Клетки иммунной системы

Иммунная система человека

Клетки иммунной системы

Иммунная система человека в области профессиональных знаний персонального тренера играет важную роль, так как нередко в своей тренерской практике ему приходится сталкиваться с тем, что чрезмерные нагрузки повышают воздействие стресса на организм, а агрессивные условия внешней среды способствуют ослаблению иммунитета и возникновению болезней. Персональный тренер должен знать и уметь объяснить не только что такое иммунная система, но также и то, что зачастую является возбудителем болезни и какими средствами организм с ней борется.

Введение

Иммунная система человека представляет собой совокупность органов и тканей, которые обеспечивают защиту организма от различных заболеваний, определяя и ликвидируя опухолевые клетки и вредоносные микроорганизмы.

Иммунная система способна распознавать огромное количество разнородных возбудителей – от вирусов до простейших паразитических организмов.

Процесс идентификации возбудителей осложняется степенью их адаптации к условиям внутренней среды организма человека, а также непосредственно их собственным эволюционным развитием.

Целью иммунной системы является полное избавление организма человека от чужеродных агентов, которыми зачастую выступают болезнетворные микроорганизмы, инородные возбудители, ядовитые вещества, а иногда и мутировавшие клетки самого организма.

В иммунной системе существует большое количество вариантов идентификации и обезвреживания чужеродных тел. Этот процесс называется – иммунный ответ. Все его реакции можно разделить на врожденные и приобретенные.

Характерным отличием между ними является то, что приобретенный иммунитет обладает высокой специфичностью по отношению к конкретным типам антигенов, что позволяет ему быстрее и эффективнее обезвреживать их при повторном столкновении.

Антигены – это молекулы, которые воспринимаются как чужеродные агенты, влекущие за собой специфические ответные реакции организма. К примеру, если человек перенес ветрянку, корь или дифтерию, у него к этим заболеваниям часто развивается пожизненный иммунитет.

Развитие иммунной системы

Иммунная система состоит из большого количества разновидностей белков, клеток, органов и тканей, процесс взаимодействия между которыми необычайно сложен и протекает достаточно интенсивно.

Оперативная иммунная реакция позволяет достаточно быстро идентифицировать те или иные чужеродные вещества или клетки.

Процесс адаптации к работе с возбудителями способствует развитию иммунологической памяти, которая в последующем помогает еще более качественно обеспечивать защиту организма при следующей встрече с инородными возбудителями. Подобный вид приобретенного иммунитета положен в основу методик вакцинации.

Строение иммунной системы человека: 1- Печень; 2- Воротная вена; 3- Поясничный лимфатический ствол; 4- Слепая кишка; 5- Червеобразный отросток; 6- Паховые лимфатические узлы; 7- Шейный лимфатический ствол; 8- Левый венозный угол; 9- Вилочковая железа; 10- Внутригрудной лимфатический проток; 11- Цистерна млечного сока; 12- Селезенка; 13- Кишечный лимфатический ствол; 14- Поясничный лимфатический ствол; 15- Паховые лимфатические узлы.

Иммунная система человека представлена совокупностью органов и клеток, которые выполняют иммунологические функции. В первую очередь, реализацией иммунного ответа занимаются лейкоциты.

Клетки иммунной системы в большинстве своем являются производными кроветворных тканей. У взрослого человека развитие этих клеток берет свое начало в костном мозге и только Т-лимфоциты дифференцируются внутри вилочковой железы.

Взрослые клетки оседают внутри лимфоидных органов и на границе с окружающей средой, рядом с поверхностью кожи или не слизистых оболочках. Транспорт клеток иммунной системы в ходе активации иммунитета обеспечивает лимфатическая система.

Она реализует свою функцию путем введения в системную циркуляцию различных молекул, жидкостей и инфекционных агентов, упакованных в экзосомы и везикулы.

Этапы иммунной защиты

Иммунная система защищает организм от инфекций в несколько этапов, при этом, каждый следующий этап повышает специфичность защиты. Самая простая форма защиты представляет собой физические барьеры, задача которых как раз предотвращать попадание бактерий и вирусов в организм.

Если возбудитель инфекции все же проникает через эти барьеры, дальнейшую реакцию на него осуществляет врожденная иммунная система. В том случае, если возбудитель успешно преодолевает барьер врожденной иммунной системы, в работу включается третий барьер защиты – приобретенная иммунная система.

Эта часть иммунной системы приспосабливает свою реакцию в ходе инфекционного процесса, чтобы повысить степень распознавания инородных биологических материалов. Такой ответ сохраняется после ликвидации возбудителя в виде иммунологической памяти.

Она дает возможность механизмам приобретенного иммунитета развивать более быструю и более сильную ответную реакцию при каждом последующем столкновении с этим возбудителем.

Схема движения крови, межтканевой жидкости и лимфы в организме: 1- Правое предсердие; 2- Правый желудочек; 3- Левое предсердие; 4- Левый желудочек; 5- Аорта и артерии; 6- Кровеносный капилляр; 7- Тканевая жидкость; 8- Лимфатический капилляр; 9- Лимфатические сосуды; 10- Лимфатические узлы; 11- Вены большого круга кровообращения, куда впадает лимфа; 12- Легочная артерия; 13- Легочная вена. I- Кровеносная система; II- Лимфатическая система.

READ  Диета при подагре

Как врожденный, так и приобретенный иммунитет зависят от способности иммунной системы отличать свои молекулы от чужих. В иммунологии под своими молекулами подразумевают те компоненты организма, которые иммунная система может отличить от чужеродных.

И наоборот, под чужими подразумевают те молекулы, которые иммунной системой распознаются как чужеродные.

Один из множества классов чужеродных молекул носит название антигенов и определяется как вещества, которые способны связываться со специфическими иммунными рецепторами и вызывать иммунный ответ.

Барьеры иммунной системы

Поскольку организм человека находится в постоянном взаимодействии с окружающей его средой, природа позаботилась о том, чтобы функционирование механизма защиты происходило в том числе, через дыхательную, пищеварительную и мочеполовую системы. Эти системы можно разделить на постоянно действующие и включающиеся симптоматически (в ответ на вторжение).

Примером постоянно действующей системы защиты являются небольшие волоски на стенках трахеи, которые еще называют ресничками. Они совершают интенсивные движения, направленные вверх, за счет которых из дыхательных путей удаляются частицы пыли, пыльца растений и иные чужеродные объекты.

Аналогичные по своей цели действия (выведение микроорганизмов) осуществляются за счет промывного действия слез и мочи. Слизь, которая выделяется в дыхательной и пищеварительной системах служит для связывания и обездвиживания инородных тел, объектов и микроорганизмов.

Если постоянно действующих механизмов защиты оказывается недостаточно, в работу включаются «аварийные» механизмы очистки организма от возбудителей, такие, как кашель, чихание, рвота и диарея.

Строение лимфатического узла: 1- Капсула; 2- Синус; 3- Клапан для предотвращения обратного тока; 4- Лимфатический узелок; 5- Корковое вещество; 6- Ворота лимфатического узла. I- Приносящие лимфатические сосуды; II- Выносящие лимфатические сосуды.

В мочеполовом и желудочно – кишечном трактах существуют биологические барьеры, представленные дружественными микроорганизмами – комменсалами. Неболезнетворная микрофлора, которая приспособилась к обитанию в этих условиях конкурирует с патогенными бактериями за пищу и пространство нередко изменяя условия обитания, а именно кислотность или содержание железа.

Это сильно понижает вероятность достижения болезнетворными микробами необходимых для развития патологии количеств.

Существуют достаточно убедительные сведения о том, что введение пробиотической флоры, к примеру, чистых культур лактобацилл, которые содержатся в том же йогурте и иных кисломолочных продуктах, способствует восстановлению адекватного баланса микробных популяций при кишечных инфекциях.

Врожденный иммунитет

Если микроорганизм успешно проникает через все барьеры, он сталкивается с клетками и механизмами системы врожденного иммунитета.

Врожденная иммунная защита по природе своей неспецифична, другими словами ее звенья идентифицируют и реагируют на инородные тела не зависимо от их особенностей. Эта система не обеспечивает долгосрочной резистентности к конкретным инфекциям.

Система врожденного иммунитета является инструментом основной защиты организма как у человека, так и у большинства живых многоклеточных организмов.

Воспаление – это одна из первичных реакций иммунной системы на инфекцию. Симптомы воспаления обычно выражаются в проявлении покраснений и отеков, что является свидетельством увеличения притока крови к пораженным тканям. В развитии воспалительных реакций большую роль играют эйкозаноиды и цитокины, которые высвобождаются поврежденными или инфицированными клетками.

К первым относятся простагланиды, которые провоцируют повышение температуры и расширение кровеносных сосудов, а также лейкотриены, которые привлекают некоторые виды белых кровяных телец.

К самым распространенным цитокинам относят интерлейкины, которые отвечают за взаимодействие между лейкоцитами, хемокины, запускающие хемотаксис, а также интерфероны, которые обладают противовирусными свойствами, а именно способностью угнетать синтез белка в клетках микроорганизмов.

Кроме того, свою роль в процессе реакции на инородный возбудитель играют также выделяемые факторы роста и цитотоксические факторы. Эти цитокины и прочие биоорганические соединения приводят клетки иммунной системы к очагу инфекции и способствуют заживлению поврежденных тканей путем ликвидации возбудителей.

Приобретенный иммунитет

Система приобретенного иммунитета развилась в ходе эволюции простейших позвоночных организмов. Она гарантирует более интенсивный иммунный ответ, а также иммунологическую память, благодаря которой каждый инородный микроорганизм «запоминается» по уникальным именно для него антигенам.

Система приобретенного иммунитета антигенспецифична и требует распознавания специфических чужих антигенов в процессе, который называется презентация антигена.

Такая специфичность антигена дает возможность осуществлять реакции, которые характерны именно для конкретных микроорганизмов или инфицированных ими клеток. Способность к реализации таких реакций поддерживается в организме «клетками памяти».

Если человеческий организм заражается инородным микроорганизмом более одного раза, эти специфические клетки памяти используются для интенсивной ликвидации такого рода последствий.

Клетки иммунной системы, функции которых заключаются в осуществлении механизмов работы системы приобретенного иммунитета, относятся к лимфоцитам, которые в свою очередь являются подтипом лейкоцитов.

READ  Капуста белокочанная (огородная)

Подавляющее количество лимфоцитов отвечает за специфический приобретенный иммунитет, так как способны идентифицировать возбудителей инфекции как внутри, так и за пределами клеток – в тканях или в крови.

Основными типами лимфоцитов являются В-клетки и Т-клетки, которые происходят из плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток. У взрослого человека они формируются в костном мозге, а Т-лимфоциты дополнительно проходят отдельные процедуры дифференцирования в тимусе.

В-клетки отвечают за гуморальное звено приобретенного иммунитета, другими словами производят антитела, в то время, как Т-клетки являются основой клеточного звена специфического иммунного ответа.

Заключение

Иммунная система человека в первую очередь предназначена для защиты организма от инфекционного воздействия инородных тел, объектов и веществ. Она защищает организм от возникновения и развития заболеваний, определяет и уничтожает опухолевые клетки, распознает и обезвреживает на ранних этапах различные вирусы и не только.

Иммунная система имеет в своем распоряжении большое количество инструментов для быстрого обнаружения и не менее быстрой ликвидации вредоносных возбудителей инфекций. Также не стоит забывать, что существует такой метод выработки иммунитета к ряду инфекционных заболеваний, как вакцинация.

В целом же, иммунная система – это страж, который любой ценой охраняет и бережет ваше здоровье.

Источник: https://fit-baza.com/immunnaya-sistema-cheloveka/

Иммунология и биохимия

Клетки иммунной системы

Основные “солдаты” иммунной системы (ИС) представляют собой класс подвижных белых клеток крови – лейкоцитов.
Есть два различных типа лейкоцитов: фагоциты – макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки и лимфоциты – В-клетки, Т-клетки и естественные киллеры (рисунок 1). Фагоциты поглощают и уничтожают микробы и другие частицы.

Они являются частью ИС и включают моноциты / макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки. Моноциты циркулируют в крови как предшественники макрофагов и дифференцируются в макрофаги после выхода из циркуляции и миграции в ткани организма.

Макрофаги и нейтрофилы имеют рецепторы, которые помогают им распознавать структуры, общие для многих возбудителей – это Toll-подобные рецепторы (см вставку №1).

Вставка №1

Рецепторы основных клеток иммунной системы, которые распознают “чужие” молекулярные структуры
Первейшая задача иммунной системы не распознавать всевозможные антигены, но выделить несколько, высоко консервативных молекулярных структур, которые характерны для всех микроорганизмов.

Эти структуры распознаются специфическими рецепторами, которые называют рецепторы распознавания образов (PRR). Структура этих рецепторов инвариантна, в отличие от крайне разнообразных структур В и Т-клеточных рецепторов. PRR – это типичные шаблоны, которые расположены исключительно на поверхности микробных патогенов.

Эти шаблоны называют патоген-ассоциированные молекулярные моделей (PAMP).
PAMP отвечают трем важным требованиям:

  • Присутствуют только на патогенных микроорганизмах, а не клетках человека
  • Общие для целых классов патогенов
  • Необходимы для выживания или патогенности
  • микроорганизмов

Важный класс PRR – семейство Toll-подобных рецепторов.
Toll-подобные рецепторы распознают PAMP, такие как липополисахариды всех грамотрицательных бактерий, двухцепочечные РНК вирусов и многие другие структуры. Как только PRR макрофагов или нейтрофилов идентифицирует конкретную структуру PAMP, они немедленно активируются для выполнения своих эффекторных функций. Toll-подобные
рецепторы – важное звено между иммунологическими сигналами и компонентами пищи, регулируя экспрессию генов, ведущих к повышению антимикробной защиты (например, витамин D).

Связывание Toll-подобных рецепторов на нейтрофилах и макрофагах с патоген ассоциированными молекулами возбудителя запускает механизмы активации иммунных клеток – они поглощают и убивают возбудителя и секретируют химические медиаторы – цитокины и хемокины ( вставка №2)
Некоторые питательные вещества (нутриенты), например, витамин Д, связываются Toll-рецепторами и индуцируют синтез антибактериальных пептидов в клетках иммунной системы ( макрофаги и нейтрофилы).

Вставка №2

Цитокины – продукты секреции основных клеток иммунной системы
Цитокины – белки, синтезируемые разными видами иммунных и не имммунных, влияющие на поведение других клеток.
Каждый цитокин имеет несколько эффектов на различные типы клеток.

Цитокины, вырабатываемые лейкоцитами и оказывающие эффекты, главным образом, на другие лейкоциты, называются интерлейкины (IL). Цитокины действуют избирательно на те или иные клетки с помощью специфических рецепторов на клетках-мишенях.

Связывание рецептора вызывает активацию клетки: рост, дифференциацию или смерть. Цитокины, которые синтезируются в начале иммунного ответа, действуя определенные иммунные клетки, определяют тип развивающегося иммунного ответа (воспаление, реакция образования антител).

Различные подгруппы Т-лимфоцитов секретируют разный цитокиновый профиль :

  • Т хелперы 1 (Th 1): ИЛ-2 и интерферон γ (стимуляция воспалительных процессов)
  •  Т-хелперы 2 (Th2): ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-9 и IL-13 (стимуляция образования антител)
  • Т-хелперы 17 (Th17): Ил-17 (посредник воспалительных и аутоиммунных заболеваний)
  •  Т регуляторные (Т рег): Ил-10, трансформирующий фактор роста-бета (ингибирование воспалительных процессов)

Большинство цитокинов действуют согласованно с другими, и вызывают физиологические эффекты. Кроме того, цитокины клеток иммунной системы могут повлиять и на не-иммунные клетки тканей таких как мозг и печень.

Хемокины – белки, члены семейства цитокинов. Они действуют как хемоаттрактанты и стимулируют миграцию и активацию клеток, особенно фагоцитов и лимфоцитов. Хемокины играют центральную роль в воспалительных процессах.

Дендритные клетки иммунной системы

Это антиген-представляющие клетки периферических тканей, способны к поглощению возбудителя, его процессингу (специфическому расщеплению) и презентации (представлению) Т лимфоцитам, которые затем дифференцируются в активные, иммуногенные Т лимфоциты. Из-за своих функциональных свойств дендритные клетки расположены в поверхностных тканях тела, граничащих с окружающей средой: кожа и слизистые дыхательных путей, мочеполовая система и желудочно-кишечный тракт.

Вставка №3 

Подробнее о В и Т-клетках как основных в ИС
Каждая В клетка запрограммирована на синтез специфического антитела, которое способно вступать в реакцию с одним специфическим антигеном, по принципу ключ-замок.

Когда В клетка встречается с антигеном-триггером, она пролифеирует с образованием дочерних клеток, которые синтезируют и секретируют большие количества специфических антител, которое соответствуют антигену-триггеру. Антитела связываются с молекулой антигена и обеспечивают его уничтожение.

В совокупности, В лимфоциты могут синтезировать тысячи различных типов антител, что позволяет человеку противодействовать большому разнообразию антигенов, которые он может встретить на протяжении жизни.

На поверхности В лимфоцитов есть специфические мембранные антитела, выполняющие функцию распознавания и связывания антигена с последующей пролиферацией.

Когда В лимфоциты встречают антиген первый раз, они связывают его и активируются, превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют специфические антитела, часть В лимфоцитов превращается в клетки памяти.

Если же антиген встречается повторно, В клетки
памяти очень быстро сразу синтезируют большое количество соответствующих антител с высоким сродством к антигену.
Т-клетки еще одно подмножество лимфоцитов. Характеризуются способностью синтезировать цитокины активации или ингибирования иммунных реакций.

Они делятся на Т-хелперы (например Th0, Th1, Th2, Th1 7) и регуляторные T клетки (см вставку 4). Третья группа – цитотоксические Т-клетки, хорошо оснащенные для киллинга инфицированных вирусом клеток.
Как В- клетки, Т-клетки активируются в ответ на конкретные антигены. Oни могут распознавать антигены с помощью рецепторов на их поверхности, клеточные рецепторы. Особенность Т-лимфоцитов: они распознают антиген, который им представят дендритные клетки, В-лимфоциты или макрофаги. Когда антиген распознан, Т-лимфоцит активируется, его цитокины инициируют каскад определенных реакций – воспаление или синтез антител.

В лимфоциты

 Это класс лимфоцитов, созревание которых происходит в костном мозге. При стимуляции антигенами В лимфоциты развиваться в плазматические клетки, которые продуцируют антитела. Антитела – сложные белки, которые называют иммуноглобулины.

Каждая В-клетка производит один тип антител, который специфически реагирует с одним антигеном. Антигены, стимулирующие В лимфоциты, как правило, белковые молекулы (см вставку 3).

Некоторые функции В-лимфоцитов находятся под контролем Т-лимфоцитов.

Т лимфоциты

Эта популяция основных клеток ИС возникает в костном мозге, но важные этапы развития проходит в вилочковой железе, тимусе. Под влиянием специфических сигналов недифференцированные Т лимфоциты развиваться в функционально различные виды Т лимфоцитов (см вставку 4).

Естественные киллеры (ЕК)

ЕК – основные клетки ИС, способны распознавать и убивать клетки-мишени быстро. Мишени ЕК включают инфицированные вирусом и опухолевые клетки. Распознавание мишеней и их последующее уничтожение (киллинг) ЕК не регулируется антиген-зависимыми механизмами, а только через рецепторы на ЕК. Рецепторы срабатывают при контакте с потенциальными клетками-мишенями.

Вставка № 4
 Почему иммунные реакции должны регулироваться?
Иммунный ответ не может быть слишком сильным, и не может быть подавленным.

Разве не задача иммунной системы убить и ликвидировать вредных патогенов, так быстро и эффективно, насколько это возможно?
Но нет. Чтобы происходило, если бы Т хелперы сами активировались, покидали тимус и поступали в кровообращение? Они нападали бы на здоровые клетки тела.

 Без адекватного иммунного подавление они бы размножились и инициировали аутоиммунный ответ, направленный против собственных структур организма. Однако, в случае опухолей тот же механизм иммуносупрессии, подавляет иммунный ответ, необходимый для уничтожения раковых клеток.

Или, что случается, когда белковые фракции пищи проходят через кишечную стенку и вступают в контакт с лейкоцитами кишечника? Без регуляторных механизмов и индукции оральной толерантности это вызывает пищевую аллергию, иммунный ответ против безвредных компонентов пищи.

Лимфоциты иммунной системы, которые наиболее важны в регуляции интенсивности и продолжительности соответствующего иммунного ответа, называют регуляторными Т лимфоцитами. Они могут быть идентифицированы по различным поверхностным маркерам и по секреции определенных цитокинов.

Иммунорегуляция – непрерывный баланс между стимулированием и подавлением иммунных эффекторных лимфоцитов и лейкоцитов. Другие лимфоциты также могут быть вовлечены в регуляцию иммунных реакций. Так, В лимфоциты синтезируют специфические IgA антитела к антигенам продуктов питания в кишечнике млекопитающих.

Источник: http://biohimik.net/kak-rabotaet-immunnaya-sistema/osnovnye-kletki-immunnoj-sistemy

Варикоза нет
Добавить комментарий