Характеристика иммунной системы человека, ее роль в обеспечении защиты организма

Другие  активированные антигеном В-лимфоциты  превращаются в В-клетки памяти —  это юные, не закончившие полный цикл трансформаций клетки, способные  к активному размножению. Все  дочерние клетки одного активированного  определенным антигеном В-лимфоцита, в том числе и В-клетки памяти, синтезируют антитела, специфичные  именно к данному определенному  антигену, так называемые моноклональные антитела.   

У клеток иммунологической памяти все  направления синтеза антител, за исключением одного, репрессированы, и для них лишь данный антиген  служит директивным включателем  уже детерминированной пролиферации и дифференцировки, которая заканчивается  образованием плазматических клеток за 2—3 дня. Фаза АТ-образования применительно  к одной группе (клону) продолжается около 10 суток, но по отношению ко многим из них может увеличиваться до нескольких недель. Сами же В-клетки памяти обладают длительным сроком существования  — до нескольких месяцев и даже лет.

1.6 Система Т-клеток.   

Т-лимфоциты  ответственны за клеточный иммунный ответ, к ним относят 70—80% всех лимфоцитов крови. Популяция Т-лимфоцитов весьма многочисленна. Более всего Т-клеток находится в тимусе и грудном  лимфатическом протоке, где они  составляют соответственно 95—100% и 80—90%, в крови и в лимфатических  узлах их 55—85%, в селезенке и  лимфоидной ткани слизистых оболочек — 25—40%.  

Зрелые  Т-лимфоциты по форме напоминают малые лимфоциты крови. Ядро у  них подковообразное, плотное и  интенсивно окрашенное, цитоплазма в  виде узкого ободка, диаметр 6,0—6,5 мкм. На гладкой поверхности Т-лимфоцитов определяется сравнительно небольшое  количество коротких отростков, представляющих собой рецепторы, состоящие из двух сцепленных друг с другом 3-полипептидных  цепей. В составе каждой цепи имеется  по два домена (участка) — константный  и вариабельный. Вариабельные участки  Т-лимфоцита связываются не с  гаптенами, как иммуноглобулины, а  с носителем антигена.   

Т-лимфоциты  не циркулируют в крови и лимфе  постоянно, а периодически появляются во вторичных лимфоидных органах. После  активации антигеном эти клетки пролиферируют и превращаются в  Т-эффекторы или в долгоживущие Т-клетки памяти.  

По  свойствам поверхности можно  выделить две субпопуляции Т-эффекторов — Т4- и Т8-клетки. Каждая из них  в свою очередь подразделяется на группы по функциональным критериям. К  Т-клеткам, представляющим в основном Т4-тип относятся:  

1) Т-лимфокиновые клетки, выделяющие лимфокины (гормоноподобные вещества, активирующие другие клетки организма, например, макрофаги и гемопоэтические стволовые клетки);  

2) Т-хелперы-индукторы, секретирующие интерлейкин-2 (лимфолейкин), способствующий дифференциации дополнительных Т-клеток;   

3) Т-хелперы, долгоживущие  лимфоциты, высвобождающие так  называемые факторы роста В-клеток.   

Лимфоциты, относящиеся преимущественно к Т8-типу, это:  

1)     Т-киллеры, уничтожающие клетки, несущие антиген;  

2) Т-супрессоры, тормозящие  активность В- и Т-лимфоцитов  и предупреждающие тем самым  чрезмерные иммунные реакции.  Т-супрессоры очень чувствительны  к ионизирующей радиации и  имеют короткий период жизни.  Все перечисленные типы клеток  относятся к коротко живущей  (несколько дней) оседлой субпопуляции  и обнаруживаются преимущественно  в тимусе и селезенке.  

Таким образом, система Т-клеток регулирует функции клеток других типов, ответственных  за иммунитет, в частности В-лимфоцитов. Долгоживущие (месяцы и годы) клетки Т-памяти циркулируют в крови и представляют собой не до конца дифференцированные Т-лимфоциты; в определенных случаях они могут распознавать антиген даже спустя годы после первого контакта. При повторном контакте с этим антигеном они инициируют вторичную реакцию, входе которой пролиферируют более интенсивно, чем при первичном ответе, — в результате быстро образуется большое число Т-эффекторов. Долгоживущих Т-лимфоцитов в грудном протоке 90%, в лимфатических узлах — 70%, в селезенке — 25%. В отличие от В-лимфоцитов Т-лимфоциты не несут обычного набора мембраносвязанных Jg. Вместе с тем их рецептор, воспринимающий антигены, состоит из антигенспецифического гликопротеина (Т4- или Т8-гликопротеин) и трех антигеннеспецифических, то есть одинаковых у всех Т-клеток белков (ТЗ-белки). Важно отметить, что Т-клетки могут связывать антигены лишь в том случае, если последние ассоциированы с определенными антигенными структурами, расположенными на поверхности всех ядросодержащих клеток организма. Эти антигенные структуры называют главным комплексом гистосовместимости (МНС). Так, когда макрофаг презентирует Т-лимфоцитам чужеродный антиген (патоген), лимфоцит распознает его в комплексе с антигеном гистосовместимости па поверхности макрофаг. Набор антигенов гистосовместимости предопределен генетически, различается у разных индивидуумов и играет важную роль в развитии иммунотолерантности, а также участвует в реакциях отторжения пересаженных органов. В хирургической практике перед операцией по пересадке органа исследуют набор антигенов гистосовместимости донора и реципиента с целью установить их антигенное сходство (для этого обычно используют легкодоступные лейкоциты).

1.7 К-клетки и NК-клетки.   

На  долю оставшихся 10% лимфоцитов крови приходятся те лимфоциты, которые на основании поверхностных свойств нельзя с определенностью отнести ни к В-, ни к Т-системам. Часть этих клеток представляет собой гемопоэтические клетки — предшественники, попавшие в кровоток из костного мозга. Сюда же относят и К-клетки (клетки-киллеры), которые имеют рецепторы для Fc-компонента Jg и уничтожают клетки, несущие данные Jg. Таким образом, иммунная атака со стороны К-киллеров является антиген-зависимой, но не антиген-специфичной, поэтому эти клетки, в строгом смысле слова, нельзя рассматривать как составные части специфической иммунной системы. К цитоксическим клеткам относятся также естественные клетки-киллеры (NК). Реакции, в которых участвуют NК, не зависят от АГ и AT, однако особенно эффективно NК действуют на опухолевые клетки.

1.8 Классификация  иммунитета. Неспецифический иммунитет.  

Поднеспецифическим иммунитетом подразумевают  систему предсуществующих защитных факторов организма, присущих данному  виду, как наследственно обусловленное  свойство. К этим элементам относятся  кожа и секреты слизистых оболочек, содержащие муциновые вещества являющиеся первыми барьерами на пути инфекционных агентов. Так собаки никогда не болеют чумой человека, а куры - сибирской  язвой. Иммунитет, создаваемый анатомическими, физиологическими, клеточными и молекулярными  факторами, которые являются естественными  составляющими элементами организма, иначе называют конституционным . Такие  факторы не возникают вновь при  встрече с патогеном, т.е. они не индуцибельны, у них нет строго специфической реакции на антигены микроорганизмов и они не способны сохранять память от первичного контактаььсььчужеродностью.   

К неспецифической защите организма относится непроницаемость  здоровой кожи и слизистых оболочек для микроорганизмов; непроницаемость  гистогематических барьеров; наличие  бактерицидных веществ в биологических  жидкостях организма (слюна, слеза, спинномозговая жидкость, кровь); выделение  вирусов почками; фагоцитарная система (макрофаги, нейтрофилы); гидролитические  ферменты; интерферон; лимфокины; система  комплемента и др. Неспецифические  защитные факторы обеззараживают даже вещества, с которыми организм ранее  не встречался. Специфические начинают действовать после первичного контакта с антигеном.

2 Изменения в организме при привыкании.

Адаптация (от лат. adaptatio —  приспособление) — предложение приспособления организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация  может обеспечивать выживаемость в  условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в  конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет  собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная адаптация), пределами проявления материнского эффекта и модификаций, внутривидовой  изменчивостью, мутационными возможностями.

Приспособленность живых  существ к естественным условиям внешней среды была осознана людьми ещё в античные времена. Вплоть до середины XIX века это объяснялось  изначальной целесообразностью  природы. В теории эволюции Чарлза Дарвина  было предложено научное объяснение адаптационного процесса на основе естественного  отбора.

Адаптации видов  в рамках одного биоценоза  зачастую тесно  связаны друг с другом. Если адаптационный  процесс у какого-либо вида не находится  в равновесном  состоянии, то эволюционировать может  весь биоценоз (иногда — с  негативными  последствиями) даже в  стабильных условиях окружающей среды. 

Результат естественного  отбора – дифференцированное выживание  биологических существ  – способствует развитию адаптации. Термин Адаптация  может носить три  смысловых оттенка. В первом случае существует адаптация  как процесс, с помощью которого организм меняется и приспосабливается  к условиям окружающей среды. Второе значение касается действительных взаимоотношений  между организмом и средой его  обитания. В третьем смысле адаптация  означает степень соответствия между  организмом и средой.

Адаптация достигается  посредством  изменения  целого ряда биологических  характеристик: биохимических, физиологических, морфологических  и поведенческих. Все это способы  приспособления организма к требованиям  окружающей среды.

Адаптация может  быть генетически  детерминированным  процессом, возникающим  в ответ  на требования естественного  отбора, или фенотипической реакцией особи, возникающей в течении  ее жизни  в ответ на некоторые  средовые факторы. В широком смысле, под адаптацией понимается гармония организмов со средой обитания.

В узком же смысле под  адаптацией понимаются специальные  свойства, способные  обеспечит выживание  и размножение  организмов в конкретной среде. Адаптация к одним факторам среды не обязательно останется  приспособлением в других условиях.  

  Появление в популяции  и биогеоценозе нового удачного  фенотипа или особей –  носителей  удачных мутаций –  еще нельзя  рассматривать как  адаптацию.  Появление селективно ценного   генотипа является элементарным  адаптационным явлением. Об адаптации  можно говорить лишь после  возникновения специализированного  признака у популяции (вида) к  элементам среды. Достигается  это при «подхвате» отбором  элементарного адаптационного явления и стойком изменении генотипического состава популяции. Приспособления не возникают в готовом виде, а складываются в процессе многоступенчатого отбора удачных вариантов из множества изменившихся особей в чреде поколений. 

В эволюционном смысле понятие  «адаптация»  должно относиться не столько к отдельной  особи, сколько  к популяции и  виду. Изменения  же в пределах отдельной  особи  в ответ на те или иные изменения  окружающей среды происходят в пределах унаследованной каждой особью нормы  реакции.

2.1 Классификация адаптаций.

 По  происхождению   различают  преадаптивные, комбинаторные   и постадаптивные адаптации.

    В случае преадаптации потенциальные адаптационные явления  возникают, опережая существующие условия. Мутационный процесс и скрещивания  приводят к накоплению в популяциях скрытого резерва наследственной изменчивости. При преадаптивном пути возникновения  адаптаций нередко с успехом  используются прежние особенности  организма, возникшие в других условиях. При этом некоторые сложные приспособления могут возникать «опережая» условия, при которых они окажутся адаптациями.

    При возникновении  адаптаций комбинативным путем  существенно взаимодействие новых  мутаций друг с другом и с генотипом  в целом. Эффект мутаций зависит  от той генотипической среды, в состав которой они в будущем войдут. Скрещивание особей дает разнообразное  сочетание мутантного аллеля с другими  аллелями того же и других генов. Это  приводит к изменению эффекта  проявления мутации путем взаимодействия генов. При этом может быть или  усиление, или подавление его выражения  в фенотипе. Во всех случаях создается  реальная возможность для быстрой  смены одних адаптаций другими. Комбинативный путь формирования адаптации, видимо, наиболее распространенный в  природе.

Постадаптивный  путь возникновения  адаптаций связан с редукцией  ранее развитого  признака и использованию  ранее  существовавшего органа в  других целях – не тех, что определили его появление. При постадаптивном пути новые адаптации возникают  посредством использование ранее  существовавших структур в случае смены  их функций. При переводе генов, влияющих на развитие редуцируемых органов, в  рецессивное состояние они включаются в скрытый резерв наследственной изменчивости. Эти гены сохраняются  в генофонде популяции и время  от времени могут проявляться  фенотипически. В случае установления отбором положительной связи  между такими генами и новыми условиями  среды они могут дать начало развитию новых признаков и свойств.  Говоря об адаптации  нельзя не упомянуть о различных  ее масштабах. Различают специализированные адаптации и общие. Специализированные адаптации пригодны в узколокальных условиях жизни вида. В то время как общие пригодны в широком спектре условий среды. Первоначально общие  адаптации возникают как  специализированные. Перспективные  общие адаптации  затрагивают  не одну, а многие системы органов.