Иммунитет. Классификация иммунитета. Иммунная система и ее функции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Чувашской Республики

ФГБОУ ВПО «Чувашская Государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра эпизотологии, паразитологии и ВСЭ.

Реферат

по дисциплине «Микробиология»

на тему: Иммунитет. Классификация иммунитета. Иммунная система и ее функции

Выполнила :

студентка 1 курса 3 группы 5 подгруппы ФВМиЗ очной формы бюджетной основы Павлова Анна Юрьевна

Проверил :

преподаватель Тихонова Галина Петровна

Чебоксары 2014

Содержание

Введение

Классификация иммунной системы

Структура и работа иммунной систем

Клетки иммунной системы

Специфичность иммунной системы и неспецифические защитные реакции организма

Заключение

Библиографический список

Введение

Со времен школы, каждому известно, что иммунитет является защитной системой организма, а иммунология изучает этот вопрос. Это действительно так. Но не менее важной функцией данной системы является, поддержание постоянства антигенного состава.

Иммунная система обладает уникальностью в плане не только своих функций, но и строения. Во-первых, защита организма обеспечивается не только отдельно взятой группой клеток и производимых ими факторами. А это целый комплекс "цепей" и "звеньев". И все они находятся в очень тесном контакте как друг с другом, так и со всем организмом в целом. Во-вторых, иммунная система обладает очень большой изменчивостью, оставаясь при этом достаточно консервативной в плане "надзора" за практически всеми уголками организма. Это хорошо видно из классификации. Она характеризует не только многоуровневое строение системы, но их очень большую взаимосвязь и преемственность.

Классификация иммунной системы

Самой большой градацией является деление на происхождение во времени. Тут различают два вида иммунитета. Это врожденный и приобретенный. иммунный клетка защитный

Врожденный иммунитет.

Первый является защитной системой организма, унаследованной от родителей. Он же характеризует как организм, целый вид, так более высокий таксонометрический ранг. То есть род, семейство, отряд, класс и т. д. Соответственно можно выделить видовой, родовой и др. иммунитет. Ярким примером такого выделения особенностей защитной системы на разных уровнях является разная восприимчивость разных особей одного вида к одной и той же инфекции. В частности, вероятность заболеть туберкулезом у одних выше чем у других при прочих равных условиях.

Крысы и человек имеют разную чувствительность к возбудителю чумы. Грызуны не болеют этой болезнью. В данном случае можно говорить о наличии особенностей иммунитета у разных отрядов млекопитающих.

Птичий грипп заразен только для птиц, но им не возможно заболеть ни одному зверю. Это уже особенности защитной системы разных типов хордовых животных.

Но все это врожденный иммунитет. И характеризуется он тем, что способен делить все клетки на "своих" и "чужих". То есть, любой чужеродный антиген уничтожается всегда одинакова. И это не зависит от того, какой это антиген, и как он смог проникнуть в организм. Кроме того, характер и сила ответа не зависит ос количества попадания данного антигена в организм. Это говорит об отсутствии так называемой иммунологической памяти.

Приобретенный иммунитет.

Приобретенный иммунитет называется так из-за того, что его формирование происходит уже после рождения и продолжается практически в течении всей жизни.

Как в приобретенном, так во врожденном иммунитете рассматриваются клеточные и гуморальные факторы. По-другому их можно охарактеризовать как звенья, так как каждый имеет свое определенное место в иммунном ответе на внедрение чужеродного агента. И так же каждый участвует в "иммунном надзоре". Но об этом ниже.

По механизмам образования приобретенный иммунитет разделяется на активный и пассивный. В первом случае формирование защиты от того или иного антигена происходит в процессе и/или после непосредственного контакта с ним. Это происходит после того, как организм переболеет тем или иным инфекционным заболеванием или подвергнется вакцинации.

В образовании пассивной защиты иммунная система участия не принимает. Он формируется при введении в организм готовых факторов защиты, которые будут, что называется "работать за него". В природе такой вид защиты получает ребенок во время внутриутробного развития через плаценту и на первых годах жизни с молоком матери. Для человека также характерно создание химическим путем иммунноактивных веществ, с последующим их введением в организм. Это тоже будет приобретенный иммунитет. В отличии от активного, такая разновидность защиты не долговечна и заканчивается по мере разрушения данных веществ. Тогда как при активном в клетках защитной системы сохраняется помять о предыдущих контактах с чужеродным агентом.

Кроме всего вышесказанного, иммунитет подразделяется на естественный и искусственный. В первом случае имеется в виду врожденный и приобретенный, которые происходят только при участии самой природы. Ко второму относят приобретенный пассивный, созданный человеком и принимающем участие в защите организма без его собственного иммунитета.

Рассматривая виды иммунитета, необходимо отметить, что все они направлены на борьбу как внешними антигенами, так и с внутренними. В качестве агентов, поступающих из вне, выступают различимые чужеродные микроорганизмы. К внутренним антигенам относят собственные клетки и части организм, если они не распознаны иммунной системой как "свои". Вот здесь и кроется главная задача иммунитета. Она заключается не столько в борьбе с инфекциями, сколько в надзоре за тем, чтобы в организме были только "свои". А вот эта борьба уже является частным проявлением этой работы иммунной системы. Дело в том, что практически все клетки организма обладают специфическими белками на поверхности своих мембран. Это называются антигены гистосовместимости. В данном случае они выступают как своеобразное "удостоверение личности" и система защиты не реагирует на них. Но стоит клетке изменить свои метаболизм, что проявляется в виде изменения структуры данных молекул, как иммунитет приступает к ее уничтожению. А это может происходит по разным причинам: внедрены в клетку микроорганизма (чаще всего это вирусы), перерождены ее в опухолевую клетку (на медицинском языке это обозначается как озлокачествлением).

Структура и работа иммунной систем

Как и любя другая система организма, иммунитет имеет свои клетки и свои органы иммунной системы. Они разделяются на центральные и периферические.

Центральные органы.

К центральным органам иммунитета относятся красный костный мозг и тимус.

· Красный костный мозг располагается в губчатом веществе крупных и средних костей. Он является основным не только для иммунной системы, но и для кровеносной. Здесь происходит образование всех клеток этих систем организма. И все они берут свое начало от одной клетки, называемой стволовой полипотентной клеткой-предшественником.

· Тимус (вилочковая железа). Это орган расположен за грудиной спереди сосудистого пучка сердца, к которому прилежит своей задней поверхностью. Главная роль железы состоит в том, что он является вместилищем для незрелых T-лимфоцитов. Здесь они проходят созревание и дифференцировку. Кроме того, тимус вырабатывает некоторые факторы иммунитета.

Периферические органы.

К периферическим органам иммунитета относятся селезенка и лимфатические узлы.

· Селезенка располагается в брюшной полости левее поджелудочной железы. Она играет важную роль не только как орган иммунной системы, но и как орган кровеносной. Благодаря своему строению, селезенка принимает участи в регуляции численности некоторых клеток иммунитета, созревании T- и B-лимфоцитов, образовании макрофагов из моноцитов и хранении некоторых факторов защитной системы.

· Лимфатические узлы находятся практически во всех внутренних органах. Чаще всего узлы собираются группами на пути лимфатических сосудов, являясь своеобразными "фильтрами" лимфы. Так же в лимфоузлах идет созревание B-лимфоцитов.

Клетки иммунной системы

Не смотря на общность происхождения клеток иммунитета, они обладают разными функциями и строением. Хотя схожесть черт все же есть. Она и позволила разделить все клетки на гранулоцитарные и агранулоцитарные.

Гранулоцитарные клетки при окрашивании имеют способность избирательно накапливать красители в своих органеллах. Сюда входят нейтрофилы, базофилы, эозинофилы и большие гранулярные лимфоциты. Первые три вида клеток, кроме того имеют общее происхождение.

Все они выступают как факторы врожденного неспецифического иммунитета, являясь его клеточным звеном.

· Нейтрофилы - это самая большая популяция гранулоцитов. Они содержат большое количество антимикробных веществ. Продолжительность их существования исчисляется несколькими днями, но это компенсируется большой численностью данных клеток и скоростью образования в красном костном мозге. Кроме того, нейтрофилы способны поглощать небольшие частицы и микроорганизмы. После чего происходит их гибель и выделение в окружающие ткани значительного числа химически активных веществ. Это соединения способствуют уничтожению многих бактерий и грибов, а также являются главными веществам воспаления.

· Базофилы не способны к фагоцитозу, но эти клетки играют большую роль в поддержании воспаления и привлечения новых иммунных леток. Это осуществляется за счет большого количества химически веществ.

· Эозинофилы, как и нейтрофилы способны к фагоцитозы небольших агентов. Но в большей степени эти клетки содержат ферменты. Это делает их очень важным инструментом в борьбе с паразитическими червями.

· Моноциты, образовавшись в красном костном мозге, очень быстро проникают в ткани где и превращаются в макрофаги отдельных органов. Та часть моноцитов, которая остается в селезенке становится макрофагами иммунной системы и разносится по его органам, где уничтожает дефектные клетки. В тканях макрофаги осуществляют поглощение чужеродных агентов и передачу информации об их антигенах. То есть выступают как факторы врожденного и приобретенного иммунитета.

· Большие гранулярные лимфоциты или натуральные киллеры осуществляют роль уничтожителей любых объектов, имеющих чужеродный антиген. Будь-та бактерии или собственные клетки организма, подвергшиеся изменения (например, превращению в раковую клетку).

· Лимфоциты, в зависимости от места созревания разделяются на T- и B-лимфоциты. Первые дифференцируются в тимусе. Вторые в лимфатических узлах. Но обе популяции участвуют в реакциях приобретенного иммунитета. Для этого они обладают большой продолжительностью жизни (несколько лет и десятилетий) и способность хранит информацию. Также В-лимфоциты вырабатывают антитела.

Специфичность иммунной системы и неспецифические защитные реакции организма

О специфичности иммунных реакций. Ответная реакция живых существ на различные, в том числе и патогенные, раздражители может носить специфический и неспецифический характер. Ответная реакция, свойственная только для данного раздражителя, называется специфической. А та или иная реакция, встречающаяся при воздействии самых различных раздражителей, называется неопецифической. Образование в организме антител в ответ на воздействие определенных антигенов считается строго специфической реакцией.

Исходя из того что термины «иммунный» или «иммунологический» означают высокоспецифическую способность организма реагировать на чужеродные молекулы, сегодня считается нецелесообразным говорить о специфической иммунологической реактивности или неспецифическом иммунном ответе. Следует обозначать их как неспецифические факторы защиты. Необходимо, однако, отметить, что специфичность, кроме иммунологических феноменов, свойственна и многим другим явлениям. Специфичность и неспецифичность как категории диалектического материализма должны рассматриваться в единстве и тесной взаимосвязи.

Суть специфичности всех иммунологических феноменов в конечном счете сводится к взаимодействию антигенов и антител но типу «ключ -- замок». Именно сродственное соотношение позволяет каждому антигену взаимодействовать лишь с определенными чужеродными субстанциями, попадающими в организм и несущими потенциальную опасность для него. Связывание антигенов влечет за собой ряд реакций, направленных на удаление антигенов и освобождение организма от них. Для этого необходимо прежде всего образование специфических антител.

В здоровом организме в обычных условиях также постоянно содержатся (главным образом в сыворотке крови) антитела, но в таком незначительном количестве, что их явно недостаточно для эффективного связывания антигенов. Появившийся в организме антиген индуцирует антителообразование. Как говорил И. П. Павлов, здесь также патология (или патогенный фактор) создают условие для устранения последствий патологии или предупреждения воздействия патогенных факторов.

Специфическая защитная функция организма называется иммунным ответом. Условием устранения антигенов при их взаимодействии с антителами является гибель клеток, несущих эти антигены.

В основе иммунитета, повторяем, лежат антигены и антитела, а также их взаимоотношения. Антигены -- макромолекулы, чужеродные для данного организма. Термин же «антитело» распространяется на группу белковых молекул известного типа, способных связать строго определенные участки и функциональные группы макромолекул антигенов. Эти белки получили название иммуноглобулинов, которые образуются из гамма-глобулинов при непосредственном участии лимфоидной ткани.

Высокая специфичность антител прежде всего заключается в том, что на антиген А вырабатываются только антитела (анти-А), которые больше ни с какими антигенами не взаимодействуют. На антиген Б тоже имеются не менее специфичные антитела -- анти-Б. Таким образом, в ответ на вторжение любого чужеродного вещества в организме вырабатываются антитела именно против этого вещества.

Каждый организм располагает разнообразным набором различных антител и способен формировать антитела к антигенам практически любой специфичности. В настоящее время в иммунологии известны несколько форм специфических реакций, из которых и складывается иммунологическая реактивность: выработка антител, гиперчувствительность немедленного типа, гиперчувствительность замедленного типа, иммунологическая память, иммунологическая толерантность, идиотип -- антиидиотипическое взаимодействие.

Своеобразное место занимают недавно открытые механизмы иммунологического надзора. Эти феномены относятся к категории первичного распознавания «своего» и «чужого», приводящего к торможению размножения генетически чужеродных клеток. Дальнейшие иммунологические реакции ведут к отторжению чужеродного.

Итак, антигенами называются вещества, которые стимулируют ту или иную форму специфического иммунного ответа. Исходя из формулировки иммунитета как способа защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности, понятие «антиген» может быть сформулировано так: антигены -- все те вещества, которые несут признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывают развитие- специфических иммунологических реакций.

Антигенность присуща белкам, многим сложным полисахаридам, липополисахаридам, полипептидам, а также некоторым искусственным высокополимерным соединениям. Антиген характеризуют следующие черты: чужеродность, иммуногенность, специфичность. Чужеродность -- неотделимое от антигена понятие. Антигены нередко бывают эндогенного происхождения и могут образоваться даже в здоровом организме. Так, например, в последнее время выявлено свыше 30 антигенов только в семенной жидкости, способных вызывать образование антител. Среди них имеются специфические и неспецифические антигены. Нередко появление антител против этих антигенов может вызвать серьезные осложнения.

Антиспермиальные антитела являются причиной нарушения сперматогенеза в любой его стадии. В обычных условиях эти клетки изолированы от иммуно-реагирующих систем человеческого организма гематотестикулярным барьером. Нарушение этого барьера вследствие травмы, хирургического вмешательства, инфекции может вызвать аутоиммунизацию с последующим бесплодием. Кстати, частота иммунологических форм бесплодия колеблется в очень широких пределах.

Патологическая специфичность -- понятие, возникшее в связи с поисками антигенов, свойственных патологически измененным тканям. Сюда входят «ожоговые», «лучевые», «раковые» и другие антигены, обнаруженные при ожоговой, лучевой болезнях, раке и др.

В каждой молекуле иммуноглобулина имеется по меньшей мере 2 пары тяжелых и легких полипептидных цепей. Один конец из этих тяжелых и легких цепей является изменчивой частью, а остальная цепь -- постоянная. Изменчивая часть для каждого вида антител -- разная. Именно эта система соединяется с одним из антигенов специального вида. Постоянная часть антитела определяет его физико-химические свойства, подвижность в тканях, фиксацию в них, соединение с комплементом, проникновение антител через оболочку и другие биологические свойства.

У животных и, возможно, человека только около 1000 генов обладает секретом образования различных Т-лимфоцитов и антител. Антитела в основном образуются из гамма-глобулинов при непосредственном участии В-лимфоцитов. Считают, что имеется 3 вида антител: иммунные, или защитные, агрессивные и антитела-свидетели.

По современным представлениям, существует пять видов антител. Каждый из них имеет свои особенности. Среди них очень важное значение имеет иммуноглобулин Г, составляющий 75% всех антител здорового человека. Иммуноглобулин Е содержится в организме в небольшом количестве, но его значение особенно велико при аллергических реакциях. Большинство антител, которые образуются при первичной ответной реакции, относится к иммуноглобулинам М. Эти антитела имеют 10 рецепторов и потому весьма активны.

Когда-то иммунологи считали, что все проявления иммунитета связаны с антителами и поэтому необходимо было как можно больше знать о свойствах антител. Не случайно большинство теорий иммунитета было связано с изучением образования и природы антител. Да и по сегодняшним представлениям антитела играют крайне важную роль в иммунологических реакциях.
Дальнейшее развитие иммунологии показало, что многие ее аспекты не имеют непосредственного отношения к антителам и противомикробному иммунитету.

Теперь мы знаем, что минимум около 1 млн. различных Т-лимфоцитов и в таком же количестве В-лимфоцитов заранее подготовлены и способны при их активизации соответствующими антигенами подготовить специализированные антитела. Каждый из этих лимфоцитов может приготовить одно антитело (или одного вида Т-клетки). Только тот особый антиген, который может войти в реакцию с данной клеткой, повышает ее активность. Но как только специальный лимфоцит подвергается активации специфическим антигеном, он начинает интенсивно размножаться и создает огромное количество подобных себе лимфоцитов.

Антитела, выделяемые В-лимфоцитами, с кровью разносятся по всему организму. Активизированные Т-лимфоцитами клетки высвобождаются сначала в лимфу, которая поставляет их в кровь, а затем циркулируют по всему организму. Потом они опять возвращаются в лимфу и таким путем могут циркулировать месяцами, а иногда и годами.

Распознав антиген, Т-лимфоциты включаются в реакции макрофагов. Макрофаги же после разделения антигенов на их коллоидные части инициативу отдают В-лимфоцитам. Сегодня установлено наличие особых рецепторов, распознающих антигены, выявлены механизмы активации Т- и В-лимфоцитов и их популяций. Со временем В-лимфоциты превращаются

в фабрику воспроизведения антител. Когда иммунная реакция доходит до своего апогея и выявляется опасность осложнений от ее развития, в работу включаются Т-лимфоциты -- супрессоры, осуществляющие регуляцию (подавление иммунного ответа).

Для выполнения этих сложнейших функций антигены и антитела снабжены очень сложными механизмами.

Молекулы антигена поливалентны. Имеющиеся на их поверхности многочисленные рецепторы дают им возможность одновременно соединяться с некоторыми молекулами антител. Антитела же состоят из двух компонентов -- нативного белка коллоидного типа и детерминантной группы. Специфичность антител определяется последовательностью перемещения на поверхности белка детерминантной группы (глобулина), аминокислот и полисахаридов. К настоящему времени в иммунологии накопилось достаточно фактического материала, свидетельствующего о возможности стимуляции антителообразования и иммуногенеза вообще целым рядом неспецифических веществ, объединяющихся под общим названием «адъюванты». На основании литературных и наших данных большое место среди них принадлежит солям и соединениям различных микроэлементов.

Взаимодействие антигена с антителом тоже имеет сложный механизм. Предполагают, что информация для образования антител генетически обусловлена, она содержится внутри клетки и связана с рибонуклеиновой кислотой. Однако взаимодействие антигенов с антителами не всегда заканчивается благополучно для организма и не всегда ведет к устранению действия антигена. В ряде случаев такое взаимодействие приводит к тяжелым осложнениям иммунитета в виде развития коллоидоклазического шока и др.

В механизме повреждения антител на клеточном уровне в последнее время особое место отводится нарушению проницаемости клеточной мембраны с образованием там так называемой функциональной дыры под воздействием антител и комплемента. Через эту «дыру» в клетку свободно поступают ионы Na+, K+, вследствие чего внутри клетки повышается осмотическое давление, привлекающее туда воду. Набухание клетки приводит к еще большему увеличению размера «дыры» в клеточной мембране. Через нее в клетку начинают проникать молекулы все больших размеров, что ведет к усугублению патологического процесса.

Заключение

В последнее время высказано предположение, что существует не две системы регуляции (нервная и гуморальная), а три (нервная, гуморальная и иммунная). Иммунокомпетентные клетки способны вмешиваться в морфогенез, а также регулировать течение физиологических функций. Не подлежит сомнению, что Т-лимфоциты играют чрезвычайно важную роль в регенерации тканей. Многочисленные исследования показывают, что Т-лимфоциты и макрофаги осуществляют "хелперную" и "супрессорную" функции в отношении эритропоэза и лейкопоэза. Лимфокины и монокины, выделяемые лимфоцитами, моноцитами и макрофагами,

способны изменять деятельность центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения, регулировать сократительные функции гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры. Особенно важная роль в регуляции физиологических функций принадлежит интерлейкинам, которые

являются "семьей молекул на все случаи жизни", так как вмешиваются во все физиологические процессы, протекающие в организме.

Иммунная система является регулятором гомеостаза. Эта функция осуществляется за счет выработки аутоантител, связывающих активные ферменты, факторы свертывания крови и избыток гормонов.

Иммунологическая реакция, с одной стороны, является неотъемлемой частью гуморальной, так как большинство физиологических и биохимических процессов осуществляется при непосредственном участии гуморальных посредников. Однако нередко иммунологическая реакция носит прицельный характер и тем самым напоминает нервную. Лимфоциты и моноциты, а также другие клетки, принимающие участие в иммунном ответе, отдают гуморальный посредник непосредственно органу-мишени. Отсюда предложение назвать иммунологическую регуляцию клеточно-гуморальной. Основную роль в ней следует отвести различным популяциям Т-лимфоцитов, осуществляющих "хелперные" и "супрессорные" функции по отношению к различным физиологическим процессам.

Учет регуляторных функций иммунной системы позволяет врачам различных специальностей по-новому подойти к решению многих проблем клинической медицины.

Библиографический список

1. https://ru.wikipedia.org

2. http://dic.academic.ru/

3. http://www.allvet.ru/

4. http://biofile.ru/

Размещено на Allbest.ru