Врожденная и адаптивная иммунная система

Как следует из названия, врожденная иммунная система состоит из Кл и белков, которые всегда присутствуют и готовы мобилизовать и бороться с Мк в месте заражения. Основными компонентами врожденной иммунной системы являются: 1) физические эпителиальные барьеры, 2) фагоцитирующие лейкоциты, 3) дендритные Кл, 4) особый тип лимфоцитов, называемый естественной киллерной (NK) Кл, и 5) циркулирующие белки плазмы. С другой стороны, адаптивная иммунная система призвана действовать против патогенов, способных уклониться от врожденной иммунной защиты или преодолеть ее. Компоненты адаптивной иммунной системы обычно молчат; однако при активации эти компоненты «адаптируются» к присутствию инфекционных агентов путем активации, пролиферации и создания мощных механизмов нейтрализации или устранения Мк. Существует два типа адаптивных иммунных реакций: гуморальный иммунитет, опосредуемый антителами, продуцируемыми В-лимфоцитами, и клеточно-опосредованный иммунитет, опосредуемый Т-лимфоцитами. На рис.1 отражены составляющие врожденного и адаптивного иммунитета

Эпителиальные барьеры

Эпителий кожи, дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта является нашей основной защитой от инфекции Мк. Тесные соединения между Кл обеспечивают физический барьер; в дыхательных путях и ЖКТ слизистый секрет создает физическое препятствие. Антимикробные химические вещества, которые секретируются эпителием, препятствуют росту Мк, предотвращают многие инфекции, а в ЖКТ многие проглоченные Мк убивают или нейтрализуют кислота желудка и пищеварительные ферменты.

Фагоцитирующие лейкоциты

Если Мк проходят через эпителиальный барьер, фагоциты, такие как нейтрофилы и макрофаги, поглощают Мк в везикулы и могут химически уничтожать их. Кроме того, эти фагоциты и другие типы Кл такие как дендритные Кл, выделяют противомикробные белки, называемые цитокинами. Макрофаги, в частности, выделяют цитокины, которые стимулируют воспаление (вызывают расширение капилляров, что приводит к увеличению кровотока и проницаемости) и реакции лимфоцитов. Эти Кл образуют важную связь между врожденным и адаптивным иммунитетом: макрофаги и дендритные Кл действуют как антигенпредставляющие клетки (АПК), которые активируют Кл адаптивной иммунной системы.

Дендритные клетки

Как и фагоцитарные лейкоциты, дендритные Кл способны фагоцитировать микробы, которые проходят через эпителиальные барьеры. Дендритные Кл экспрессируют рецепторы, которые распознают общие классы Мк и, как известно, синтезируют различные цитокины в ответ на различные Мк. Они также являются важной начальной защитой от вирусов. Важно отметить, что дендритные Кл являются основным типом Кл, который захватывает и представляет антигены Т лимфоцитам. Таким образом, они формируют принципиально важную связь между врожденным и адаптивным иммунитетом.

Белки плазмы (комплемент)

Многие циркулирующие белки связывают патогены и помогают их устранить. Важными среди них являются белки системы комплемента, которые связываются и активируются патогенами. (Система комплемента также активируется антителами и, таким образом, играет роль и в адаптивном иммунитете). Эти белки комплемента затем вызывают фагоцитоз, взаимодействуя с рецепторами компонентов комплемента на поверхностях макрофагов. Этот процесс покрытия поверхности Мк молекулой для усиления поглощения известен как опсонизация. Растворимые белки комплемента также могут привлекать дополнительные фагоциты.

Естественные  киллеры (NK) клетки

NK Кл происходят из той же линии предшественников лимфоцитов, что  В и Т лимфоциты, но экспрессируют рецепторы, которые связываются с общими классами бактериальных или вирусных антигенов, а не с очень специфическими пептидными последовательностями. Они используют этот ограниченный набор активирующих рецепторов для обнаружения стрессовых / инфицированных Кл или Кл с повреждением ДНК, а затем убивают эти Кл, тем самым устраняя поврежденные Кл или Кл, которые являются резервуарами инфекции. NK клетки продуцируют активирующий макрофаги цитокин интерферон гамма  (IFN-γ)

Специфический иммунитет

В лимфоциты

Лимфоциты, полученные из костного мозга, или В Лф, составляют от 10% до 20% циркулирующих периферических Лф, а также присутствуют в костном мозге и других лимфоидных тканях (то есть селезенке, лимфатических узлах, миндалинах и других тканях слизистой оболочки). Это единственные клетки, которые продуцируют антитела. В Лф распознают антигены с помощью  мембраносвязанных антитела, которые, в отличие от Т Лф, чьи рецепторы могут распознавать только небольшие пептиды, способны распознавать множество различных химических структур (белки, липиды, полисахариды, мелкие химические вещества и т. Д.). При стимуляции Мк антигеном В Лф дифференцируются в плазматические клетки, которые продуцируют большое количество антител. Эти антитела затем связывают Мк антиген, нейтрализуя Мк или маркируя их для разрушения фагоцитами.  После ответа сохраняются В  клетки памяти, которые «запоминают» конкретный антиген и готовы быстрее и эффективнее реагировать на повторное воздействие

Т лимфоциты

Лимфоциты, созревающие в тимусе или Т Лф, составляют от 60% до 70% циркулирующих периферических Лф и являются основными популяциями в селезенке и периферических лимфатических узлах. В отличие от В Лф, которые распознают циркулирующие антигены многих химических структур, подавляющее большинство Т клеток (> 95%) способны распознавать только пептидные фрагменты, которые представляются специализированными молекулами, называемыми молекулами МНС на поверхностях антигенпредставляющих клеток. Эта система гарантирует, что Т Лф могут распознавать только чужие антигены (из цитозоля или те, что содержаться в фагоцитированных везикулах антигенпредставляющих клеток). Существует две основных субпопуляции Т Лф, которые размножаются при стимуляции: Т Лф CD4+ — это«хелперы», которые выделяют растворимые молекулы, помогаюшие В лимфоцитам продуцировать антитела и активировать макрофаги для устранения фагоцитированных Мк. CD8+ «цитотоксические» Т Лф могут также секретировать растворимые медиаторы, но играют более важную роль в непосредственном уничтожении зараженных вирусом или опухолевых Кл. После ответа сохраняются Т клетки памяти, которые «помнят» определенные антигены и готовы реагировать быстрее и эффективнее, Позже мы подробнее рассмотрим этот непростой вопрос.