Как работает иммунная система

Иммунитет неспецифический (врожденный) и специфический (адаптивный)

Врожденный иммунитет очень древний, ему около 2 млрд лет. Это авангард защиты, который всегда наготове и сразу вступает в «бой» по распознаванию и уничтожению чужеродных агентов. Обеспечивается он, прежде всего, защитными факторами в различных секретах (слюна, слезы, мокрота). В них содержится, скажем, лизоцим, разрушающий грамположительные бактерии, – стафилококки и стрептококки. Немалую роль играет и работа клеток, названных естественными киллерами (от англ. natural killer), которые уничтожают раковые и пораженные некоторыми вирусами клетки. Кроме того, естественные киллеры выделяют интерфероны, принимающие участие во многих иммунных взаимодействиях.

И все же основное оружие врожденного иммунитета – это воспаление и фагоцитоз. Если человек порезал палец, то в месте повреждения кожи открываются «входные ворота» для инфекций. Врожденный иммунитет сразу же замечает непорядок и начинает действовать, поэтому рана быстро краснеет и слегка отекает. Это означает, что запущены реакции по высвобождению в месте пореза брадикинина, гистамина и других медиаторов (провокаторов) воспаления. Такие вещества расширяют капилляры, что усиливает их проницаемость для плазмы крови, вернее, для находящихся там защитников, особенно фагоцитов. В результате сложных биохимических взаимодействий эти клетки массово двигаются в очаг воспаления, где буквально глотают микроорганизмы, попавшие в рану извне. Получается, что воспаление – один из ключевых процессов, необходимых для уничтожения патогенов.

При ярких достоинствах врожденного иммунитета у него есть и недостатки. Так, проникшему в организм антигену, например вирусу, вызывающему сезонную ОРВИ, противостоят сразу все факторы врожденной защиты. Именно поэтому сильно ухудшается самочувствие человека. К тому же неспецифический иммунитет действует всегда одинаково, он не может приспособиться к особенностям возбудителей заболеваний – отсюда и такое его название. А после «битвы» в этой системе не остается памяти о произошедшем, и при новой «атаке» антигенов все начинается сначала. Но хуже всего, что врожденный иммунитет не видит маленькие по размеру вирусы и ряд токсинов, а многие бактерии научились его «обманывать». Например, некоторые из них секретируют вещества, так влияющие на фагоциты, что те утрачивают способность двигаться в очаг воспаления.

Для более тонкой и надежной защиты природа создала приобретенный иммунитет – он активизируется, если врожденный не справляется с «вторжением». Эта система действует медленнее, поскольку ей надо время, чтобы проанализировать и распознать антиген при первой встрече, а также создать оружие для его уничтожения. Зато она надолго, иногда на всю жизнь человека, запоминает многих «врагов», поэтому при повторном попадании в организм той или иной инфекции реакция (иммунный ответ) будет гораздо быстрее и эффективнее. Именно специфичностью адаптивной защиты объясняется то, что паротитом и ветрянкой мы болеем только раз в жизни: в дальнейшем их возбудители уничтожаются при попытках к внедрению. Даже ОРВИ протекает легче или вовсе не развивается, если с вызывающим ее вирусом месяц или год назад уже «познакомился» приобретенный иммунитет.

Любопытно, что возник он у позвоночных словно внезапно 400–500 млн лет назад: ученые не могут отыскать следы его эволюции (у остальных живых существ и растений в наличии только врожденная защита). Главные «бойцы» приобретенного иммунитета – Т- и В-лимфоциты, исполняющие разные роли, например, «глашатаи тревоги», «проводники», «помощники», «убийцы», «носители памяти».

Каждый лимфоцит на своей поверхности несет антитело, т.е. иммуноглобулин строго определенного вида. Лимфоциты делятся и дают потомство – 500–1000 клеток, идентичных исходной (клоны). Обычно все они «дремлют» в лимфоидных тканях и органах (лимфоузлы, миндалины, селезенка, аппендикс и др.). Но если в организм проникает антиген (например, вирус гриппа), лимфоциты, антитела которых подходят к нему, как ключ к замку, активируются и начинает усиленно размножаться (клонироваться). В результате количество особых, специфичных антител многократно возрастает. Они-то и обеспечивают победу над антигеном в качестве «наводчиков», указывая «добычу» естественным киллерам, макрофагам и другим факторам врожденного и приобретенного иммунитета. Невероятно, но про запас в организме есть огромный «ассортимент» антител – такая потенциальная защита предусмотрена примерно от миллиона «врагов»! К счастью для нас, значительной части клеток иммунной системы так никогда и не приходится вступать с ними в «бой».

Различия между активным и пассивным иммунитетом

Активный и пассивный иммунитет – это два основных способа, которыми организм может защищаться от инфекций и болезней. Первый обеспечивает долгосрочную защиту благодаря развитию иммунной памяти, а второй – временную помощь в экстренных случаях за счет введения в организм антител или иммунных клеток извне.

Если организм человека сталкивается, например, с вирусом простуды, самостоятельно разрабатывает защитные механизмы, успешно справляется с инфекцией и запоминает ее на будущее, то развивается естественный активный иммунитет.

После иммунизации тоже формируется активный иммунитет, но он считается искусственным. Вакцины содержат слабые или убитые формы патогенов. Их попадание в организм способствует развитию иммунитета, но не вызывает болезнь. После прививки иммунная система тоже запоминает патоген и становится способной быстро и эффективно реагировать на него в случае контакта в будущем.

Природный пассивный иммунитет передается от матери ребенку через плаценту во время беременности и через грудное молоко после рождения. Это происходит благодаря антителам, которые материнский организм производит в ответ на атаки патогенов. Однако этот тип иммунитета временный.

Искусственный пассивный иммунитет создается благодаря поступлению в организм готовых антител. Например, это может быть введение пациенту сыворотки крови человека, который переболел опасной инфекцией и имеет антитела против ее возбудителя. При лечении тяжелых инфекций, таких как ботулизм или дифтерия, используют сыворотки и иммуноглобулины, которые быстро, но относительно ненадолго усиливают иммунитет.