Иммунная система человека

Версию, что в организме человека есть «самоисцеляющая сила», выдвинул еще Гиппократ. В 19 веке во Франции ее назвали иммунитетом. Сегодня под этим термином понимают способ защиты организма от воздействия веществ и организмов, способных вызывать деструкцию клеток и тканей.

Иммунитет — система, которая становится эффективной с возрастом, так как «обучается» все более эффективно бороться с чужеродными телами. В связи с этим различают адаптивный и врожденный иммунитет.

Описание

Иммунитет подразделяют на две подсистемы — гуморальную и клеточную. В первом случае защита обеспечивается молекулами, присутствующими в плазме крови, во втором – клеточными элементами.

Адаптивный иммунитет бывает активным и пассивным. В первом случае он возникает после того, как человек перенес инфекционное заболевание либо был привит. Во втором случае способность противостоять внешним «вызовам» передается плоду в утробе матери через ее молозиво или может развиться вследствие введения в организм готовых антител в виде сыворотки.

Центральные органы иммунной системы

Органы иммунной системы бывают центральными и периферическими. К первым относятся тимус и красный костный мозг, а к периферическим — селезенка, лимфоузлы, а также лимфоидная ткань.

Красный костный мозг — основной орган иммунитета. Его масса у взрослых составляет 2,5–3 кг. Основная функция костного мозга — кроветворение. В костном мозге рождаются все клетки иммунной системы человека и происходит созревание В-лимфоцитов.

Тимус — важный орган иммунной системы, в котором происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из их общего объема, поступающего из красного костного мозга. Тимус выполняет также эндокринные функции, вырабатывая гормон тимозин и регулируя рост скелета. Он способствует насыщению крови лимфоцитами, усиливая реакции иммунитета в первые 10–15 лет жизни.

Внимание! В период внутриутробного развития плода к числу центральных органов иммунитета относится также печень. Впоследствии печень продолжает выполнять важную роль для иммунитета и обеспечивает переносимость пищевых антигенов. В ней присутствует более ½ всех тканевых макрофагов.

Введение

Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов. Существуют следующие виды инфекционного иммунитета:

  • антибактериальный

  • антитоксический

  • противовирусный

  • противогрибковый

  • антипротозойный

Инфекционный иммунитет может быть стерильным (возбудителя в организме нет) и нестерильным (возбудитель в организме). Врожденный иммунитет имеется с рождения, он может быть видовым и индивидуальным. Видовой иммунитет – невосприимчивость одного вида животного или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевание у других видов. Он генетически детерминирован у человека как биологического вида. Видовой иммунитет всегда активен. Индивидуальный иммунитет пассивный (плацентарный иммунитет). Неспецифические факторы защиты следующие: кожа и слизистые оболочки, лимфатические узлы, лизоцим и другие ферменты полости рта и ЖКТ, нормальная микрофлора, воспаление, фагоцитирующие клетки, естественные киллеры, система комплемента, интерфероны. Фагоцитоз.

Иммунная система представляет собой совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток организма. Лимфоидные органы подразделяются на центральные – тимус, костный мозг, сумка Фабрициуса ( у птиц) и ее аналог у животных — пейеровы бляшки; периферические – селезенка, лимфатические узлы, солитарные фолликулы, кровь и другие. Главный компонент ее – лимфоциты. Выделяют два основных класса лимфоцитов: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Т-клетки участвуют в клеточном иммунитете, регуляции активности В-клеток, гиперчувствительности замедленного типа. Различают следующие субпопуляции Т-лимфоцитов: Т- хелперы (запрограммированы индуцировать размножение и дифференцировку клеток других типов), супрессорные Т-клетки, Т-киллеры (секрктируют цитотоксические димфокины). Основная функция В- лимфоцитов заключается в том, что в ответ на антиген они способны размножаться и дифференцироваться в плазматические клетки, продуцирующие антитела. В – лимфоциты разделяются на две субпопуляции: 15 В1 и В2. В – клетки это долгоживущие В – лимфоциты, произошедшие из зрелых В – клеток в результате стимуляции антигеном при участии Т-лимфоцитов.

Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме. Различают первичный и вторичный иммунный ответ, каждый из которых состоит из двух фаз: индуктивной и продуктивной. Далее иммунный ответ возможен в виде одного из трех вариантов: клеточный, гуморальный и иммунологическая толерантность. Антигены по происхождению: естественные, искусственные и синтетические; по химической природе: белки, углеводы (декстран), нуклеиновые кислоты, конъюгированные антигены, полипептиды, липиды; по генетическому отношению: аутоантиген, изоантигены, аллоантиген, ксеноантигены. Антитела – это белки, синтезирующиеся под влиянием антигена.

Периферические органы

В остальные органы иммунной системы лимфоциты поступают из костного мозга и тимуса. К ним относятся:

  • Селезенка — орган массой 150–200 г, который располагается в левом подреберье. Селезенка покрыта капсулой, срощенной с брюшиной, от которой внутрь отходят трабекулы, между которыми располагаются пульпы — красная и белая. Последняя представляет собой типичную лимфоидную ткань. Красная пульпа состоит из ретикулярной ткани. В ее петлях расположены лейкоциты и эритроциты.
  • Лимфатические узлы, как и селезенка, относятся к периферическим органам иммунной системы. Они расположены вдоль лимфатических сосудов. Всего в организме человека содержится до тысячи лимфоузлов. Они фильтруют лимфу, а также задерживают и концентрируют антигены. Ежечасно лимфоузлы пропускают через себя примерно 109 лимфоцитов. Лимфоузлы состоят из коркового и мозгового вещества.
  • Аппендикс — червеобразный отросток слепок кишки, осуществляющий защитную функцию. Присутствующие в нем скопления лимфоидной ткани входят в состав периферического иммунитета.

Лимфа и кровь

Лимфа и кровь также являются частью иммунной системы человека. Лимфа — жидкость, содержащаяся в лимфатических сосудах и лимфоузлах. Основными ее клетками являются лимфоциты, которые в ее составе осуществляют кругооборот внутри организма.

Кровь — жидкая соединительная ткань, в которой циркулируют моноциты, а также предшественники и зрелые В и Т-лимфоциты. Последние составляют 30% от общего количества лейкоцитов.

Одна из главных проблем, связанных со здоровьем человека — наша иммунная система. Кандидат медицинских наук и медицинский директор клиники GMS Тогоев Олег Олегович рассказал FashionTime.ru о тонкостях подхода к основополагающему понятию жизнедеятельности.

— Что такое иммунитет и каковы признаки нарушения его функций?
Иммунитет — это биологическая система защиты организма от инфекций. Если иммунитет выключить, например, на несколько дней, то человек погибнет — сразу же будет съеден микробами. Без иммунитета, как и без почек, организм проживет только несколько дней. Признаки нарушения иммунитета — тяжелое заболевание, инфекция, например, пневмония, остеомиелит, гнойное заболевание костей, внутренних органов, постоянная температура, слабость. Такой человек совсем не может функционировать самостоятельно, он вынужден принимать антибиотики, лежит в больницах. Из известных всем дефектов иммунной системы можно назвать СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита. Но есть врожденные иммунодефициты, они не заразные, но в то же время там есть дефект иммунной системы.

— Как правильно организовать собственный режим, чтобы укрепить и поддержать иммунитет?
Иммунитет отражает общее состояние здоровья, силы организма — чем крепче здоровье, тем лучше иммунитет. Все, что укрепляет здоровье, укрепляет иммунитет: режим дня, умеренные нагрузки, режим сна и отдыха, переключение деятельности, избегание переутомлений, избегание гиподинамии — сидения на одном месте, отдых, спорт, закаливание.

— Какие современные средства могут помочь восстановить иммунитет и ресурсы организма? Насколько влияет прием витаминов на состояние организма и какие лучше принимать?
Прием витаминов не влияет никак на иммунитет, а средств, помогающих улучшить состояние иммунитета организма, нет. Иммуноповышающие и иммуноукрепляющие препараты — это профанация. Просто люди хотят верить, что иммунитет можно усилить, что есть волшебные лекарства, а фармацевты рады им такую возможность предоставить. Эти лекарства в большинстве своем не проходили настоящих клинических испытаний. Нет достоверно доказанной эффективности в снижении заболеваемости. То, что продается в аптеках, иммунитет не повышает, можно туда даже за этим не обращаться. Тут легких путей нет — только здоровая еда, здоровый образ жизни, правильный режим дня, правильный режим сна, отдых, активность, свежий воздух могут изменить состояние вашего здоровья.

Но есть случаи, когда витамины действительно нужны, например, беременным женщинам, детям, у которых дефицит веса, или они, например, прибыли из дома ребенка.

— Что делать при переутомлении и упадке сил? Как улучшить состояние организма, есть ли какие-то экстренные и эффективные способы?
При переутомлении нужно отдыхать, менять род занятий, брать отпуск, побольше спать, отодвигать какие-то свои неотложные дела, в чем-то побаловать себя — например, не пойти один день на работу, если есть такая возможность. Витамины здесь не очень хороши — нет доказанной эффективности, что они работают. Витамины есть в пище — сегодня люди питаются полноценно, и если человек живет не в тюрьме и не в детском доме, то, в принципе, он получает все витамины, авитаминоза у него быть не должно.

— Если человек болеет с частотой раз в месяц, значит ли это, что у него проблемы с иммунитетом? Что должно послужить причиной обратиться к врачу?
Поводом обратить свое пристальное внимание на здоровье и обратиться к врачу может стать заболевание, появляющееся в одном и том же месте. Например, если это гайморит или если это 25-й раз пневмония (воспаление в легком), то надо пойти к врачу. Если это ангина, если заболевания стали протекать тяжелее (раньше вы за 3 дня выздоравливали, а теперь за неделю), если кашель не проходит, если нос постоянно заложен или горло постоянно болит, если есть температура и она держится месяц, тогда надо обязательно пойти к врачу.

Частые ОРЗ, особенно у детей, школьников, говорят о том, что иммунитет снижен, но это временное снижение иммунитета. К сожалению, от такого снижения иммунитета средств тоже не существует. И даже при лабораторном обследовании иммунитета у такого человека больших проблем не находят. И бежать исследовать иммунитет — делать иммунограмму — почти всегда бессмысленно.

— Помимо экологии, стресса и вредных привычек что влияет на состояние иммунитета?
Наследственность. Еще может влиять рабочее место, где ты физически проводишь время, — есть ли там окна, есть ли там циркуляция воздуха, много ли там людей одновременно работают, сам режим работы, делаешь ли ты прививки от гриппа или от других болезней.

— Обычно люди придерживаются полярных позиций — кто-то считает, что делать прививки надо, а кто-то не делает их категорически. Каково мнение врачей на этот счет?
Делать прививки надо обязательно! Прививки — огромное достижение человечества, одно из самых важных открытий медицины. И, к счастью, прививок будет больше — сегодня уже находят прививки от новых болезней, даже пытаются найти от гепатита С, может быть, ВИЧ-инфекции и, возможно, от некоторых видов рака.

— Те прививки, которые делали предыдущему поколению, и те, которые делают детям сейчас, принципиально отличаются?
Принципиальных отличий нет, но вакцины стали лучше. Менее реактогенные, но эффект от вакцины такой же. То есть вакцины стали лучше, прививки стали даже безопаснее, чем были. Плюс появились еще новые вакцины.

— Нужно ли принимать жаропонижающие препараты при температуре до 38, или иммунная система должна справиться сама?
Считается, что организм должен справляться сам. Но если вы принимаете жаропонижающие препараты, то лучше себя чувствуете и легче переносите болезнь, можете работать. Для взрослых это важно. Они не хотят быть разбитыми, им проще принять препарат. По большому счету, если вы принимаете жаропонижающий препарат даже при температуре ниже 38, чтобы просто не быть разбитым, вы лишь немного удлиняете заболевание. Если ничего не принимать, то иммунитет выработается быстрее, и вы поправитесь на полдня или день быстрее, чем с приемом жаропонижающих. Но зато в те дни, когда вы болеете, будете ли вы комфортно себя чувствовать? Нужно всегда применять здравый смысл, общих советов в таких вопросах не бывает.

Важно соблюдать ряд предосторожностей во время болезни: не ходить в это время в спортзал, теплее одеваться, уменьшить активность, принимать панадол, нурофен. Порошки типа «Терафлю» и «Колдрекса» тоже не вредны, их также можно принимать.

— Можно ли самостоятельно выбрать в аптеке иммуностимуляторы и прочие специальные лекарства для поднятия иммунитета?
Нет. Иммуностимуляторы вообще не надо покупать. Это трата денег, возможность побочных реакций, пустые ожидания в надежде на результат. Могут быть только проблемы. Слово «иммуностимулятор» нужно забыть.

— Есть какие-то народные или подручные средства, чтобы поддержать организм в холодный период при снижении иммунитета?
Например, если болит горло, больно глотать, то теплое молоко с медом очень хорошо помогает. Если заболели, то все знают, что нужно пить как можно больше — например, клюквенный морс, потому что там есть витамин С. Конечно, радикально он самочувствие не улучшит, но общая польза от него есть. Есть мысль, что если пьешь витамин С, то быстрее поправляешься. Были такие исследования, и витамин приводил быстрее к выздоровлению, но в огромных дозах, которые опасны для почек. А в обычных дозах — никакого эффекта. Но если вы употребляете продукты, содержащие витамин С: лимон, малину, огурцы (в них, как ни странно, много витамина С), шиповник, — это немного может улучшить ваше самочувствие. Потом есть разные народные средства, например, нутряной жир — он прекрасно помогает от болей в горле и уменьшает кашель. Волшебных народных средств, приводящих к быстрому излечению, к сожалению, тоже нет.

Сбалансированное питание

80% «клеток» иммунной системы находятся в кишечнике. Поэтому всё, что мы едим, или ослабляет, или усиливает наш иммунитет. Следовательно, для иммунитета важно – следить за своим питанием и с приёмом пищи обеспечивать своему организму оптимальное сочетание витаминов, микроэлементов, белков, жиров и углеводов. Таким образом, в здоровом рационе должно быть разнообразие: мясо, рыба, птица, молочные продукты, больше овощей и фруктов.

МНЕНИЕ

Любовь ЛЕВАНДОВСКАЯ,
солистка кавер-хора «Припевочки» @pripevo4ki и кавер-трио «Кто? Такие!»
@ktotakiektotakie, а также пряничный мастер «Лаборатории радости» @lab.radosti:

– Могу посоветовать слушать свой организм и питаться по голоду. Не есть ради скуки, а есть ради пополнения жизненной энергии!

Физическая активность

Занятия спортом стимулируют кровообращение. Значит, ко всем органам поступает больше питательных веществ и кислорода. Кроме того, нагрузки способствуют появлению иммунных клеток. При этом, чтобы поддерживать себя в здоровой форме, вовсе не обязательно быть спортсменом. Достаточно каждое утро добросовестно делать зарядку. Тренер по плаванию спортивной школы олимпийского резерва «Метеор» Кристина Чечулина рекомендует следующий комплекс утренней зарядки. Кроме того, в условиях самоизоляции тренер проводит различные онлайн-тренировки в истаграме @christina4e.

Комплекс утренней зарядки:

  1. Потянуться вверх, наклоны туловища в стороны (вправо/влево) – 3-4 раза в каждую сторону;
  2. Наклоны головой вперёд, вправо, влево – 3-4 раза;
  3. Вращательные движения в кистевых, локтевых, плечевых суставах – 10-12 повторений;
  4. Наклоны туловищем вперёд/назад, вправо/влево – по 10 раз;
  5. Круговые движения тазом вправо/влево – по 10 движений;
  6. «Мельница» в наклоне – 10-12 раз;
  7. Выпады на правую и на левую ноги, вперёд/назад, в стороны – по 10 покачиваний на каждую ногу;
  8. Круговые движения в коленном суставе вовнутрь и наружу одновременно двумя ногами – по 10 раз;
  9. Подтянуть руками пятку к тазу, колени вместе – по 30 сек на каждую ногу;
  10. «Кошечка». Прогиб и выгиб спины – 10-12 раз;
  11. «Черепаха». Положить таз на пятки, опустить туловище на бёдра, руки вытянуты вперёд – 20 сек;
  12. Боковая скрутка, лёжа на спине – по 20 сек на каждую сторону;
  13. «Берёзка». Обратная поза из йоги – 20-30 сек;
  14. Попеременное дыхание через правую/левую ноздри.

МНЕНИЕ

Кристина ЧЕЧУЛИНА, тренер по плаванию СШОР «Метеор»:

– Физические упражнения – это ключ к хорошему здоровью. Для тех, кто хочет быть в тонусе, я рекомендую каждое утро начинать с зарядки. В неё входит комплекс упражнений из гимнастики, йоги, в том числе дыхательные упражнения (пранаяма, цигун). Упражнения на укрепление мышц, растяжку, координацию тела и баланс, а также аэробные нагрузки будут вас поддерживать активными, мобильными, помогут улучшить самочувствие, поднять настроение и укрепить иммунитет.

Обязательный отдых

Настроение оказывает прямое влияние на иммунную систему, и причина этого кроется в гормонах. Позитивные эмоции и полноценный отдых повышают сопротивляемость организма инфекциям. А постоянный стресс, наоборот, вредит иммунитету. Некоторые ученые считают, что до 90% всех заболеваний могут быть связаны со стрессом, так как негативные, болезненные эмоции в 2 раза повышают восприимчивость человека к болезням любого рода. При стрессе резко падает уровень лейкоцитов, уничтожающих в нашем организме все инородные вещества, а выработка адреналина и кортизола снижает способность уничтожать попавшие в организм вирусы и бактерии.

МНЕНИЕ

Роман ЛОМОВ, художественный руководитель ансамблей
«Стёжки-дорожки» и «Калинушка», ДК «Чайка»:

– В моём хоре «Стёжки-дорожки» поют, в том числе, два медработника. Сейчас находясь в «усилении», во время перерывов между сменами они восстанавливают силы за счет исполнения песен из нашего репертуара, радуя и себя, и коллег. Как говорится, нам песня не только строить и жить, но и лечить помогает.

Занятие любимым делом легко может поднять настроение, доставить удовольствие, удовлетворение и одновременно успокоение, прилив бодрости и жизненных сил. Творчество буквально окрыляет, и при этом ещё частенько развивает наш организм физически.

– Пение благотворно влияет на дыхательную систему человека, тем самым противодействуя проявлениям ОРЗ. А голосовые вибрации производят эффект микромассажа на внутренние органы. Наши предки чаще пели, соответственно, реже болели, – рассказал о физической пользе своего призвания и дела всей жизни художественный руководитель ансамблей «Стёжки-дорожки» и «Калинушка» дома культуры «Чайка» Роман Ломов. Оставаясь дома, он нередко радует своих друзей онлайн-концертами в инстаграме @romanlomov

Здоровый сон

Многие недооценивают живительную силу сна и часто пренебрегают возможностью поспать ради других дел и занятий. Между тем сон урывками, недосып могут нанести серьёзный вред организму и нервной системе человека. Для полноценного отдыха взрослому человеку необходимо 7-9 часов беспрерывного сна ежедневно.

Вроде ничего сложного: правильно питайтесь, двигайтесь, занимайтесь любимым делом, высыпайтесь и будьте здоровы!

Подготовила Марина ВОРОНИНА

#1. Как организм отличает свои клетки от чужих?

Действительно, многообразие нужных и полезных штук в организме огромное. Как отличить своё от чужого? Для начала разберемся с бактериями.

Вот гуляет по нашему телу фагоцит и вступает в контакт с разными бактериями. Некоторые полезные и нужные, но некоторые подлежат уничтожению.

Оказывается, фагоциты и бактерии активно участвуют в гонке вооружений. Фагоциты стремятся отрастить рецепторы, которые распознают критически важные и специфичные для вредных бактерий молекулы. Бактерии стремятся избавиться от этих специфичных молекул и заменить их чем-то другим, чтобы рецепторы перестали работать.

Фагоцит обнаруживает вредную бактерию.

В данном случае фагоцит успешно распознает маннозу, которая входит в состав гликопротеинов многих бактерий. Как оказалось, бактерии не так-то просто избавиться от этого компонента мембраны, и эту бактерию фагоцит успешно уничтожит. Очевидно, что у полезных бактерий такого компонента мембраны нет.

#2. Как организм узнает, что у клетки проблемы внутри?

Ну хорошо, снаружи есть рецепторы и это довольно просто. Но как распознать патоген, которые забрался внутрь клетки и там творит свои темные дела под покровом клеточной мембраны?

Если очень кратко, то процесс работает так. Внутри клетки есть штуки, которые постоянно дробят на мелкие кусочки всё, что попадается под руку. Эти мелкие кусочки клетка выставляет наружу на обозрение всем заинтересованным лицам через специальный комплекс белковых молекул (MHC). Заинтересованные лица (например, T-киллер) смотрят на эти куски в поисках антигенов. Если антиген совпадает с рецептором, то сразу становится ясно, что внутри клетки происходит что-то нехорошее. Ну а если не совпадает, то клетка считается здоровой.

Сложный процесс демонстрации клеткой своих внутренностей.

Для дотошных более подробно. В процессе жизнедеятельности в клетке образуются протеины, куски протеинов и прочие цепочки аминокислот. Ну там собралось что-то неправильно, или вирус разрушился и его остатки там плавают. Эти остатки рано или поздно попадают в протеасому, которая безжалостно рубит их в мелкие пептиды. Далее, транспортный белок TAP берет эти пептиды и тащит в эндоплазматический ретикулум. В нём пептид сгружается на MHC (главный комплекс гистосовместимости), который в пузырьке благополучно доставляется на поверхность клетки и встраивается в мембрану.

Таким образом, клетка постоянно демонстрирует своё содержимое наружу через MHC. Природа заложила каналы для мониторинга клеток!

К сожалению, некоторые вирусы умеют блокировать MHC (или сильно уменьшать их количество, уменьшая вероятность обнаружения проблем). С этими хитрецами умеют бороться натуральные киллеры. Раз на поверхности нет MHC, то клетку можно считать нездоровой и ликвидировать её. Очень элегантно.

#3. Как организм производит такое многообразие антител?

Пожалуй, самый сложный для объяснения вопрос. Для начала разберемся чуть более подробно, что же такое антиген.

Антиген — любое вещество, которое организм считает чужеродным. Таких веществ огромное количество, как можно себе представить. Поэтому организму необходимо уметь производить около 100 миллионов разновидностей антител, чтобы уметь распознавать все эти антигены.

Антитела (antibody) в целом похожи, но у них есть часть, которая весьма разнообразна. Собственно эта часть и умеет распознавать антигены.

Антитело со стабильной частью (серым) и вариабельной частью (красным).

Ну хорошо, а зачем нам антитела? Это всего лишь белковые молекулы, на что они способны? У антител есть главная задача: прикрепляться к патогенам (этот процесс называется специальным словом опсонизация) и сигнализировать клеткам иммунной системы о том, что «вот я тут прикрепился к чему-то нехорошему, это можно уничтожать”. Кроме того, бактерии, облепленные антителами, теряют подвижность, что облегчает фагоцитам охоту за ними.

Антитела радикально помогают клеткам иммунной системы обнаруживать и уничтожать патогены. Без них мы бы все давно умерли.

B-лимфоцит обнаруживает бактерию с подходящим антигеном, активируется, и начинает бешено производить антитела (со скоростью 2000 штук в секунду!)

Переходим к самой сложной части. Напомню, виды белков, которые может синтезировать клетка, закодированы в ДНК. Как нам получить 100 миллионов разных конфигураций антител? Кодировать это все в ДНК совершенно невозможно, потому что она станет неприлично большой. В дело вступает крайне элегантный процесс модульного дизайна, который называется V(D)J-рекомбинацией.

Антитела производятся зрелыми B-лимфоцитами. B-лимфоциты бывают незрелые (immature) и зрелые (mature). Так вот ДНК отдельно взятого зрелого B-лимфоцита собирается из произвольно выбранных кусков ДНК незрелого B-лимфоцита.

Всё сложно.

V, D, J и C — это сегменты генов в ДНК. Например V сегмент имеет 40 различных копий самого себя, которые немного отличаются друг от друга. D — 25 копий, и так далее. Вы можете считать все эти копии модулями. Когда строится ДНК зрелой клетки, эти модули берутся случайным образом и склеиваются друг с другом. Данного разнообразия всё равно недостаточно, поэтому в этот кусок ДНК встраиваются случайные нуклеотиды, которые увеличивают разнообразие еще на один порядок.

К сожалению, эти случайные вставки в 90% случаев приводят к нефункциональной B-клетке, которая уничтожается организмом. Так что выживает только 10% B-клеток. Процесс рекомбинации довольно дорогой, как вы видите. Приходится избавляться от большого количества брака. Зато это прекрасный образец модульного дизайна и порождения разнообразия из малого объема хранимой информации!

Дальше будет только проще. Мы перевалили через вершину.

#4. Как распространяется сигнал от места инфекции?

Представьте, что вы лейкоцит и вас носит по капиллярам и артериям с довольно приличной скоростью. И вот где-то на периметре атака бактерий! Ваша задача выйти из капилляра и ринуться на помощь. Как это сделать?

Выход лейкоцитов из крови;

Допустим, бактерии уже обнаружены макрофагами, они скушали десяток бактерий и сигнализировали цитокинами о том, что всё не очень хорошо. Цитокины распространяются во всех направлениях и рано или поздно достигают капилляра, по которому быстро «плывут” лейкоциты. По сигналу цитокинов в стенке капилляра активизируются пара белков — селектин и интегрин. Селектин притормаживает лейкоцит, а вместе с интегрином лейкоцит останавливается совсем. Затем стенка капилляра раздвигается, лейкоцит вырывается на свободу и устремляется по цитокиновому следу к месту воспаления.

Как видно, сигнал локальный и работает через градиент концентрации. Это очень типичный паттерн в живых организмах. Всё это работает без какой-либо координации из мозга или прочих важных центров. Самоорганизация в действии.

#5. Как макрофаг уничтожает бактерию?

Макрофаги — удивительные создания. Вероятнее всего они продукт симбиоза амёб и более развитых организмов (как наш). Первым делом макрофаг обнаруживает бактерию с помощью своих рецепторов или с помощью антител, которые любят облепливать бактерии. Что же потом? Желудка у него нет, как и ротового отверстия. Как быть?

Макрофаг окружает бактерию и поглощает её. Живая бактерия плавает в специальном пузырьке внутри макрофага и надо бы её уничтожить. Происходит это так. Внутри макрофага есть пузырьки с энзимами. Энзимы прекрасно разрушают белки, так что могут с лёгкостью разрушить и сам макрофаг. Поэтому хранить их приходится в пузырьках-лизосомах.

Суровый макрофаг на страже чистоты нашего организма.

Думаю вы уже догадались, что произойдет с бактерией дальше. Всё, что осталось сделать—это слить пузырёк с бактерией вместе с лизосомой. Энзимы и бактерия оказываются вместе, после чего бактерия разрушается.

Надо сказать, что макрофаг не особенно любит что-то выбрасывать просто так. Поэтому разрушенные части выставляются на всеобщее обозрение, чтобы другие молекулы иммунной системы могли увидеть, что там сожрал макрофаг и среагировать на проблемы быстрее (самые сообразительные заметили, что макрофаг является APC, то есть антигенпрезентующей клеткой). Поразительная многозадачность!

#8. Зачем матери целуют своих детей?

Теперь вы, скорее всего, и сами сможете ответить на этот вопрос. Подумайте немного, прежде чем читать дальше.

У грудных детей не особенно хорошо работает адаптивная иммунная система, поэтому антитела они получают с молоком матери (в частности поэтому кормление грудью для детей крайне полезно, они меньше болеют).

Но как иммунной системе матери определить, с какими патогенами имеет дело ребёнок в данный момент времени? Поцелуй работает просто великолепно! После поцелуя в организм матери попадают патогены, которые есть у ребёнка. Иммунная система матери реагирует на них, memory B-cells активируются и вырабатывают большое количество нужных антител. Ребёнок сосет молоко вместе с антителами и успешно борется с патогенами.

Так что, мамы, почаще целуйте своих детей, пока кормите их грудью. Ну и потом тоже можно, правда на здоровье ребёнка это уже вряд ли повлияет.

Почти конец

Можно задать еще очень много интересных и важных вопросов:

  • Как иммунная система борется с раком?
  • Почему она не может эффективно распознавать раковые клетки?
  • Как самые перспективные лекарства от рака связаны с иммунной системой?
  • Как иммунные клетки учатся не убивать клетки собственного организма?
  • Что бывает, когда это все же случается?
  • Как организм борется с грибками?

Возможно, вам станет интересно и вы поглубже уйдёте в эту проблематику (или попросите меня написать продолжение). К сожалению, большинство хороших и относительно доступных материалов есть только на английском языке.

Такие дела.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *