Иммунитет человека как защитная система организма

Защита организма выполняет исключительно важные функции. Она определяет, насколько мы будем уязвимы перед различными инфекциями. Рассмотрим, что собой представляет защитная система человека, какие её разновидности существуют, и, самое главное, какими методами можно укрепить её в домашних условиях.

Термин "иммунитет" происходит от латинского слова, означающего «свободный от негативного воздействия, устойчивый к чему-либо». В древнегреческие времена врачи отмечали, что те, кто выживал во время эпидемий чумы, становились защищенными от этого страшного заболевания. В современных терминах это обозначает, что у них развился иммунитет, за который отвечает комплексная система в теле человека. В эту систему входят различные органы и ткани, целью которых является защита организма от чуждых веществ, попадающих извне.

Существует два основных типа иммунной защиты: врожденная и приобретенная. Приобретение иммунной защиты может происходить как естественным образом (после перенесенного заболевания), так и искусственно (в результате вакцинации).

В значительный вклад в изучение иммунной защиты внес российский ученый, который в 1908 году был удостоен Нобелевской премии за свои работы в этой области. Исследуя туберкулез, от которого ныне ушла его супруга, данный ученый открыл функцию клеточной защиты и её значение в борьбе с вирусами.

Определение иммунной системы

Иммунитет — это защитный механизм организма, который позволяет распознавать и уничтожать потенциальные угрозы как снаружи, так и изнутри. К внешним факторам относятся инородные организмы и продукты их жизнедеятельности: вирусы, патогенные бактерии, микроорганизмы, паразиты, грибки, токсины. Внутренними угрозами могут стать мутирующие клетки.

Иммунная система не только охраняет здоровье, но и способствует поддержанию генетического баланса в организме. Например, если в организме происходят изменения, и нормальные клетки превращаются в злокачественные (которые становятся генетически чуждыми), защитная система получает сигнал на их уничтожение.

Когда иммунная система перестает функционировать, человек не сможет долго выжить.

Полезная информация о иммунной системе

Типы иммунитета	• врожденный (видовой и индивидуальный); • приобретенный (естественный и искусственный)
Иммунитет по типу реакций	• гуморальный; • клеточный
Компоненты иммунной системы	• центральные: костный мозг, тимус; • периферические: лимфатические узлы, селезенка, миндалины, аппендикс
Ключевые клетки иммунной системы	лейкоциты: гранулоциты, моноциты, лимфоциты, клетки-киллеры
Нарушения иммунной системы	• гипофункция (иммунодефициты); • дисфункция (аутоиммунные болезни); • гиперфункция (аллергические реакции)

Типы иммунной защиты

Существуют два вида иммунитета: врожденный и приобретенный, которые взаимодействуют друг с другом, обеспечивая защиту организма от чуждых опасных веществ. Врожденный иммунитет передается по наследству, тогда как приобретенный формируется в ответ на болезни или прививки.

Приобретенный иммунитет делится на гуморальный и клеточный. Отличие заключается в том, что гуморальный тип включает молекулы плазмы крови, а клеточный связан с действиями клеток иммунной системы.

Врожденный иммунитет

Этот тип иммунной защиты служит первой линией обороны. Он присутствует у человека с момента рождения и обеспечивает защиту от всего, что считается чуждым. Этот иммунитет, неспецифичный по своей природе, активируется сразу же при первом взаимодействии с патогеном, определяя его по характерным маркерам. Хотя точность распознавания может быть ниже, чем у приобретенного иммунитета, его реакция происходит гораздо быстрее.

«Инструменты» врожденной защиты включают в себя кожу, которая выступает барьером для патогенов, пот, обладающий антибактериальными свойствами, а также слизистые оболочки и их ферменты.

На клеточном уровне эту защиту обеспечивают моноциты, макрофаги, дендритные клетки, базофилы, нейтрофилы, эозинофилы и клетки-киллеры. На молекулярном уровне действуют различные белки, ферменты и пептиды, способные препятствовать проникновению в организм патогенов.

Врожденный иммунитет можно охарактеризовать как видовой и индивидуальный.

Видовой иммунитет - это своеобразная невосприимчивость, возникшая в процессе эволюции, присущая представителям определенных видов живых организмов к конкретным патогенам. К примеру, есть болезни, которые поражают людей, но не затрагивают животных или птиц, такие как холера или корь. Существуют также заболевания, которые опасны только для животных или только для птиц. Либо имеются болезни, при которых инфицируются люди и животные, но не птицы (например, бешенство).

Индивидуальный врожденный иммунитет передается ребенку от родителей и формируется в утробе матери через антитела, защищающие его от инфекций.

Приобретенный иммунитет

Приобретенный иммунитет, также известный как адаптивный или специфический, формируется у каждого человека неповторимым образом на протяжении всей жизни. В отличие от врожденного, который реагирует на патоген мгновенно, адаптивный требует времени для анализа «врага». Однако запомнив его, при следующем взаимодействии он активизируется гораздо быстрее.

Основные функции адаптивного иммунитета включают в себя распознавание чуждых агентов, их уничтожение и запоминание на будущее.

Приобретенный иммунитет делят на естественный и искусственный.

Естественный иммунитет формируется самостоятельно после перенесенных инфекций (активный) или передается через материнское молоко (пассивный). Антитела, поступающие с грудным молоком, защищают новорожденного до шести месяцев, после чего иммунная система начинает вырабатывать их самостоятельно.

Искусственный иммунитет создается благодаря вакцинации или введению сывороток, содержащих антитела. В этом случае сами вакцины не предоставляют защиту, а лишь активируют выработку антител против определенных патогенов. В организме вводят препараты, содержащие ослабленные или инактивированные микроорганизмы, или плазму, обогащенную антителами к специфическим антигенам.

Вакцинация проводится здоровым людям. Иммунная система анализирует ослабленные или убитые микроорганизмы, которые не могут нанести вреда, запоминает их и при контакте с реальной инфекцией обеспечивает защиту или помогает перенести ее легче. Клетки памяти формируются из Т- и В-лимфоцитов. В спокойный период их количество в организме невелико, но при появлении известного патогена они начинают активно размножаться, чтобы оказать сопротивление.

Сыворотка с антителами вводится пациентам, у которых иммунной системе требуется помощь в производстве антител, либо когда нужно быстрого защитить пациента на время (например, во время эпидемии).

Создание искусственного иммунитета требует времени, поэтому вакцинации лучше проводить заранее, а не в разгар вспышек болезней.

Клеточный иммунитет

Каждый человек обладает уникальной группой специфических белков (МНС-I), которые играют важную роль в осуществлении клеточного иммунитета. Когда клетка организма подвергается изменениям под воздействием вируса или трансформируется в раковую, ее МНС-I также изменяется или исчезает. Без этого уникального «кода» клетка становится мишенью для клеток-киллеров, которые ее уничтожают.

Гуморальный иммунитет

Этот тип адаптивного иммунитета связан с производством антител (белков), которые создаются индивидуально для каждого опасного чуждого агента. В этом процессе ключевую роль играют В-лимфоциты, которые способны распознавать и уничтожать антигены. При обнаружении угрозы они начинают активное деление и активацию. Часть из них превращается в клетки памяти, которые при повторном контакте с антигеном обеспечивают быструю и эффективную реакцию иммунного ответа.

Принцип работы иммунной системы

На первое столкновение с чуждыми элементами реагируют клетки врожденного иммунитета. Например, нейтрофилы, встретив патоген, поглощают и переваривают его, сами при этом погибая, но освобождая антибиотические гранулы. Дендритные клетки захватывают патоген, поглощают его, затем идут к ближайшим лимфатическим узлам, чтобы сообщить о находке лимфоцитам. После этого В-лимфоциты начинают производить антитела, Т-киллеры – уничтожают патоген, а Т-хелперы – вырабатывают цитокины для поддержки других клеток.

Схема иммунного ответа и основные «участники» могут изменяться в зависимости от патогена, попавшего в организм.

Например, при образовании раны на коже поврежденные клетки выделяют большое количество цитокинов, которые активируют нейтрофилы и макрофаги. Они направляются в место повреждения и начинают поглощать попавших в рану бактерий. Это и есть работа врожденного иммунитета. Однако макрофаги также устраивают «презентацию антигена», выводя на свою поверхность фрагменты уничтоженных бактерий. Таким образом, В-лимфоциты и Т-хелперы могут распознать их и разработать эффективные антитела. Это, в свою очередь, запускает гуморальный иммунитет.

Через некоторое время (иногда до двух недель) В-лимфоциты начинают активно синтезировать необходимые антитела, которые попадают в кровь, охватывая весь организм и связываясь со всеми обнаруженными бактериями, уничтожая их. Часть активированных В-лимфоцитов становится клетками памяти, чтобы в будущем быстро реагировать на подобные угрозы.

Элементы иммунной системы

Иммунная система состоит из различных органов, распределенных по всему телу. Каждый из них выполняет свою уникальную роль в защите организма от патогенов, инородных веществ, токсинов и измененных клеток. Как и в нервной системе, иммунная система делится на центральные и периферические органы. Центральные отвечают за формирование и развитие иммунных клеток, в то время как периферические обеспечивают защитный ответ.

Центральные органы занимаются образованием и созреванием клеток, а периферические выполняют функции защиты. Только совместная работа этих органов обеспечивает надлежащую иммунную защиту; сбой в одном из них может нарушить весь защитный механизм организма.

Центральные органы иммунной системы включают костный мозг и тимус.

Периферическими органами являются лимфатические узлы, селезенка, миндалины и аппендикс.

Костный мозг

Костный мозг является центральным органом иммунной системы. Все клетки, участвующие в иммунных реакциях, формируются из стволовых клеток в костном мозге. Прежде чем они станут антителами или активированными Т-лимфоцитами, им необходимо пройти стадию дифференциации. Затем клетки, образованные в костном мозге, мигрируют в тимус для дальнейшей обработки.

Тимус

Тимус, который расположен за грудиной, у взрослого человека имеет массу не превышающую 40 грамм. В этом органе происходит окончательная стадия дозревания иммунных клеток, поступающих из костного мозга. Эти клетки делятся и проходят через процесс, позволяющий им стать «оружием» против определённых антигенов. Каждый лимфоцит активируется в ответ на конкретный антиген, что приводит к образованию множества различных типов лимфоцитов, реагирующих на разные антигены. После завершения этой подготовительной фазы активированные Т-лимфоциты распространяются по организму с кровотоком, задерживаясь в периферических органах иммунной системы.

Лимфатические узлы

Это небольшие, округлые структуры, находящиеся в грудной и брюшной полостях, а также на шее, конечностях и в кишечнике (например, пейеровы бляшки).

По своей структуре лимфатические узлы напоминают губку. Они служат фильтром, через который проходит лимфа, избавляясь от мертвых клеток и других чуждых веществ.

В этих узлах также формируются лимфоциты, принимающие участие в нейтрализации вредоносных веществ. Здесь располагаются и клетки памяти, которые сохраняют информацию о ранее встречавшихся патогенах.

Селезенка

Это наибольший орган иммунной системы, с размерами от 12 до 24 см в длину и 8-9 см в ширину, находящийся в левом верхнем углу брюшной полости, рядом с желудком.

Селезенка способна накапливать кровь, и в случае необходимости может выбрасывать этот запас в общий кровоток, что способствует ускорению иммунных процессов в организме. В этом органе происходит разрушение эндотоксинов и остаточных клеток, погибающих по мере повреждения тканей.

Миндалины

Это скопления лимфоидной ткани, расположенные в верхней части носоглотки и имеющие форму миндаля, откуда и произошло название. У человека насчитывается шесть миндалин, среди которых небные гланды являются крупнейшими.

Миндалины вырабатывают плазматические клетки и лимфоциты, что делает их важной частью первой линии защиты полости рта от патогенов, стремящихся проникнуть в организм через носоглотку.

Аппендикс

Это червеобразный отросток, расположенный в зоне слепой кишки, который выполняет защитную функцию, собирая лимфоциты для борьбы с чуждыми агентами и токсинами. Аппендикс также хранит полезные бактерии, участвующие в переваривании пищи и синтезирующие иммуноглобулин, что поддерживает иммунную систему.

Иммунокомпетентные клетки

В нашем организме можно найти множество различных иммунных клеток. Чем они являются и какую роль играют?

Лейкоциты

Лейкоциты образуются из стволовых клеток костного мозга и представляют собой ответные реакции иммунной системы на инфекции, неблагоприятные воздействия окружающей среды и онкологические заболевания. Лейкоциты делятся на три главные группы: гранулоциты, моноциты и лимфоциты, каждая из которых включает в себя свои характерные представители.

Гранулоциты

Это наиболее многочисленные лейкоциты. Их название происходит от наличия гранул, которые различаются по цвету, что позволяет выделить три типа гранулоцитов: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

• Нейтрофилы — клетки, окрашенные в фиолетово-розовый цвет, которые обладают способностью к фагоцитозу. Они занимаются захватом, уничтожением и перевариванием микроорганизмов, в первую очередь бактерий. После выполнения своей функции нейтрофилы обычно погибают, но они оставляют после себя вещества с антибиотическими свойствами.
• Эозинофилы имеют розовые гранулы и защищают организм от паразитов и аллергенов; их уровень повышается во время глистных инвазий.
• Базофилы — темные (сине-фиолетовые) и наиболее редкие гранулоциты, которые участвуют в защите от паразитов и играют важную роль в аллергических реакциях, вызывая выработку гистамина при активации.

Моноциты

Наиболее крупные лейкоциты, которые могут трансформироваться в макрофаги и дендритные клетки после выхода из кровеносного русла.

• Макрофаги — это клетки, поглощающие чуждые частицы и растворяющие их внутри себя, оставаясь при этом живыми. Благодаря этому, они могут продолжать свою работу, а также передавать информацию о разрушенных патогенах другим иммунным клеткам.
• Дендритные клетки, формирующиеся не только из моноцитов, но и из клеток соединительной ткани, также поглощают патогены и хранят информацию о них, но делают это более эффективно. Их структура напоминает ветви дерева, что обеспечивает связь между врожденным и адаптивным иммунитетом, усиливая защитные функции организма.

Лимфоциты

Основные клетки иммунной системы, отвечающие за гуморальный и клеточный иммунитет. Они выявляют чуждые агенты, проникающие в организм, уничтожают их и производят антитела. У каждой группы лимфоцитов есть свои уникальные функции:

• B-лимфоциты распознают антигены и вырабатывают специфические антитела — иммуноглобулины. Их название произошло от сумки Фабрициуса, органа у птиц, в котором они были впервые обнаружены.
• T-лимфоциты получили название от тимуса, где они созревают, попадая туда из костного мозга. У разных подгрупп Т-лимфоцитов свои функции:

1. Т-хелперы активируют иммунный ответ и помогают идентифицировать микробы.
2. Т-супрессоры контролируют силу и продолжительность иммунной реакции.
3. Т-киллеры уничтожают инфицированные клетки, препятствуя распространению инфекции.

Из Т- и В-клеток, участвовавших в нейтрализации патогенов, образуются клетки памяти. В состоянии покоя их количество в организме невелико, но при повторном контакте с известным патогеном они активируются и начинают делиться, вновь вступая в борьбу.

Натуральные киллеры

Лейкоциты, отвечающие за врожденную иммунную реакцию, включают ранее упомянутые фагоциты (макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки), базофилы и эозинофилы, а также натуральные киллеры (NK-клетки) и тучные клетки.

NK-клетки, как следует из названия, способствуют выявлению и уничтожению клеток, нездоровых из-за вирусов, бактерий или раковых заболеваний. Их механизмы действия заключаются в выделении агрессивных молекул, таких как перфорин и гранзим, которые проникают в мембрану пораженной клетки и разрушают её изнутри.

Нарушения иммунной системы

Работа иммунной системы может сбоить по ряду причин. К примеру, это может быть вызвано появлением новых, агрессивных микроорганизмов, стрессовыми ситуациями, неправильным питанием, экологическими факторами и вредными привычками. Как недостаток, так и чрезмерная реакция иммунитета могут привести к различным иммунным заболеваниям, включая врожденные расстройства.

По международной классификации существует 12 категорий: первичные и приобретенные иммунодефициты; аутоиммунные заболевания как неорганоспецифического, так и органоспецифического характера; аутовоспалительные состояния; аллергические реакции и заболевания, связанные с нарушениями в клеточном росте; расстройства, затрагивающие тимус и другие состояния, имеющие свои подкатегории.

Для лучшего понимания такие нарушения можно классифицировать на три основные группы: гипофункция, гиперфункция и дисфункция.

Гипофункция

Результатом гипофункции иммунной системы являются иммунодефициты и связанные с ними проблемы. Первичные иммунодефициты могут возникать из-за нарушений как врожденного, так и приобретенного иммунитета. Приобретенные формы могут проявляться через нейтропению (снижение уровня нейтрофилов в крови, что увеличивает риск и тяжесть бактериальных и грибковых инфекций), потерю иммуноглобулинов и заболевания, вызванные вирусом иммунодефицита человека.

Дисфункция

Это категория включает аутоиммунные нарушения, когда клетки иммунной системы вместо защиты организма начинают уничтожать его собственные клетки. К известным примерам таких заболеваний относятся красная волчанка, системный склероз, идиопатическая воспалительная миопатия и ревматоидный артрит.

Гиперфункция

Гиперфункция на практике означает чрезмерную активность иммунной системы, что может приводить к аллергическим реакциям.

Лечение нарушений иммунной системы

Для коррекции иммунных расстройств применяются как терапевтические, так и хирургические подходы, использование стволовых клеток, гормонов и иммуномодулирующих препаратов. Поскольку нарушения иммунной системы являются многогранной проблемой, затрагивающей множество органов и систем, назначение лечебных мероприятий должно производиться исключительно квалифицированным специалистом. Основные методы лечения включают:

Лекарственная терапия

Существует множество препаратов, обладающих иммунотропными свойствами. К ним относятся иммуномодуляторы, восстановляющие иммунную систему, иммунокорректоры, которые нормализуют специфические нарушения, иммуностимуляторы, усиливающие иммунную реакцию, и иммунодепрессанты, подавляющие иммунный ответ.

Выбор медикаментов зависит от типа нарушения. Например, при аллергических состояниях иммуномодуляторы могут быть оправданы в условиях серьезных осложнений: рецидивирующих герпетических инфекциях, атопическом дерматите с пиодермией и других.

В терапии аутоиммунных заболеваний могут быть использованы не только иммунные препараты, но и противовоспалительные, антипаразитарные, болеутоляющие, гормональные средства и прочие.

Хирургические меры

Хирургическое вмешательство становится необходимым в случае появления осложнений, требующих радикального подхода. Примером может служить удаление кишечной непроходимости при болезни Крона, а также эндопротезирование поврежденных суставов и ряд других процедур.

Трансплантация стволовых клеток

Метод пересадки стволовых клеток применяется для лечения разнообразных заболеваний, в том числе нарушений иммунной системы, таких как системная красная волчанка, системный склероз и ВИЧ.

Рацион питания и образ жизни

К этому аспекту можно отнести: сбалансированное питание, содержащее достаточное количество витаминов, микроэлементов и аминокислот, занятие лечебной физкультурой, отказ от вредных привычек, поддержание активного образа жизни и закаливание. Все эти мероприятия являются дополнительными, но невероятно важными. Например, для улучшения работы иммунной системы важно нормализовать функционирование кишечника, что возможно при помощи специальной диеты и восстановления его микрофлоры.

Рекомендации по укреплению иммунитета

Как утверждается специалистами, укрепить неспецифический, то есть врожденный, иммунитет, отклонения в котором могут приводить к множеству заболеваний (в том числе простудным и сердечно-сосудистым), возможно. Основные советы сводятся к правилам здорового образа жизни:

• Сбалансированное питание. Важно ежедневно включать в рацион овощи и фрукты, предпочтительно гипоаллергенные, выращенные с минимальным использованием химических веществ.
• Физическая активность. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, следует заниматься физической активностью от 150 до 300 минут в неделю (самая простая форма – ходьба) или 75 минут в тренажерном зале для усиления мышечной массы.
• Солнечные ванны, при отсутствии противопоказаний и соблюдении всех мер предосторожности. Это способствует синтезу витамина D, который активизирует неспецифический иммунитет.
• Частое пребывание на свежем воздухе. В последнее время наблюдается так называемый синдром «больного здания», связанный с использованием строительных материалов, которые могут выделять токсичные вещества, негативно влияющие на иммунитет.
• Своевременное обращение к врачу. Если имеются аллергические заболевания, нужно следовать предписаниям специалиста и заранее принимать профилактические меры с использованием необходимых препаратов, которые помогут справиться с сезонными аллергиями. Также важны периодические медицинские обследования – чем раньше выявляется заболевание, тем больше шансов на успешное лечение, особенно это касается нарушений иммунной системы, которые могут протекать скрытой формой. Периодические консультации специалистов в данной области крайне важны, поскольку диагнозы зачастую устанавливаются с учетом динамики состояния пациента.

Ответы на распространенные вопросы

Многие интересуются, возможно ли определить состояние иммунной системы и что можно сделать в случае негативного результата. К кому следует обращаться для оценки состояния иммунитета? На эти и другие вопросы отвечают специалисты.

Что влияет на иммунитет человека?

— Иммунная система зависит от множества факторов и должна укрепляться с раннего возраста. При заболеваниях и простудах у детей осуществляется тренировка иммунитета.

При контакте с бактериями и вирусами, иммунная система порой может иметь отрицательные последствия. К примеру, во время пандемии COVID-19 мы наблюдали, как иммунитет чрезмерно реагировал на инфекцию, что приводило к повреждению собственных тканей организма. Таким образом, состояние иммунной системы зависит от многих аспектов, включая агрессивность возбудителя.

Как проверить уровень иммунитета?

— Если возникают частые простуды, аллергические реакции, высыпания или бронхообструктивный синдром, это может указывать на проблемы с иммунитетом. В этих случаях стоит обратиться к врачу, начиная с терапевта или врача общей практики, который сможет рекомендовать консультацию у иммунолога.

Пациенты часто сами назначают себе анализ на иммунограмма, по которому принимают решения. Однако диагноз ставит специалист. Примерно 80% диагноза основано на анамнезе и клиническом осмотре, а оставшиеся 20% составляют лабораторно-инструментальные методы, подтверждающие диагноз, сформированный врачом. Поэтому самостоятельные обследования не рекомендуются; необходимое назначит врач.

Забирают ли в армию с ослабленным иммунитетом?

— Слабый иммунитет не является медицинским термином. Вопрос о призыве решается призывными комиссиями, на основании определенных медицинских показаний. Существуют болезни, при которых служба в армии ограничивается. Это определяется медицинскими комиссией военкомата. Такие заболевания, как ВИЧ или гепатит, могут служить противопоказанием для призыва.

Какой специалист лечит иммунные заболевания?

— Иммунная система вовлечена в развитие практически всех заболеваний. В каждом органе и ткани организма имеются клетки нервной, иммунной и эндокринной систем, что делает иммунитет ключевым игроком в формировании различных заболеваний.

Современные методы лечения многих заболеваний включают препараты, воздействующие на иммунную систему. Например, в терапии болезни Альцгеймера применяют моноклональные антитела, которые активируют иммунные процессы и улучшают когнитивные функции. Все специалисты знают, какие препараты, действующие на иммунитет, подходят для лечения различных патологий.

А для диагностики собственных заболеваний иммунной системы (аллергические реакции, патологии тимуса, врожденные или первичные иммунодефициты) нужно обращаться к иммунологам и аллергологам, которые смогут назначить адекватную терапию и выявить, какие аспекты иммунного ответа нарушены или трут слишком активно, что ведёт к заболеваниям.