Врожденный иммунитет. Компоненты врожденного иммунитета

Врожденный иммунитет — иммунитет, с факторами защиты которого человек рождается. Действует против любого чужого тотчас, не запоминает патогена.

Компоненты врожденного иммунитета (наследуемого иммунитета)

иммунология

  •  Восприимчивость = отсутствие сопротивления.
  •  Резистентность = способность человека противостоять болезни.

1. Неспецифическая резистентность / врожденный иммунитет — защита от любых патогенов, немедленная, без памяти.

2. Специфическая резистентность / адаптивный иммунитет — защиты от конкретного патогена, требует времени для формирования, предполагает специализированные клетки, имеет память.

В таблице 1 отражены компоненты неспецифической и специфической резистентности.

Таблица 1 —  Факторы, определяющие  врожденный и адаптивный иммунитет
 Неспецифическая резистентность Специфическая резистентность
Врожденный иммунитет Адаптивный иммунитет
Первая линия защиты Вторая линия защиты Третья линия защиты
  • Интактная кожа
  • Слизистые и их секреты
  • Нормальная микробиота
  • Фагоциты (нейтрофилы, эозинофилы, дендритные клетки и макрофаги)
  • Воспаление
  • Лихорадка
  • Антимикробные соединения
Специализированные лимфоциты:

  • Т клетки и В клетки
  • Антитела

 Первая линия защиты: не допустить вторжения патогенов (бактерии, вирусы, грибы, паразиты)

Кожа и слизистые оболочки

Кожа и слизистые оболочки

A. Физические факторы: барьеры или удаление

1. Кожа

(кожная мембрана = дерма + эпидермис).

Эпидермис:

  •  верхний слой — это  мертвые клетки, заполненные кератином, клетки плотно связаны друг с другом,
  •  сухой, неблагоприятный, постоянно слущиваемый,
  •  непроницаемый, если только  не поврежден или не влажный.

2. Слизистые оболочки

  •  мягкий, влажный эпителий,
  •  менее защитный, чем кератинизированный,
  •  имеет бокаловидные клетки для продуцирования слизи.

3. Цилиарный эскалатор

  •  реснитчатый эпителий дыхательных путей,
  •  волновое движение ресничек: удаление микробов со слизью из дыхательных путей.

4. Слезоточивый аппарат (слезные железы и слезные каналы)

  •   постоянные слезы на глазах вымывают микробы.

5. Слюнные железы — омывание зубов и рта для уменьшения колонизации патогенами

6. Рвота и диарея

  • быстрое сокращение желудочно-кишечного тракта  для того,чтобы быстро удалить микробы и токсины.

B. Химические факторы

1. Слизь

  •  гликопротеины + вода,
  •  густая, препятствует колонизации.

2. Кожное сало

  •  жиры   из сальных желез,
  •  жирные кислоты и молочная кислота определяют кислый pH   (рН 3-5) кожи, который ингибирует рост микробов.

3. Пот — вода + соли

  •  вода смывает микробы с кожи,
  •  соли ингибируют рост микробов.

4. Лизоцим

  •  фермент в большинстве секретов организма,
  •  разрушает пептидогликаны клеточных стенок бактерий.

5. Желудочный сок

  •  Соляная кислота + ферменты + слизь,
  •  рН 1-3 уничтожает большинство бактерий и токсинов.

Нормальная микробиота

  • микробный антагонизм,
  • конкуренция за питательные веществ или окружающую среду (pH, кислород),
  • выделение токсинов (например, бактериоцины — белки, продуцируемые бактериями одного штамма, и активные против белков тесно связанного штамма).

Вторая линия обороны: если микробы преодолевают первый барьер, то система атакует и уничтожает их.

Лейкоциты

ЛейкоцитыЛейкоциты — это белые   клетки  крови. Обычно их содержание в циркуляции низкое, во время заражения стремительно  повышается (лейкоцитоз) или снижается  (лейкопения при  действии некоторых патогенов). При активации большинство лейкоцитов    продуцирует цитокины: межклеточные сигнальные молекулы / гормоны, которые  функционируют как триггеры усиления и координации различных защитных механизмов. Типы лейкоцитов:

A. Гранулоциты ( в цитоплазме видимые гранулы)

1. Нейтрофилы или  ПЯЛ (полиморфноядерные лейкоциты)

  • 3 – 5   сегментов в ядре,
  • подвижные, первыми прибывают к месту травмы или инфекции,
  • преобладают на начальных этапах инфекции или травмы,
  • часто преобладают при  бактериальных инфекционных заболеваниях.

2. Базофилы (кровь) = тучные клетки ( в тканях)

  • не фагоцитируют,
  • освобождают гистамин,
  • триггеры воспаления и аллергии.

3. Эозинофилы

  • подвижные,
  • слабые фагоциты,
  • продуцируют токсины для борьбы с многоклеточными паразитарными инфекциями.

B. Агранулоциты (гранулы не видны)

1. Моноциты (кровь) = Макрофаги (активированные в тканях)

  • высокая фагоцитарная способность.
 А. Оседлые макрофаги / гистиоциты

Присутствуют в определенных тканях / органах для улавливания патогенов и удаления поврежденных клеток (например, клетки Купфера (печень), микроглии (ЦНС), подоциты (почки), альвеолярные макрофаги (легкие)

В. Блуждающие / Свободные макрофаги
  • перемещаются из крови в местам повреждения или инфекции,
  • приходят после нейтрофилов,
  • фагоцитируют остатки мертвых клеток,
  • доминируют на более поздних стадиях инфекции или травмы,
  • преобладают при грибковых или вирусных инфекционных заболеваниях.
 С. Дендритные клетки
  • расположены в эпидермисе, слизистой мембране и лимфоидных тканях,
  • инициаторы адаптивного иммунного ответа.

2. Лимфоциты = T, B и NK клетки (агранулоциты)

  • Т-клетки: клеточный иммунитет,
  • В-клетки: опосредованный антителами иммунитет,
  • NK-клетки: неспецифические, их мишени инфицированные или раковые клетки,
  • освобождают перфорин и гранзимы,
  • специализированные клетки,
  • не фагоцитируют,
  • локализованы в лимфоидных тканях и крови,
  • B и T-клетки  участвуют в специфической защите,
  • B и T-клетки реагируют на специфические антигены.

Фагоциты

ФагоцитыФагоциты = лейкоциты, специализированные к эндоцитозу  микробов и клеточного мусора: нейтрофилы, макрофаги, эозинофилы.

Фагоциты мигрируют в место инфицирования и могут уничтожать  бактерии. Фазами фагоцитоза являются хемотаксис, прилипание, поглощение и переваривание.

1. Ингибирование прилипания или поглощения

  • M. protien: Streptococcus pyogenes
  • Капсулы: Streptococcus pneumoniae
  • Биопленки: предотвращение отрыва отдельных микробов

2. Выживающий фагоцитоз

  • Лейкоцидины: Staphylococcus aureus  (золотистый стафилококк) лизирует фагоцит перед слиянием фагосомы с лизосомами.
  • Мембранно атакующие комплексы: Listeria (листерия) лизирует фагосомы и освобождается в цитоплазму для внутриклеточного роста.
  • Предотвращение слияния с лизосомами и рост в фагосоме: Plasmodium (плазмодиум, малярия).
  • Инактивация пищеварительных ферментов в лизосоме ВИЧ.
  • Устойчивость к перивариванию: Mycobacterium (палочки туберкулеза).

Воспаление

Воспаление  —  это процесс, вызванный повреждением организма. Проявления: покраснение (эритема), боль, тепло, отек (отеки), а иногда и потеря функции.

  Цель:
  1. Уничтожить вредный агент и удалить побочные продукты травмы.
  2. Ограничить распространение травмы.
  3. Восстановить или заменить поврежденную ткань.
  • повреждение и / или инфекция вызывает синтез и освобождение сигнальных молекул, которые  координируют необходимые для  воспаления реакции:
  •  гистамин: из тучных клеток, вызывает расширение сосудов и их повышенную проницаемость сосудов
  • TNFa: цитокин из макрофагов, усиливает реакцию
  • простагландины: из поврежденных клеток, усиливают действие гистамина и привлекает фагоциты
  • лейкотриены: из тучных клеток, повышает проницаемость сосудов и способствует фагоцитозу

Лихорадка

Лихорадка = повышенная температура тела, активируемая микробным веществом (например, LPS) или цитокинами из активированных фагоцитов, которые включают термостат в гипоталамусе

  • ускоряет механизмы защиты и восстанавления,
  • увеличивает активность противовирусных и антибактериальных ферментов.

Антимикробные системы

А. Система комплемента

B. Система интерферонов

Интерфероны — специфические цитокины: белки противовирусной сигнализации, используются  клетками для инициирования противовирусной защиты.

1. IFNβ:

  • синтезируется зараженными вирусом клетками, индуцирует в соседних неинфицированных клетках синтез противовирусных белков (ПВБ),
  • ПВБ блокируют репликацию вирусов в клетке.

2. IFNα:

  •  синтезирууется лейкоцитами,
  •  индукция синтеза ПВБ в клетках организма,
  •  активирует NK-клетки при киллинге инфицированных вирусом клеток.

3. IFNγ:

  • продуцируется лимфоцитами,
  • активирует фагоциты — макрофаги и нейтрофилы.

C. Белки, связывающие железо

1. Трансферрин: кровь, лимфа, интерстициальная жидкость.
2. Лактоферрин: слизь, слюна, молоко.
3. Ферритин: печень, селезенка, красный костный мозг.

D. Противомикробные пептиды (ПМП)

Пептиды из 12-50 аминокислот,  продуцируются фагоцитами в ответ на сигнал обнаружения  поверхностных молекул патогенов. Обеспечивают широкий спектр противомикробных эффектов:

  • ингибируют синтез бактериями стенки,
  • создают поры в мембране,
  • разрушают ДНК или РНК,
  • привлекают дендритные клетки (представление антигена),
  • мобилизуют тучные клетки (воспаление).