Иммунитет, виды иммунитета

Какие же свойства помогали нашим предкам, да и нам самим оставаться победителями в этой жестокой борьбе с микробами?

Наличие каких сил позволяет людям, животным, растениям, всем другим организмам, потенциальным жертвам микробного паразитизма успешно сопротивляться множеству невидимых бактерий?

Над разгадкой этой величайшей из природных тайн самоотверженно трудились многие поколения исследователей. Работа не закончена и до сих пор. Но самые главные трудности теперь уже позади. Еще во времена Л. Пастера и И. И. Мечникова, то есть более 100 лет назад, благодаря открытиям и изобретениям этих великих ученых человечество узнало, что в борьбе с незримыми паразитическими микробами нас спасает иммунитет - совокупность ряда особых свойств организма, благодаря которым он способен противостоять проникновению болезнетворных микроскопических микробов.

Иммунитет это состояние устойчивости (защищенности, невосприимчивости, нечувствительности, иммунности, неприступности, непоражаемости, неприкосновенности) организма по отношению к возбудителям заразных болезней. Иммунность обеспечивается наличием в организме соответствующих свойств, структур и функций. Многие из них уже детально изучены, другие еще интенсивно исследуются, третьи, возможно, еще и не обнаружены.

Множество свойств, структур и функций, обеспечивающих защиту организма, специалисты классифицируют, в основном, по принципам происхождения (иммуногенеза) и по механизмам защитного действия (иммуногенности). Оказалось, что все такие свойства естественным образом объединяются в несколько структурно-функциональных групп или иммуногенных систем (систем иммуногенеза). В настоящее время открыты и досконально изучены уже три системы — конституциональная, фагоцитарная и лимфоидная. Конституциональная система иммуногенеза наиболее древняя и самая мощная из них связана с молекулярным строением организма. Она действует у всех видов живого. Беспозвоночные и позвоночные, кроме того, наделены фагоцитарной системой самозащиты, и, наконец, высших — позвоночных животных защищает еще и третья лимфоидная система иммуногенеза.

История иммунологии сложилась таким образом, что в результате ряда причин основным объектом ее исследований на протяжении многих десятилетий служила третья — лимфоидная система иммуногенеза. Принцип ее иммуногенных функций удалось расшифровать еще в позапрошлом веке. Исходной позицией этого открытия послужили наблюдения врачей и ветеринаров, согласно которым человек или животное, перенеся заболевание, становится уже абсолютно устойчивым к повторному действию тех же самых микробов. Выяснилось, что среди людей или животных, не погибших в результате инфекционного заболевания, повторные приступы болезни встречаются крайне редко. Какие же защитные силы формировались при этом в их организмах? Это удалось узнать довольно скоро.

Сопротивляясь вторгшимся микробам, организм, как оказалось, вырабатывает молекулы особых белковых тел (сейчас их называют иммуноглобулинами). Чуть позже выяснилось, что производителями таких белков антител служат специальные клетки лимфоциты (отсюда название - лимфоидная система иммуногенеза). Они формируются в костном мозге, откуда распространяются по всем; телу. Но лимфоциты начинают биосинтез иммуноглобулинов лишь после того, как сталкиваются с микробами либо с микробными молекулами. Такие вещества, способные стимулировать лимфоциты на выработку антител, называются антигенами.

Антигенов в живой природе великое множество. Все это вещества биотического происхождения, прежде всего макромолекулярные — в основном белки, а также полисахариды, жиры, полинуклеотиды. Каждый из множества антигенов отличается от других теми или иными (большими или меньшими) особенностями химического строения, предопределенного наследственностью. И каждый из них стимулирует лимфоциты на биосинтез только таких иммуноглобулинов, которые могут связываться лишь с данным антигеном и ни с каким другим. Кроме того, антигенными для организма могут быть чужеродные для него биомолекулы. Собственные биомолекулы организма, если они не изменены каким-либо болезнетворным процессом, не являются антигенными, они не стимулируют его собственные лимфоциты на продукцию антител.

Защитная функция антител обусловлена их способностью связываться с соответствующими антигенами и при этом парализовать присущую им биологическую активность (ядовитость и др.).

Антитела накапливаются лишь в тех организмах, в которые проникли в достаточном количестве чужеродные, например микробные, антигены. При первом же проникновении микроскопических паразитов в наш организм нет никаких антител, способных нейтрализовать их опасное действие. Защитные силы лимфогенного иммунитета, образуемые свойствами антител, начинают создаваться в зараженном микробами организме лишь через несколько дней после начала инфекции. Если же организм смог выстоять, повторное их действие для него, как правило, уже не опасно, так как лимфоидная система уже наработает достаточное для нейтрализации микробов количество иммуноглобулинов. Таким образом, лимфоидная система иммунитета защищает лишь тех, кто перенес болезнь, причем чем тяжелее она была, тем прочнее будет сформированное в процессе выздоровления сопротивление организма.

Лимфоидная система реактивного, то есть индивидуально приобретаемого, иммунитета «срабатывает» к тому же далеко не всегда. Например, заболевшие чумой люди погибают, как правило, еще до того, как лимфоидная система успеет мобилизовать свои ресурсы. А в процессе заболевания ботулизмом, столбняком, многими другими инфекциями такой реактивный иммунитет вообще не создается, так что повторная встреча с их возбудителями столь же опасна, как и первая. Возникшая после инфекции иммунность к полиомиелиту достаточно прочна, она исключает повторные заболевания, но ее приобретение обходится дорого — частым следствием первой атаки возбудителей полиомиелита являются параличи, причиняющие жертвам этой болезни тяжкие физические и нравственные страдания в течение всей оставшейся жизни.

Во многих случаях даже при первом заражении теми или иными микробами далеко не каждый организм подвержен их действию. Что же защищает его? Ведь лимфоидная система в таких случаях даже и не вступает в противоборство. Например, из тысячи людей менингококковым менингитом заболевают лишь единицы. Остальных надежно спасают какие-то прирожденные свойства. Точно так же большинство людей (свыше 70%), не имея в своем теле никаких иммуноглобулинов против брюшного тифа, тем не менее никогда не болеют этой инфекцией. А из каждых 10000 человек, зараженных вирусом ящура, только один заболевает, причем, как правило, в легкой форме. Остальные 99,9% населения наделены прочной врожденной защитой от этой инфекции, хотя в их телах до проникновения вирусов нет даже следов противоящурных иммуноглобулинов.

Как уже указывалось, лимфоидная система придает свойства иммунности только тем, кто хотя бы один раз переболел вирусной инфекцией. Что же спасает тех, кто не заболевает? Ответ на этот вопрос дает современное учение о существовании в организме человека и позвоночных животных не только лимфоидной, но и еще двух других иммуногенных систем: фагоцитарной и конституциональной. Еще И. И. Мечников обнаружил, что в любом животном организме имеется система специальных клеток-фагоцитов, способных заглатывать и разрушать проникших в тело болезнетворных микробов. Во многих случаях фагоциты сами, без участия еще не успевающей отреагировать лимфоидной системы, обеспечивают организму надежную защиту.

Фагоциты - важнейшие и постоянные защитники нашего тела от множества угрожающих ему микроскопических паразитов, например от менингококков, возбудителей гнойного менингита — опасного заболевания, поражающего оболочки мозга. Но поражаются этой болезнью, как мы уже знаем, далеко не все. Менингококковый менингит особенно опасен для детей самого младшего возраста (до двух лет), но и среди них возбудителям этой болезни удается поразить лишь некоторых. Остальные надежно защищены. А среди животных менингококковая инфекция не обнаружена. Объясняется это тем, что, попав в организм животных, например лошадей, кроликов, ослов, крыс, морских свинок, овец, коз, свиней, менингококки очень быстро заглатываются фагоцитами и разрушаются ими. То же самое наблюдается и при вторжении менингококков в тела 99,5% людей. И только у некоторых людей фагоциты почему-то не могут сопротивляться паразитам. Наоборот, заглотив менингококков, фагоциты таких людей становятся для них своеобразным убежищем и местом, где они интенсивно плодятся. Аналогично происходит и с возбудителями брюшного тифа, которые тоже распространяются по организму, находясь внутри фагоцитов, под их охраной. Но у большинства людей, как уже упоминалось, фагоциты надежно защищают организм.

Самый главный и самый первый рубеж антимикробной обороны образуется защитными силами врожденного, наследственного или конституционального, иммунитета. Именно он является нашим самым надежным спасителем от множества микробов. Однако именно об этой надежной защите организма всего лишь 20—30 лет назад было известно очень мало. Иммунологи знали о существовании врожденного иммунитета, о прочности создаваемой им антимикробной защиты организма, но не имели ни малейшего представления о том, какие же конкретные силы лежат в его основе.

Ситуация очень резко изменилась, когда для разгадки этого феномена были привлечены знания и методы самой молодой из наук — молекулярной биологии, которая изучает химическую основу строения, функционирования и эволюционного развития живых существ. В результате тайны врожденного иммунитета больше не существует -- микробиологи и иммунологи полностью расшифровали ее на основе открытий по молекулярной биологии.

Трудностей было немало. Вот, например, одна из них — специфичность наследственного иммунитета. Ведь он защищает отнюдь не от всех микробов. Человек, наследственно иммунный к чуме, может быть беззащитным перед вирусами гриппа, и наоборот. Организмы лошадей высоко иммунны к ящуру и сибирской язве, но это не спасает их от ботулизма или столбняка. Чем можно все это объяснить? В чем тайна такой высокой избирательности?.. Использовав знания и методы молекулярной биологии, ученые получили исчерпывающие ответы на большинство вопросов.