IgA влияет на вирусные, бактериальные и грибковые, пищевые антигены. Секреторные IgAантитела защищают организм от проникновения вирусов в кровь в месте их внедрения.

IgМ составляют 10% всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Система макроглобулиновых антител более ранняя в онто и филогенетическом отношении, чем другие иммуноглобулины. Образуются они обычно при первичном иммунном ответе в ранние сроки после введения антигена, а также у плода и новорожденного. Молекулярная масса IgM около 900 тыс. Ввиду большой молекулярной массы IgM хорошо агглютинируют корпускулярные антигены, а также лизируют эритроциты и бактериальные клетки. Существует два типа IgM, различающихся по способности связывать комплимент.

IgM не проходят через плаценту, и увеличение количества IgG вызывает угнетение образования IgM, и, наоборот, при угнетении синтеза IgG часто встречается компенсаторное повышение синтеза IgM.

IgD cоставляют около 1% от общего количества иммуноглобулинов. Молекулярная масса около 180 тыс. Установлено, что его уровень повышается при бактериальных инфекциях, хронических воспалительных заболеваниях; а также говорят о возможной роли IgM в развитии аутоиммунных заболеваний и процессах дифференцировки лимфоцитов.

IgE (реагины) играют большую роль в формировании аллергических реакций и составляют 0,6-0,7% от общего количества иммуноглобулинов. Молекулярная масса IgE 200 тыс. Эти иммуноглобулины играют ведущую роль в патогенезе ряда аллергических заболеваний.

Синтезируются реагины в плазматических клетках региональных лимфоузлов, миндалин, слизистых бронхов и желудочно-кишечного тракта. Это свидетельствует не только о месте их образования, но и важной роли в местных аллергических реакциях, а также в защите слизистых оболочек от респираторных инфекций.

Общее для всех классов иммуноглобулинов то, что количество их в организме зависит от возраста, пола, вида, условий кормления, содержания и ухода, состояние нервной и эндокринной систем. Выявлено также влияние на их содержание генетических факторов и климатогеографической cреды.

Антитела по взаимодействию с антигеном подразделяются на:

нейтрализины нейтрализующие антиген;

агллютинины склеивающие антиген.;

лизины лизирующие антиген с участием комплемента;

преципитины осаждающие антиген;

опсонины усиливающие фагоцитоз.

Антигены

Антигены (от лат. anti против, genos род, происхождение) - все те вещества, которые несут признаки генетической чужеродности и при попадании в организм вызывают формирование иммунологических реакций и специфически взаимодействуют с их продуктами.

Иногда антиген, попав в организм, вызывает не иммунный ответ, а состояние толерантности. Такая ситуация может возникнуть при внедрении антигена в эмбриональный период развития плода, когда иммунная система незрела и только формируется, либо когда она резко угнетена или при действии иммунодепресантов.

Антигены представляют собой высокомолекулярные соединения, которым характерны такие свойства как: чужеродность, антигенность, иммунногенность, специфичность (примером могут быть вирусы, бактерии, микроскопические грибы, простейшие, экзо и эндотоксины микроорганизмов, клетки животного и растительного происхождения, яды животных и растений и др.).

Антигенность - это способность антигена вызывать иммунный ответ. Выраженность его у различных антигенов будет неодинакова, так как на каждый антиген вырабатывается неодинаковое количество антител.

Под иммунногенностью понимают способность антигена создавать иммунитет. Это понятие главным образом относится к микроорганизмам, которые обеспечивают создание иммунитета к инфекционным болезням.

Специфичность - это способность строения веществ, по которой антигены отличаются друг от друга.

Специфичность антигенов животного происхождения подразделяют на:

видовую специфичность. У животных разных видов имеют антигены, свойственные только данному виду, что используется при определении фальсификации мяса, групп крови путем применения антивидовых сывороток;

групповую специфичность, характеризующую антигенные различия животных по полисахаридам эритроцитов, белкам сыворотки крови, поверхностным антигенам ядерных соматических клеток. Антигены, обуславливающие внутривидовые различия индивидуумов или групп особей между собой, называют изоантигенами, например групповые эритроцитарные антигены человека;

органную (тканевую) специфичность, характеризующую неодинаковой антигенностью разных органов животного, например, печень, почки, селезенка отличаются между собой антигенами;

стадиоспецифические антигены возникают в процессе эмбриогенеза и характеризуют определенный этап внутриутробного развития животного, его отдельных паренхиматозных органов.

Антигены подразделяются на полноценные и неполноценные.

Полноценные антигены вызывают в организме синтез антител или сенсибилизацию лимфоцитов и вступают с ними в реакцию как in vivo, так и in vitro. Для полноценных антигенов характерна строгая специфичность, т.е. они вызывают в организме выработку только специфических антител, вступающих в реакцию только с данным антигеном.

Полноценными антигенами являются природные или синтетические биополимеры, чаще всего белки и их комплексные соединения (гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды), а также полисахариды.

Неполноценные антигены, или гаптены, в обычных условиях не вызывают иммунную реакцию. Однако при связывании с высокомолекулярными молекулами - «носителями» они приобретают иммуногенность. К гаптенам относятся лекарственные препараты и большинство химических веществ. Они способны запускать иммунный ответ после связывания с белками организма, например с альбумином, а также с белками на поверхности клеток (эритроцитов, лейкоцитов). В результате образуются антитела, способные взаимодействовать с гаптеном. При повторном попадании в организм гаптена возникает вторичный иммунный ответ, нередко в виде повышенной аллергической реакции.

Антигены или гаптены, которые при повторном попадании в организм вызывают аллергическую реакцию, называются аллергенами. Поэтому все антигены и гаптены могут быть аллергенами.

Согласно этиологической классификации, антигены подразделяются на два основных вида: экзогенные и эндогенные (аутоантигены). Экзогенные антигены попадают в организм из внешней среды. Среди них различают инфекционные и неинфекционные антигены.

Инфекционные антигены - это антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших, которые попадают в организм через слизистые оболочки носа, рта, желудочно-кишечного тракта, мочеполовых путей, а также через поврежденную, а иногда и неповрежденную кожу.

К неинфекционным антигенам относятся антигены растений, лекарственных препаратов, химические, природные и синтетические вещества, антигены животного и человека.

Под эндогенными антигенами понимают собственные аутологические молекулы (аутоантигены) или их сложные комплексы, вызывающие в силу разных причин активацию системы иммунитета. Чаще всего это связано с нарушением аутотолерантности.

Динамика иммунного ответа

В развитии противобактериального иммунного ответа различают две фазы: индуктивную и продуктивную.

I фаза. При попадании в организм антигена первыми в борьбу вступают микрофаги и макрофаги. Первые из них переваривают антиген, лишая его антигенных свойств. Макрофаги на бактериальный антиген действуют двояко: вопервых они сами его не переваривают, вовторых они передают информацию об антигене Т и Влимфоцитам.

II фаза. Под влиянием информации, полученной от макрофагов, происходит трансформация Влимфоцитов в плазматические клетки и Тлимфоцитов - в иммунные Тлимфоциты. Одновременно часть Т и Влимфоцитов трансформируется в лимфоциты иммунной памяти. При первичном иммунном ответе первыми синтезируются IgM, а затем IgG. Одновременно увеличивается уровень иммунных Тлимфоцитов, образуются комплексы антигенантитело. В зависимости от вида антигена преобладают или иммунные Тлимфоциты, или антитела.

При вторичном иммунном ответе за счет клеток памяти стимуляция синтеза антител и иммунных Тклеток наступает быстро (через 13 дня), количество антител резко увеличивается. При этом сразу синтезируется IgG, титры которых во много раз больше, чем при первичном ответе. Против вирусов и некоторых внутриклеточных бактерий (хламидин, риккетсин) иммунитет развивается несколько иначе.

Чем больше происходит контактов с антигенами, тем выше уровень антител. Это явление используют при иммунизации (многократном введении антигена животным) с целью получения антисывороток, которые применяют для диагностики и лечения.

Иммунопатология включает заболевания, в основе которых лежат нарушения в системе иммунитета.

Различают три основных вида иммунопатологии:

заболевания, связанные с угнетением реакций иммунитета (иммунодефициты);

заболевания, связанные с усилением реакции иммунитета (аллергия и аутоиммунные заболевания);

болезни с нарушением пролиферации клеток системы иммунитета и синтеза иммуноглобулинов (лейкозы, парапротеинемии).

Иммунодефициты или иммунная недостаточность проявляется тем, что организм не в состоянии реагировать полноценным иммунным ответом на антиген.

По происхождению иммунодефициты делят на:

первичные - врожденные, часто генетически обусловленные. Они могут быть связаны с отсутствием или снижением активности генов, контролирующих созревание иммунокомплементарных клеток или с патологией в процессе внутриутробного развития;

вторичные - приобретенные, возникают под влиянием неблагоприятных эндо и экзогенных факторов после рождения;

возрастные или физиологические, возникают у молодняка в молозиный и молочный период.

У молодняка сельскохозяйственных животных обычно встречаются возрастные и приобретенные иммунные дефициты. Причиной возрастных иммунных дефицитов у молодняка в молозивный и молочный периоды является недостаточность в молозиве иммуноглобулинов и лейкоцитов, несвоевременное получение его, а также незрелость иммунной системы.

У молодняка молозивного и молочного периодов отмечаются два возрастных иммунных дефицита в период новорожденности и на 2-3-й неделе жизни. Основным фактором в развитии возрастных иммунных дефицитов при этом является недостаточность гуморального иммунитета.

Физиологический дефицит иммуноглобулинов и лейкоцитов у новорожденных компенсируется поступлением их с молозивом матери. Однако при иммунологической неполноценности молозива, несвоевременного его поступления новорожденным животным, нарушении усвоения в кишечнике возрастная иммунная недостаточность усугубляется. У таких животных содержание иммуноглобулинов и лейкоцитов в крови остается на низком уровне, у большинства возникают острые желудочно-кишечные расстройства.

Второй возрастной иммунный дефицит у молодняка обычно возникает на 2-3-ей неделе жизни. К этому времени большинство колостральных защитных факторов расходуется, а образование собственных идет еще на низком уровне. Следует отметить, что при хороших условиях кормления и содержания молодняка этот дефицит выражен слабо и сдвинут на более позднее время.

Ветеринарному врачу следует следить за иммунологическим качеством молозива. Хорошие результаты получены путем коррекции иммунных дефицитов путем применения различных иммунномодуляторов (тималин, тимопоэтин, Т-активин, тимазин и др.).

Достижения иммунологии широко используются в установлении потомства животных, в диагностике, лечении и профилактике заболеваний и т.д.

Размещено на Allbest.ru