Иммунология и биохимия

Иммунная система, структура

Иммунная система имеет решающее значение для выживания человека. Иммунная система состоит из сложной сети органов, клеток и молекул, которые работают вместе, чтобы защитить организм от болезнетворных организмов (бактерий, вирусов, грибков и паразитов). Цель иммунной системы - поддержание гомеостаза, который включает защиту организма от патогенных микроорганизмов и токсинов, способных нарушить гомеостаз.

Организм человека представляет собой идеальную среду для многих микробов. Задача иммунной системы - не допустить их, или, если это невозможно, то найти, уничтожить и запомнить!
Ключ здоровой иммунной системы - ее удивительная способность различать собственные клетки организма, "своё" и чужие, или "не свое". Иммунная защита организма обычно мирно сосуществует с клетками, которые имеют уникальные молекулы-маркеры "своё" Но когда защитники иммунной системы видят маркер чужеродных организмов, клеток или молекул "не моё", они быстро начинают атаку - иммунный ответ.

Все, что может вызвать иммунный ответ, называют антигеном. Антиген может быть микроорганизмом, таким как вирус, или частью микробов, такой как молекулы. Ткани или клетки от другого лица (кроме идентичных близнецов) также несут маркеры "не своё" и распознаются как чужеродные антигены. Это объясняет почему при трансплантации тканей может быть отторжение.

В нештатных ситуациях, иммунная система может перепутать "своё" и "не своё" и начать атаку против собственных клеток организма или тканей. Результат такой атаки - аутоиммунные заболевания.

В других случаях, иммунная система реагирует на, казалось бы, безобидные инородные вещества, например пыльца амброзии. В результате - аллергия, этот вид антигена называется аллерген.

Как организована иммунная система?

Красный костный мозг является основным источником всех клеток крови, в том числе лимфоцитов. Тимус лимфоидный орган, который лежит за грудиной.

Лимфоциты: Т-лимфоциты или Т-клетки ( "T" означает "тимус") созревают в тимусе и затем мигрируют в другие ткани. В-лимфоциты, В-клетки, созревают в костном мозге, мигрируют в В-зоны лимфатических узлов и селезенки, при активации превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют и секретируют антитела.

Лимфатические узлы расположены во многих частях тела, содержат многочисленные специализированные структуры, которые обеспечивают их функции биологического фильтра " не своё" , организатора и места создания армии антиген специфичных Т - и В -лимфоцитов (клоны).

Органы иммунной системы расположены по всему телу. Они называются лимфоидные органы, потому что они являются домом для лимфоцитов, маленьких белых клеток крови, которые являются ключевыми игроками в иммунной системе.

Иммунная система (ИС) состоит из центральных и периферических органов. Центральные органы ИС представлены красным костным мозгом и вилочковой железой (тимусом), периферические органы - лимфатическими узлами, селезенкой и лимфоидной тканью, ассоциированной со слизистыми. Лимфоциты - преобладающие клетки лимфоидной ткани, но в ней присутствуют макрофаги и плазматические клетки. Лимфоциты - циркулирующие клетки, они чередуют циркуляцию кровь - лимфатические сосуды .

Иммунная система состоит из двух основных подгрупп: врожденный или неспецифический иммунитет и адаптивная или специфическая иммунная система (табл. 1).

Иммунная система

Врожденная,
неспецифическая иммунная система

Адаптивная,
специфическая иммунная система

Клеточные
компоненты

Гуморальные
компоненты

Клеточные
компоненты

Гуморальные
компоненты

Врожденная иммунная система является первой линией обороны против вторжения организмов, в то время как адаптивная иммунная система играет роль второй линии обороны, а также обеспечивает защиту от повторного воздействия того же патогена. Каждая из основных подгрупп иммунной системы имеет как клеточные, так и гуморальные компоненты, с помощью которых они осуществляют свою защитную функцию (табл. 1). Кроме того, врожденная иммунная система имеет свои анатомические особенности, которые действуют как барьеры на пути инфекции. Хотя эти два звена иммунной системы имеют различные функции, их компоненты взаимодействуют между собой во имя достижения полезного результата.

Хотя врожденная и адаптивная иммунная система решают общую задачу – защиту от инвазивных организмов, но пути и механизмы достижения цели у них разные. Адаптивной иммунной системе требуется некоторое время, чтобы прореагировать на вторжение в чужого организма, в то время как врожденная иммунная система включает такие механизмы защиты, которые, по большей части, постоянно присутствуют и тот час готовы к мобилизации против инфекции. Во-вторых, адаптивная иммунная система является антиген-специфической и реагирует только с организмом, который индуцирует ее активацию. В противоположность этому, врожденная иммунная система не антиген-специфична и реагирует одинаково хорошо с различными организмами. Наконец, адаптивная иммунная система имеет иммунологическую память. Он «помнит», что когда то она обнаружила вторжение этого организм и реагирует быстрее при повторной встрече с этим возбудителем. Врожденная иммунная система не имеет иммунологической памяти.

Все клетки иммунной системы берут начало в красном костном мозге. При этом одни относятся к миелоидным клеткам (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, макрофаги и дендритные клетки), а другие к лимфоидным (В-лимфоциты, Т-лимфоциты и естественные киллеры), они проходят разные пути дифференцировки. Миелоидная стволовая клетка является предшественником созревания в костном мозге эритроцитов, тромбоцитов, нейтрофилов, моноцитов / макрофаги и дендритных клеток, тогда как лимфоидная стволовая клетка даёт начало созревания естественных киллеров, Т-клеток и В-клеток. Для развития Т-клеток Т-клетки-предшественники должны мигрировать в тимус, где они подвергаются дифференцировке в два различных типа Т-клеток, хелперов - CD4 лимфоцитов и цитотоксические CD8 Т лимфоцитов. В тимусе образуются два типа Т-хелперных клеток - TH1, они участвуют в организации воспаления, и TH2-клетки, которые помогают В-клеткам дифференцироваться в плазматические клетки, которые секретируют антитела.

Основная функция иммунной системы различать своё/чужое. Эта способность различать между своим и не своим необходима для защиты организма от вторжения патогенных микроорганизмов и устранения модифицированной или измененной клетки (например, злокачественные клетки). Так как возбудители могут реплицироваться внутриклеточно (вирусов и бактерии и паразиты) или внеклеточно (большинство бактерий, грибов и паразитов), то различные компоненты иммунной системы эволюционировали так, чтобы найти, распознать и уничтожить различные типов патогенов. Важно помнить, что инфицирование организма не обязательно означает заболевание, так как иммунная система в большинстве случаев имеет возможность устранить возбудителя раньше, чем возникнет заболевание. Болезнь возникает только тогда, когда болюс инфекции высок, когда высока вирулентность вторгшегося возбудителя, или когда иммунитет скомпрометирован. Хотя, по большей части, защитное действие иммунной системы клинически не проявляется, во время воспаления, которое является ответом на вторжение в организм, может быть локальный дискомфорт и повреждение здоровых тканей в результате действия токсичных продуктов, освобождаемых при иммунном ответе. Кроме того, в некоторых случаях иммунный ответ может быть направлен на свои ткани – аутоиммунные заболевания.