Введение в иммунологию

Организм каждого человека окружает и вмес­те с ним сосуществует в тех или иных взаимных отношениях не только мир микробов и другие представители живой природы (насекомые, червеобразные, земноводные, пресмыкающи­еся, рыбы, млекопитающие, растения), но и огромное число макромолекул, обладающих биологически активным воздействием на орга­низм. Эти макромолекулы, к которым относят­ся белки, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты и их комплексы, имеют как природное происхождение, т. е. являются продуктами жиз­недеятельности или распада представителей животного и растительного мира, так и искус­ственно синтезированые человеком, поскольку они необходимы для обеспечения его жизнеде­ятельности (лекарственные препараты, пище­вые белки, ферменты, сахара и пр.).

Биологически активные вещества, макро­молекулы, попадая в организм, могут вмеши­ваться в биологические процессы и нарушать их. Поскольку многочисленные биологичес­ки активные макромолекулы являются чу­жеродными для организма, они объединены в единую группу, получившую название «ан­тигены». Для защиты от антигенов эволю­ция создала у теплокровных да и у низших представителей живой природы специальную систему противодействия им. Эта система по­лучила название иммунной, а ее функция за­шиты от антигенов именуется иммунитетом.

9.1.1. Сущность и роль иммунитета

Термин «иммунитет» (от лат. immunitas — ос­вобождение от чего-либо, неприкосновен­ность) применялся уже в средние века при ос­вобождении, например, крестьян от податей, а в наше время он нашел употребление у дип­ломатов (дипломатический иммунитет, т. е.

неприкосновенность). Биологический смысл термина «иммунитет» очень точно соответс­твует смысловому значению тех процессов, которые направлены на защиту, неприкосно­венность, освобождение организма от биоло­гически активных веществ — антигенов.

Следует подчеркнуть, что антигенами, в первую очередь, могут быть только вещества, генетически чужеродные именно для данно­го организма, т. е. генетически, структурно отличающиеся от биополимеров, входящих в структуры данного организма; далее, они должны представлять собой макромолекулы веществ определенного класса, т. е. белки, по­лисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты и их комплексы, которые, несмотря на отличие по своей структуре и другим свойствам от макромолекул данного организма, могут воз­действовать на течение биологических мак-ромолекулярных процессов этого организма и вызывать функциональные и органические нарушения, т. е. изменять гомеостаз — посто­янство внутренней среды организма.

Мир антигенов чрезвычайно разнообразен и многочислен. Антигены могут проникать в организм через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожу и слизистые оболочки (экзогенные антигены) или формироваться в результате мутаций клеток и молекул или других процессов в самом организме (эндо­генные антигены). Для зашиты от антигенов эволюция создала сложную систему защиты, получившую название «система иммунитета». Эта система у теплокровных представлена лимфоидной тканью, имеющей присущие ей анатомическое строение, формы и механиз­мы реагирования, специфические, а также физиологические функции.

Основная функция иммунной системы — распознать антиген, т. е. установить его гене-

тическую чужеродность, генетическое отли­чие от собственных антигенов, и комплексом реакций и механизмов, присущих иммунной системе, устранить его влияние на биологи­ческие процессы, протекающие в организме, с целью сохранения гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, а также сохранить специфическую память об этом антигене, иногда на всю жизнь.

Помимо этого иммунная система охраняет и поддерживает антигенную индивидуальность собственных биополимеров организма, пос­кольку каждый человек на планете (кроме од­нояйцовых близнецов) имеет присущие толь­ко ему генетически детерминированные анти­генные особенности биополимеров. В случае возникновения антигенно отличных молекул или клеток (в результате мутационных или па­тологических процессов, например появления клеток злокачественных опухолей) иммунная система распознает их и уничтожает.

Таким же образом биополимеры всех ви­дов животного и растительного мира, в том числе и микробов, генетически отличаются по антигенной структуре, т. е. имеют видовую антигенную особенность.

Следовательно, иммунитет — это способ защиты организма от генетически чужерод­ных веществ — антигенов экзогенного и эн­догенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостнос­ти организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и ви­да в целом.

9.1.2. Иммунология как общебиологическая и общемедицинская наука

Иммунитет как общебиологическое и об­щемедицинское явление, его функцию в ор­ганизме, анатомические структуры и меха­низмы, осуществляющие иммунитет, изучает специальная наука — иммунология.

Иммунология как наука возникла более 100 лет назад, и по мере ее развития и прогресса (см. разд. 1.3.) менялись взгляды на иммунитет, на его роль в организме, на механизмы иммунных реакций, расширялась сфера практического ис-

пользования иммунологии, а в соответствии с этим менялось определение иммунологии как науки. Нередко, даже в современной учебной литературе, иммунологию трактуют как науку, которая изучает специфическую невосприимчи­вость к возбудителям инфекционных болезней, разрабатывает способы защиты от антигенов, поддержания гомеостаза и т.д., т.е. не дается всестороннего, всеобъемлющего определения иммунологии исходя из сущности и механиз­мов иммунитета и его роли в жизнедеятельнос­ти организма. На современном этапе развития учения об иммунитете иммунологию можно определить как общебиологическую и общеме­дицинскую науку, которая изучает способы и механизмы защиты организма от генетически чужеродных веществ — антигенов экзогенного и эндогенного происхождения с целью поддержа­ния гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, а также генетически детерминированной антигенной индивидуаль­ности каждого индивидуума и вида в целом.

Такое определение подчеркивает: а) что им­мунология изучает способы и механизмы за­щиты от любых генетически чужеродных для данного организма антигенов, будут ли они микробного, животного, растительного или другого происхождения; б) что механизмы им­мунитета направлены против антигенов, кото­рые могут проникать в организм, как извне, так и формироваться в самом организме; в) что сис­тема иммунитета направлена на сохранение и поддержание генетически детерминированной антигенной индивидуальности каждой особи, каждого индивидуума, а также вида в целом.

Это определение иммунологии свидетельс­твует также о том, что иммунология как на­ука едина, независимо от того, изучает ли она иммунитет человека, животных или растений. Конечно, анатомо-физиологическая основа, набор механизмов и реакций, а также способов защиты от антигенов у каждых представителей животного и растительного мира будет отли­чаться и варьировать, однако принципиаль­ная сущность иммунитета от этого меняться не будет. В связи с этим в иммунологии можно выделить три направления: медицинская имму­нология (гомоиммунология), зооиммунология и фитоиммунология, изучающие иммунитет со­ответственно у человека, животных и растений.

Каждое из этих направлений в иммунологии дифференцируется по методам и по объекту изучения, т. е. в них можно выделить общую и частную иммунологию. Классификация меди­цинской иммунологии представлена в табл. 9.1.

Иммунология относится к числу разветв­ленных наук, имеет множество направлений и разделов, сформировавшихся практически в самостоятельные дисциплины, охватыва­ющие как теоретические, фундаментальные, так и профилактические и клинические про­блемы медицины.

Иммунология решает такие важные про­блемы медицины, как диагностика, профи­лактика и лечение инфекционных болезней (иммунопрофилактика или вакцинология), аллергических состояний (аллергология), зло­качественных опухолей (иммуноонкология), болезней, в механизме которых играют роль иммунопатологические процессы (иммуно­патология), иммунные взаимоотношения ма­тери и плода на всех стадиях репродукции (иммунология репродукции); изучает иммун­ные механизмы и вносит практический вклад в решение проблемы трансплантации органов и тканей (трансплантационная иммунология); можно также выделить иммуногематологию, изучающую иммунные взаимоотношения до­нора и реципиента при переливании крови; иммунофармакологию, изучающую влияние на иммунные процессы лекарственных ве­ществ. Самостоятельным важным разделом, возникшим в результате интеграции имму-

нологии и биотехнологии, является иммуно­биотехнология, разрабатывающая принципы и методы создания иммунобиологических диагностических, профилактических и ле­чебных препаратов. Наконец, в последние годы выделились клиническая и экологичес­кая иммунология. Клиническая иммунология изучает и разрабатывает проблемы диагнос­тики и лечения болезней, возникающих в результате врожденных (первичных) и приоб­ретенных (вторичных) иммунодефицитов, а экологическая иммунология изучает влияние на иммунную систему всевозможных эколо­гических факторов (климатогеографических, социальных, профессиональных и т. д.).

Практически каждое направление или ветвь иммунологии решают присущие им задачи на молекулярном, клеточном, организмен-ном уровне, т. е. пользуются данными обшей иммунологии. Все большее значение по мере развития фундаментальных наук приобретает иммуногенетика, основной целью которой является разработка генодиагностики, гено-терапии и генопрофилактики болезней, им-мунокардиология, изучающая иммунологи­ческие аспекты атеросклероза кровеносных сосудов, и другие направления.

Таким образом, иммунология пронизывает буквально все профилактические и клини­ческие дисциплины и решает исключительно важные проблемы медицины, такие как сни­жение частоты и ликвидация инфекционных болезней, диагностика и лечение аллергий, онкологических заболеваний, иммунопато-

логических состояний, иммунопатология репродукции, пересадка органов и тканей, генодиагностика и генотерапия врожденных и приобретенных иммунодефицитов и т. д.

9.1.3. История развития иммунологии

Наблюдения, свидетельствующие о том, что люди повторно не заболевают после того, как перенесли некоторые болезни, были известны с глубокой древности. Такая невосприимчи­вость человека к болезням объяснялась, напри­мер, Гиппократом как «природа (фюзис) орга­низма», «целебные силы» организма, Галеном — как «жизненная сила», Парацельсом — как «залечивающая сила». Термин «иммунитет» как «освобождение от болезней» стал впервые входить в медицинскую литературу с конца XIX в. и закреплен во французском словаре Литтре (1869), хотя и до этого он иногда упот­реблялся в быту, а также в некоторых средне­вековых трактатах по медицине.

Хронологически иммунология как наука прошла два больших периода (Т. И. Ульянкина): период протоиммунологии (от античного периода до 80-х годов XIX в.), связанный со стихийным, эмпирическим познанием защитных реакций организма, и период зарождения экспериментальной и теоретической иммунологии (с 80-х годов XIX в. до второго десятилетия XX в.). В тече­ние второго периода завершилось формиро­вание классической иммунологии, которая носила в основном характер инфекционной иммунологии.

Можно также выделить и третий период: начиная с середины XX в. и до конца столе­тия. В этот период быстрыми темпами раз­вивалась молекулярная и клеточная иммуно­логия, а также иммуногенетика, так что этот этап можно назвать молекулярно-генетичес­ким периодом в развитии иммунологии.

Основоположниками научной иммуноло­гии по праву считаются французский уче­ный-химик Луи Пастер, открывший при­нцип вакцинации, русский ученый-зоолог И. И. Мечников — автор учения о фагоцито- зе и немецкий врач-биохимик Пауль Эрлих, сформулировавший гипотезу об антителах.

Справедливости ради следует отметить, что возможность предохранения от заболевания натуральной оспой путем прививки человеку' коровьей оспы открыл более 200 лет назад ан­глийский врач Э. Дженнер, однако это наблю­дение носило чисто эмпирический характер.

Таким образом, на рубеже XIX и XX вв. сфор­мировалась новая наука иммунология, которая в течение XX в. ознаменовалась принципиальны­ми открытиями, сделавшими ее общебиологи­ческой и общемедицинской наукой. Основные открытия в области иммунологии приведены в табл. 9.2. О важности открытий в иммунологии для биологии в целом и особенно для медицины свидетельствует то обстоятельство, что авторы многих из них отмечены Нобелевской премией. Так, лауреатами Нобелевской премии в области иммунологии стали: И. И. Мечников, П. Эрлих, Р. Кох, Э. Беринг, Ж. Борде, К. Ландштейнер, Ш. Рише, Д. Снелл, Н. Ерне, Ф. Бернет, П. Медовар, Р. Портер, Д. Эдельман, Ж. Доссе, У. Мильштейн, Д. Келлер, С. Тонегава, С. Прусинер и др. Основоположник имму­нологии Л. Пастер, который вполне достоин Нобелевской премии, не получил ее, поскольку при его жизни она еще не была учреждена.

Следует отметить, что в XIX в. и первой половине XX в. иммунология успешно раз­вивалась в странах Европы, прежде всего во Франции. В 1888 г. за выдающиеся заслуги Л. Пастера перед человечеством на народные пожертвования был учрежден Институт им­мунологии (ныне Институт Пастера), кото­рый явился научной школой, вокруг которой группировались иммунологи многих стран. Российские ученые активно участвовали в становлении и развитии иммунологии. Более 25 лет И. И. Мечников являлся заместителем директора по науке Института Пастера, т. е. был ближайшим помощником и единомыш­ленником Луи Пастера.

В Пастеровском институте работа­ли многие выдающиеся русские ученые: М. Безредка, Н. Ф. Гамалея, Л. А. Тарасевич, Г. Н. Габричевекий, И. Г. Савченко, С. В. Кор­шун, Д. К. Заболотный, В. А. Барыкин, Н. Я. и Ф.Я. Чистовичи и многие другие. Эти ученые продолжали развивать традиции Пастера и Мечникова в иммунологии и, по существу, создали русскую школу иммунологов.

*Лауреаты Нобелевской премии.

Российским ученым принадлежат многие выдающиеся открытия в области иммуноло­гии. И. И. Мечников — автор учения о фаго­цитозе, В. К. Высокович — одним из первых сформулировал роль ретикулоэндотелиальной системы в иммунитете, Г. Н. Габричевский обосновал явление хемотаксиса лейкоцитов, Н. Я. Чистович стоял у истоков открытия тка­невых антигенов, харьковский исследователь М. Райский уже в 1915 г. установил феномен ревакцинации, т. е. иммунологической памяти; М. Сахаров — один из основоположников уче­ния об анафилаксии; академик Л. А. Зильбер — стоял у истоков учения об антигенах опухолей, академик П. Ф. Здродовский обосновал фи­зиологическое направление в иммунологии, академик Р. В. Петров внес весомый вклад в развитие неинфекционной иммунологии и в проблему кооперативного взаимодействия клеток иммунной системы.

Российские ученые являются лидерами в разработке фундаментальных и прикладных проблем вакцинологии и иммунопрофилакти­ки в целом. Хорошо известны в нашей стране и за рубежом имена создателей вакцин против туляремии (Б. Я. Эльберт и Н. А. Гайский), си­бирской язвы (Н. Н. Гинзбург), полиомиелита (М. П. Чумаков, А. А. Смородинцев), кори, па­ротита, гриппа (А. А. Смородинцев и сотр.), Ку-лихорадки и сыпного тифа (П. Ф. Здродовский и ученики), полианатоксинов против ране­вых инфекций и ботулизма (А. А. Воробьев, Г. В. Выгодчиков, П. Н. Бургасов и сотр.), ста­филококковых инфекций (Г. В. Выгодчиков и сотр.).Российскиеученыемногосделалидляраз-работки массовых непарентеральных способов вакцинации: аэрозольного (Н. И. Александров, Н. Е. Гефен, В. А. Лебединский и др.), перо-рального (А. М. Безредка, А. Н. Мешалова, А.А.Воробьев и сотр.). Активное участие российские ученые принимали в разработке стратегии и тактики иммунопрофилактики, глобальной ликвидации инфекций и сни­жении заболеваемости инфекционными бо­лезнями; по их инициативе и с их помощью ликвидирована натуральная оспа на земном шаре (В. М. Жданов, С. С. Маренникова, О. Г. Анджапаридзе и др.), успешно лик­видируется полиомиелит (М. П. Чумаков, С. Г. Дроздов и др.), снижена заболеваемость

дифтерией, столбняком, корью, коклюшам и др. инфекциями (Г. Г. Онищенко).

В России, особенно в бывшем СССР, созда­ны крупные научные институты, занимаю­щиеся проблемами фундаментальной и при­кладной иммунологии: Центр иммунологии Министерства здравоохранения, Институт клинической иммунологии в Новосибирске, Институт прикладной иммунологии в пос. Любучаны Московской области, Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи, Центральный институт вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова, Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М. П. Чумакова, Институт вирусологии им. И. И. Ивановского; создана сеть крупных ин­ститутов и центров, разрабатывающих про­блемы иммунобиотехнологии иммунобиоло­гических препаратов в городах Пермь, Уфа, Томск, Ставрополь, С.-Петербург и в других городах, а также успешно работает система противочумных институтов, занимающихся особо опасными инфекциями.

В нашей стране в 1980 г. создано Всесоюзное общество иммунологов. Первым его прези­дентом стал академик Р. В. Петров. С 1983 г. издается журнал «Иммунология», учреждены также «Русский иммунологический журнал» и журнал «Вакцинация». Проблемы имму­нологии освещаются во многих центральных журналах, в частности в «Журнале микро­биологии, эпидемиологии и иммунологии», «Вестнике Российской академии медицинс­ких наук» и др.

Подготовка иммунологов ведется в меди­цинских вузах, а также в университетах и на­учно-исследовательских институтах.

9.1.4. Достижения иммунологии в медицине

Иммунология за сравнительно короткий исторический период добилась существенных результатов в снижении и ликвидации бо­лезней человека, сохранении и поддержании здоровья населения нашей планеты.

Значительные успехи достигнуты в области профилактики, диагностики и лечения ин­фекционных болезней:

— благодаря вакцинации ликвидирована натуральная оспа на земном шаре, в ближай-

шее время будет ликвидирован полиомиелит, снижена до единичных случаев заболевае­мость корью, коклюшем, дифтерией и други­ми инфекциями; в перспективе возможно с помощью вакцинации предотвращение эпи­демий таких грозных заболеваний, как ви­русные парентеральные гепатиты, ВИЧ-ин­фекция; резко снижена заболеваемость стол­бняком, паротитом, туляремией, сибирской язвой, бруцеллезом и другими инфекциями;

— разработана и внедрена в медицинскую практику иммунодиагностика практически всех инфекционных болезней, в том числе та­ких опасных, как ВИЧ-инфекция, вирусные гепатиты, чума, холера и др.;

— для лечения многих инфекционных бо­лезней применяются иммуномодуляторы (ин­терферон, пептиды тимуса, интерлейкины, органические и неорганические адъюванты и др.), а также специфические иммуноглобули­ны (особенно при токсинемических инфекци­ях — ботулизме, столбняке, газовой гангрене);

В области онкологии — установлены ан­тигены опухолей человека и на их основе разработаны способы дифференциальной диагностики опухолей; широко применяются в онкологии для лечения и профилактики в комплексе с другими традиционными спосо­бами иммуномодуляторы (интерлейкины, ин-терфероны, фактор некроза опухолей и др.), а также адаптогены.

В области трансплантологии — благодаря прогрессу в изучении антигенов гистосов-местимости, явлений толерантности и при­менения иммунодепрессантов значительно снижен риск отторжения трансплантатов при пересадках сердца, почек и других органов, а также тканей.

В результате установления иммунологичес-ки совместимых групп крови решена пробле­ма переливания крови.

Изучение иммунных взаимоотношений между матерью и плодом на всех стадиях реп­родукции позволило разработать иммуноло­гические методы выявления причин беспло­дия, аномалий в развитии плода, заболеваний и осложнений в здоровье ребенка и матери. В частности, решена проблема иммуноло­гической диагностики резус-гемолитической болезни новорожденных.

Установлены причины и иммунные меха­низмы поражения многих внутренних орга­нов (печени, сердца, легких и др.), что от­крыло новые возможности для диагностики и лечения таких поражений.

Установлен комплекс параметров, харак­теризующих состояние иммунной системы (иммунный статус), в результате чего стало возможным выявление врожденных и приоб­ретенных иммунодефицитов; влияние на им­мунную систему экологических, социальных, профессиональных и других факторов послу­жило основанием для разработки патогномо-ничной иммунотерапии многих болезней.

Значительный прогресс достигнут в выявлении причин и механизмов аллергических состояний, в разработке способов лечения и профилактики аллергий. Разработана большая группа иммуно­биологических препаратов, которая используется для профилактики, лечения и диагностики как инфекционных, так и неинфекционных заболе­ваний (вакцины, анатоксины, иммуноглобулины, иммуномодуляторы, адаптогены, диагностику-мы). Намечены пути и методы генодиагностики и генотерапии заболеваний, в основе которых лежат врожденные поражения иммунной системы.

На ближайшее будущее перед иммунологи­ей стоят огромные задачи. Основными из них являются:

— ликвидация и ограничение инфекционной
заболеваемости путем иммунопрофилактики
принципиально новыми и более качественны­
ми вакцинами (генно-инженерные, синтети­
ческие, полиантигенные, непарентеральные);

— иммунодиагностика, иммунотерапия и
иммунопрофилактика злокачественных но­
вообразований;

— на основе структурного и функциональ­ного изучения антигенов гистосовместимос-ти реализация толерантности для устранения иммунологической несовместимости при пе­ресадках органов и тканей;

— поиски эффективных путей профилакти­ки и лечения иммунопатологических состоя­ний и аллергий всевозможного генеза;

— изучение и разработка методов устране­ния иммунологических конфликтов между ма­терью и плодом на всех стадиях репродукции;

— изучение путей устранения неблагопри­ятного влияния на иммунный статус эколо-

Таблица 9.3. Процессинг антигена в макроорганизме

гических, социальных, профессиональных и других факторов;

—поиск новых эндогенных и экзогенных иммуномодуляторов для использования в им­мунопрофилактике и иммунотерапии;

—генотерапия и генодиагностика врожден­ных иммунодефицитов.

Безусловно, решение этих грандиозных практических задач, стоящих перед иммуно­логией, возможно только при интенсивном развитии фундаментальной иммунологии.

9.1.5. Основные принципы и механизмы функционирования иммунной системы

Функцию специфической защиты от анти­генов выполняет иммунная система, представ­ляющая собой лимфоидную ткань, способную комплексом клеточных и гуморальных реак­ций, осуществляемых с помощью набора им-мунореагентов, нейтрализовать, обезвредить, удалить, разрушить генетически чужеродный антиген, попавший в организм извне или об­разовавшийся в самом организме.

Специфическая функция иммунной системы в обезвреживании антигенов дополняется ком­плексом механизмов и реакций неспецифичес­кого характера, направленных на обеспечение резистентности организма к воздействию любых чужеродных веществ, в том числе и антигенов.

В табл. 9.3 приведены основные факторы неспецифической резистентности организма

и специфические факторы иммунитета и их взаимодействие.

Неспецифическая резистентность организ­ма обеспечивается: а) механическими барь­ерами, препятствующими проникновению в организм чужеродных веществ (кожа, слизис­тые дыхательных путей, желудочно-кишеч­ного тракта, мерцательный эпителий и слизь дыхательного тракта); б) физико-химически­ми барьерами (ферменты, в первую очередь пищеваритальные, рН среды, органические кислоты и др.), обеспечивающими деструк­цию антигенов; в) иммунобиологическими барьерами (фагоциты, комплемент, интерфе­рон, ингибиторы свертывания крови, фибро-нектин), которые участвуют в поглощении и деструкции антигена как чужеродного вещес­тва, а также во взаимодействии со специфи­ческими факторами защиты.

К специфических факторам защиты отно­сятся антитела, иммунный фагоцитоз, цито-токсическая функция лимфоцитов, ГНТ и ГЗТ, толерантность, иммунологическая память.

Обычно специфические формы реагирова­ния иммунной системы включаются как вто­рая линия защиты организма от антигенов в тех случаях, когда антиген преодолевает первую линию защиты, обусловленную фак­торами неспецифической резистентности, т. е. эти две линии обороны функционируют во взаимодействии и взаимосвязи. При этом

для обезвреживания того или иного антигена не обязательно должны включаться все фак­торы неспецифической резистентности или специфического иммунитета. Например, для нейтрализации токсина (столбнячного, бо-тулинического) основным фактором специ­фической защиты являются антитела (анти­токсины), для предупреждения проникнове­ния в организм из области «входных ворот» бацилл сибирской язвы основную роль в защите играет фагоцитоз; в формировании специфического иммунитета при туберкуле­зе — ГЗТ и т. д.

Однако чаще всего в процессе защиты орга­низма от антигенов принимает участие комп­лекс специфических и неспецифических ре-акций иммунитета.

Основными биореагентами иммунной сис-темы, осуществляющими функцию защиты от антигенов, являются: иммуноглобулины специфические, рецепторные, естествен­ные), фагоцитирующие клетки (естественные я иммунные), цитотоксические лимфоци­ты, осуществляющие киллерную функцию, ферменты деструкции антигена (лизоцим и др.), комплемент, защитные белки сыворотки крови (пропердин, Р-лизин, фибронектин и др.), иммуноцитокины (интерлейкины, ин-терфероны, пептиды тимуса, миелопептиды, факторы переноса, миграции и др.), рецеп­торы иммунокомпетентных клеток, антигены

МНС-системы.

Процессуальная схема (см. табл. 9.3) им­мунитета представляет собой ряд взаимо-сзязанных, последовательно протекающих, саморегулирующихся с помощью иммуно-реагентов процессов, направленных на уст-ранение действия антигена, на сохранение

в неприкосновенности или восстановление
гомеостаза.

Пусковым механизмом для иммунной сис­темы является проникновение антигена во --утреннюю среду организма любым путем ерез кожу, слизистые, дыхательные пути, ЖКТ) или образование его в самом организме. л за этим следует распознавание антигена как генетически чужеродного вещества: вна-чале первичное неспецифическое распозна­вание на стадии фагоцита, затем вторичное спепифическое распознавание Т-лимфоцита-

ми. Следующим этапом является включение неспецифических и специфических факторов защиты в зависимости от природы и харак­тера антигена и особенностей его патоген­ного воздействия на организм. В результате взаимодействия иммунных факторов и им-мунореагентов с антигеном происходит де­струкция или нейтрализация, или выведение последнего из организма. Иногда организм в результате встречи с антигеном приобретает состояние ареактивности, толерантности к этому антигену. Иммунный процесс в случае благоприятного исхода приводит к восстанов­лению гомеостаза, при этом довольно часто и на длительное время сохраняется иммунитет (невосприимчивость) организма к этому ан­тигену, иммунологическая память о встрече организма с антигеном, иногда толерантность к антигену, а может возникать состояние по­вышенной чувствительности (аллергия) к не­му как нежелательное явление.

9.1.6. Виды иммунитета

У человека, теплокровных животных, в том числе у птиц, в процессе эволюции сфор­мировалась иммунная система, специально предназначенная для защиты от генетически чужеродных веществ — антигенов, а также для сохранения и поддержания антигенных особенностей тканей и биомолекул, прису­щих каждому виду и каждому индивиду дан­ного вида.

Элементарные системы защиты от любых чужеродных веществ имеют и низшие орга­низмы, в частности беспозвоночные (губки, кишечнополостные, черви). Способность к распознаванию чужеродных структур прису­ща уже одноклеточным организмам, напри­мер амебам.

Однако анатомическое строение, физиоло­гические функции и иммунологические реак­ции, осуществляемые иммунной системой, у отдельных видов животных, у человека и низ­ших организмов в соответствии с их уровнем эволюционного развития существенно отли­чаются. Так, фагоцитоз и аллогенная ингиби-ция, как одни из ранних филогенетических защитных реакций, присущи всем многокле­точным организмам; дифференцированные лейкоцитоподобные клетки, выполняющие

функции клеточного иммунитета, появляются уже у кишечнополостных, кольчатых червей, моллюсков; у круглоротых (миноги) появля­ются зачатки тимуса, Т-лимфопиты, имму­ноглобулины, отмечается иммунологическая память, у рыб появляются типичные для вы­сших животных лимфоидные органы— тимус и селезенка, плазматические клетки и антитела класса М; у птиц уже формируется централь­ный орган иммунной системы в виде сумки Фабрициуса, осуществляется кооперация кле­точного и гуморального иммунитета, появ­ляется способность реагировать в виде ГНТ; наконец, у млекопитающих иммунная система достигает наиболее высокого уровня развития, формируются Т-, В- и А-системы иммунных клеток, осуществляется их кооперативное вза­имодействие, появляется способность синтеза иммуноглобулинов всех пяти классов, способ­ность иммунной системы осуществлять все формы иммунологических реакций.

В зависимости от уровня эволюционного развития, вида особенностей и сложности сформировавшейся иммунной системы, спо­собностей последней отвечать теми или ины­ми реакциями на антигены, в иммунологии

принято выделять отдельные виды иммуни­тета. Так, введено понятие о врожденном и приобретенном иммунитете (рис. 9.1).

Врожденный, или видовой, иммунитет, он

же наследственный, генетический, консти­туциональный — это выработанная в про- j цессе филогенеза генетически закреплен-ная, передающаяся по наследству невоспри-имчивость данного вида и его индивидов к какому-либо антигену (или микроорганиз-му), обусловленная биологическими осо­бенностями самого организма, свойствами данного антигена, а также особенностями их взаимодействия.

Примером может служить невосприимчи­вость человека к некоторым возбудителям, в том числе к особо опасным для сельскохо­зяйственных животных (чума крупного рога­того скота, болезнь Ньюкасла, поражающая птиц, оспа лошадей и др.), нечувствитель­ность человека к бактериофагам, поражаю­щим клетки бактерий. К генетическому им­мунитету можно также отнести отсутствие взаимных иммунных реакций на тканевые ан-

тигены у однояйцовых близнецов; различают чувствительность к одним и тем же антигенам у различных линий животных, т. е. животных с различным генотипом. Объяснить видовой иммунитет можно с разных позиций, прежде всего отсутствием у того или иного вида ре-цепторного аппарата, обеспечивающего пер­вый этап взаимодействия данного антигена с клетками или молекулами-мишенями, опре­деляющими запуск патологического процесса или активацию иммунной системы. Не исклю­чены также возможность быстрой деструкции антигена, например, ферментами организма или же отсутствие условий для приживления и размножения микроба (бактерий, вирусов) в организме. В конечном итоге это обусловле­но генетическими особенностями вида, в час­тности отсутствием генов иммунного ответа к данному антигену.

Видовой иммунитет может быть абсолют­ным и относительным. Например, нечувс­твительные к столбнячному токсину лягушки могут реагировать на его введение, если по­высить температуру их тела. Белые мыши, не чувствительные к какому-либо антигену, при­обретают способность реагировать на него, если воздействовать на них иммунодепрес-сантами или удалить у них центральный орган иммунитета — тимус.

Приобретенный иммунитет — это невос­приимчивость к антигену чувствительного к нему организма человека, животных и пр., приобретаемая в процессе онтогенеза в результате естественной встречи с этим антигеном организма, например, при вак­цинации.

Примером естественного приобретенного иммунитета у человека может служить не­восприимчивость к инфекции, возникающая после перенесенного заболевания, так назы­ваемый постинфекционный иммунитет (на­пример, после брюшного тифа, дифтерии и других инфекций), а также «проиммуниция», т. е. приобретение невосприимчивости к ряду микроорганизмов, обитающих в окружающей среде и в организме человека и постепен­но воздействующих на иммунную систему своими антигенами. Известно, что в крови

каждого человека можно обнаружить анти­тела к непатогенным и условно-патогенным бактериям, обитающим в кишечнике чело­века; у некоторых лиц в крови присутствуют антитела — реагины на растительные антиге­ны (например, пыльцу, тополиный пух); у ра­ботников биологической промышленности, например занятых в производстве кормового белка, биоконцентратов и т.д., в результате постоянных контактов с антигеном появляют­ся антитела к нему в крови. Такая «скрытная», не преднамеренная иммунизация зачастую не только нецелесообразна, но и может привес­ти к нежелательным последствиям, как-то: появление иммунодефицитов, аллергических состояний и другой иммунопатологии.

В отличие от приобретенного иммунитета в результате перенесенного инфекционного за­болевания или «скрытной» иммунизации, на практике широко используют преднамерен­ную иммунизацию антигенами для создания к ним невосприимчивости организма. С этой целью применяют вакцинацию, а также вве­дение специфических иммуноглобулинов, сывороточных препаратов или иммунокомпе-тентных клеток (см. гл. 14). Приобретаемый при этом иммунитет называют поствакци­нальным, и служит он для защиты от возбу­дителей инфекционных болезней, а также других чужеродных антигенов.

Приобретенный иммунитет может быть ак­тивным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный им­мунитет), а пассивный иммунитет формируется за счет введения в организм уже готовых им-мунореагентов, способных обеспечить защиту от антигена. К таким иммунореагентам отно­сятся антитела, т. е. специфические иммуног­лобулины и иммунные сыворотки, а также иммунные лимфоциты. Иммуноглобулины широко используют для пассивной иммуни­зации, а также для специфического лечения при многих инфекциях (дифтерия, ботулизм, бешенство, корь и др.). Пассивный иммуни­тет у новорожденных детей создается имму­ноглобулинами при плацентарной внутриут­робной передаче антител от матери ребенку и

играет существенную роль в защите от многих детских инфекций в первые месяцы жизни ребенка.

Поскольку в формировании иммунитета принимают участие клетки иммунной сис­темы и гуморальные факторы, принято ак­тивный иммунитет дифференцировать в за­висимости от того, какой из компонентов иммунных реакций играет ведущую роль в формировании защиты от антигена. В связи с этим различают клеточный, гуморальный, клеточно-гуморальный и гуморально-клеточ-ный иммунитет.

Примером клеточного иммунитета может служить противоопухолевый, а также транс­плантационный иммунитет, когда ведущую роль в иммунитете играют цитотоксические Т-лимфоциты-киллеры; иммунитет при ток-синемических инфекциях (столбняк, боту­лизм, дифтерия) обусловлен в основном ан­тителами (антитоксинами); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты) с участием специфических антител; при некоторых ви­русных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы.

Следует отметить, что клеточные и гумо­ральные факторы иммунитета функциони­руют в тесном взаимодействии, всегда в виде комплекса иммунных реакций, причем какая-либо одна или несколько из них играют веду­щую роль, поскольку наиболее эффективно и целенаправленно обеспечивают защиту орга­низма от данного антигена.

В инфекционной и неинфекционной пато­логии и иммунологии для уточнения харак­тера иммунитета в зависимости от природы и свойств антигена пользуются также такой терминологией: антитоксический, противо­вирусный, противогрибковый, противобакте-риальный, противопротозойный, трансплан­тационный, противоопухолевый и другие ви­ды иммунитета.

Наконец, иммунное состояние, т. е. актив­ный иммунитет, может поддерживаться, со­храняться либо в отсутствие, либо только в присутствии антигена в организме. В первом случае антиген играет роль пускового фак­тора, а иммунитет называют стерильным. Во

втором случае иммунитет трактуют как не­стерильный. Примером стерильного иммуни­тета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин, а нестерильно­го— иммунитет при туберкулезе, который со­храняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулеза.

Иммунитет (резистентность к антигену) может быть системным, т. е. генерализован­ным, и местным, при котором наблюдается более выраженная резистентность отдельных органов и тканей, например слизистых верх­них дыхательных путей (поэтому иногда его называют мукозальным).