Иммунитет, раздел «Биолог»
Чаще всего иммунитетом (от латинского слова immunitas — освобождение, избавление от чего-нибудь) называют невосприимчивость к инфекционным заболеваниям, возникающую после перенесенной болезни или прививки. Однако понятие иммунитета гораздо шире.
Существует, например, растительный иммунитет (фитоиммунитет). Болезни растений вызываются бактериями и вирусами. Переболев, растения тоже становятся невосприимчивыми к этим возбудителям. Такую невосприимчивость можно вызвать прививкой.
Пораженные растения синтезируют защитные вещества. Большинство из них действуют не против какого-то определенного возбудителя заболевания, а более широко. Например, зеленые растения выделяют фитонциды, губительные для многих микроорганизмов (см. Биологически активные вещества). Среди защитных веществ растений есть и более специфичные — белки-лектины, действующие по типу антител. Чтобы понять все, о чем мы расскажем дальше, обязательно прочтите теперь ст. «Антиген и антитело».
Уже у беспозвоночных и низших позвоночных животных можно наблюдать развитие элементов системы иммунитета, но наиболее развита она у птиц и млекопитающих. Ее составные части — лимфоидные органы — расположены по всему телу (см. рис.), а действующие элементы — лимфоциты — циркулируют в крови и лимфе. Каждый чужеродный агент, попадающий в организм, не сможет избежать встречи с лимфоидной системой.
Лимфоциты происходят от стволовых клеток костного мозга (о стволовых клетках см. в ст. «Кровь»). Лимфоциты — небольшие клетки с плотным ядром. Внешне они одинаковы, но выполняют различные функции. Одна из них — осуществление реакций гуморального иммунитета (от латинского слова humor — жидкость), т. е. выработки антител. В этом многоступенчатом процессе антиген прежде всего должен быть захвачен макрофагом (см. Фагоцитоз), важную роль которого в процессах иммунитета предсказал еще И. И. Мечников. Затем лимфоциты-«инструкторы» дают сигнал к делению лимфоцитам — предшественникам антителообразующих клеток.
Кроме гуморального существует и клеточный иммунитет, где действующим началом являются не молекулы антител, циркулирующие в крови, а непосредственно лимфоциты. Хирурги познакомились с ним, когда, пытаясь лечить ожоги, пересаживали (трансплантировали) на обожженное место кожный лоскут, взятый у другого человека. Этот лоскут неизменно погибал и отторгался. Такая же участь постигала любой пересаженный орган — трансплантат, будь то почка, сердце или печень. Отторжение вызывают лимфоциты хозяина, которые проникают в пересаженный орган и убивают его клетки.
Каким же образом происходит взаимодействие лимфоцитов с антигеном и между собой? На поверхности лимфоцитов находятся молекулы, подобные активным центрам антител, которые связываются с антигеном. Одни лимфоциты могут синтезировать и выделять вещества, изменяющие поведение других лимфоцитов. Например, существуют «дирижеры» иммунологических процессов, ускоряющие или замедляющие течение реакций иммунитета. Еще один тип лимфоцитов регулирует процессы размножения клеток, в том числе и лимфоидных. Чрезвычайно важна и деятельность лимфоцитов, убивающих изменившиеся (мутантные) клетки — ведь если эти клетки будут размножаться, они могут стать источниками рвковых опухолей.
Механизмы иммунитета защищают организм от чужеродных веществ и поддерживают его целостность. В их работе самое главное — отличать «свое» от «чужого». «Чужие» антигены вызывают иммунологический ответ, в то время как антигены собственных клеток и тканей остаются незамеченными.
Почему же деятельность лимфоцитов направлена только на чужеродные вещества или мутантные клетки и никогда, казалось бы, не обращается против других антигенов собственного организма?
В лимфоидных клетках на одной из стадий эмбрионального развития организма происходят изменения (мутации) генов, кодирующих синтез антител. В результате возникает огромное разнообразие генов, что обусловливает синтез всех возможных видов антител. В процессе клеточного деления — митоза гены распределяются между лимфоцитами так, что одна клетка может синтезировать антитела одного типа, другая — другого и т. д. Поскольку число лимфоцитов достаточно велико, любой антиген, в том числе и собственный, встретит свой лимфоцит. Но количество собственных антигенов намного превышает количество чужих. Предполагают, что большое количест-ко антигенов собственных тканей убивает клетки, реагирующие с ними, еще в эмбриональном периоде. Так что значительная часть новообразованных лимфоцитов гибнет до начала функционирования иммунной системы организма.
Если же количество антигена невелико, в результате контакта с ним лимфоцит делится. Его потомки также вступают в митоз, и в конце концов образуется клон. Все его клетки знакомы с данным антигеном, и если он повторно попадет в организм, то встретит не один, а множество своих лимфоцитов. Иммунологический ответ возникнет быстрее и будет более сильным. В этом и состоит механизм иммунологической памяти, свойственный и гуморальному и клеточному иммунитету.
В организм за время его жизни попадают не все виды антигенов. Поэтому не каждый лимфоцит может встретить свой антиген и образовать клон. Но их избыточное количество гарантирует надежную защиту организма от любых антигенов.
И все-таки даже в нормальном организме есть клетки, образующие небольшое количество антител к собственным антигенам. Эти так называемые аутоантитела участвуют в удалении поврежденных или стареющих тканей. Надзор за размножением этих клеток осуществляют лимфоциты-регуляторы. Если механизмы надзора выходят из строя, начинается массовое образование аутоантител к своим антигенам, например эритроцитам или клеткам почек, что приводит к серьезным заболеваниям.
Мы убедились, как многообразна деятельность иммунной системы и как важна она для организма. Механизмы иммунитета еще далеко не изучены. Иммунологи всего мира работают над их исследованием, потому что от этого зависит, насколько человечество преуспеет в борьбе против рака, преждевременного старения, аутоиммунных заболеваний, научится решать проблемы трансплантации органов и тканей и переливания крови.
