Чаще всего иммунитетом (от латинского слова
immunitas — освобождение, избавление от
чего-нибудь) называют невосприимчивость
к инфекционным заболеваниям, возникающую
после перенесенной болезни или прививки.
Однако понятие иммунитета гораздо шире.
Существует, например, растительный
иммунитет (фитоиммунитет). Болезни растений
вызываются бактериями и вирусами. Переболев,
растения тоже становятся невосприимчивыми
к этим возбудителям. Такую
невосприимчивость можно вызвать прививкой.
Пораженные растения синтезируют
защитные вещества. Большинство из них действуют
не против какого-то определенного
возбудителя заболевания, а более широко. Например,
зеленые растения выделяют фитонциды,
губительные для многих микроорганизмов (см.
Биологически активные вещества). Среди
защитных веществ растений есть и более
специфичные — белки-лектины, действующие по типу
антител. Чтобы понять все, о чем мы расскажем
дальше, обязательно прочтите теперь ст.
«Антиген и антитело».
Уже у беспозвоночных и низших
позвоночных животных можно наблюдать развитие
элементов системы иммунитета, но наиболее
развита она у птиц и млекопитающих. Ее
составные части — лимфоидные органы —
расположены по всему телу (см. рис.), а
действующие элементы — лимфоциты —
циркулируют в крови и лимфе. Каждый
чужеродный агент, попадающий в организм, не сможет
избежать встречи с лимфоидной системой.
Лимфоциты происходят от стволовых клеток
костного мозга (о стволовых клетках см. в
ст. «Кровь»). Лимфоциты — небольшие
клетки с плотным ядром. Внешне они одинаковы,
но выполняют различные функции. Одна из
них — осуществление реакций гуморального
иммунитета (от латинского слова humor —
жидкость), т. е. выработки антител. В этом
многоступенчатом процессе антиген прежде
всего должен быть захвачен макрофагом (см.
Фагоцитоз), важную роль которого в
процессах иммунитета предсказал еще И. И.
Мечников. Затем лимфоциты-«инструкторы» дают
сигнал к делению лимфоцитам —
предшественникам антителообразующих клеток.
Кроме гуморального существует и
клеточный иммунитет, где действующим началом
являются не молекулы антител,
циркулирующие в крови, а непосредственно лимфоциты.
Хирурги познакомились с ним, когда, пытаясь
лечить ожоги, пересаживали
(трансплантировали) на обожженное место кожный лоскут,
взятый у другого человека. Этот лоскут
неизменно погибал и отторгался. Такая же
участь постигала любой пересаженный орган —
трансплантат, будь то почка, сердце или
печень. Отторжение вызывают лимфоциты
хозяина, которые проникают в пересаженный
орган и убивают его клетки.
Каким же образом происходит
взаимодействие лимфоцитов с антигеном и между собой?
На поверхности лимфоцитов находятся
молекулы, подобные активным центрам антител,
которые связываются с антигеном. Одни
лимфоциты могут синтезировать и выделять
вещества, изменяющие поведение других
лимфоцитов. Например, существуют «дирижеры»
иммунологических процессов, ускоряющие
или замедляющие течение реакций
иммунитета. Еще один тип лимфоцитов регулирует
процессы размножения клеток, в том числе и
лимфоидных. Чрезвычайно важна и
деятельность лимфоцитов, убивающих изменившиеся
(мутантные) клетки — ведь если эти клетки
будут размножаться, они могут стать
источниками раковых опухолей.
Механизмы иммунитета защищают
организм от чужеродных веществ и поддерживают
его целостность. В их работе самое главное —
отличать «свое» от «чужого». «Чужие»
антигены вызывают иммунологический ответ, в то
время как антигены собственных клеток и
тканей остаются незамеченными.
Почему же деятельность лимфоцитов
направлена только на чужеродные вещества или
мутантные клетки и никогда, казалось бы, не
обращается против других антигенов
собственного организма?
В лимфоидных клетках на одной из стадий
эмбрионального развития организма
происходят изменения (мутации) генов,
кодирующих синтез антител. В результате возникает
огромное разнообразие генов, что
обусловливает синтез всех возможных видов антител.
В процессе клеточного деления — митоза гены
распределяются между лимфоцитами так, что
одна клетка может синтезировать антитела
одного типа, другая — другого и т. д.
Поскольку число лимфоцитов достаточно велико,
любой антиген, в том числе и собственный,
встретит свой лимфоцит. Но количество
собственных антигенов намного превышает количество
чужих. Предполагают, что большое количест-
ко антигенов собственных тканей убивает
клетки, реагирующие с ними, еще в
эмбриональном периоде. Так что значительная часть
новообразованных лимфоцитов гибнет до начала
функционирования иммунной системы
организма.
Если же количество антигена невелико, в
результате контакта с ним лимфоцит делится.
Его потомки также вступают в митоз, и в
конце концов образуется клон. Все его клетки
знакомы с данным антигеном, и если он
повторно попадет в организм, то встретит не
один, а множество своих лимфоцитов.
Иммунологический ответ возникнет быстрее и
будет более сильным. В этом и состоит
механизм иммунологической памяти, свойственный
и гуморальному и клеточному иммунитету.
В организм за время его жизни попадают
не все виды антигенов. Поэтому не каждый
лимфоцит может встретить свой антиген и
образовать клон. Но их избыточное количество
гарантирует надежную защиту организма от
любых антигенов.
И все-таки даже в нормальном организме
есть клетки, образующие небольшое
количество антител к собственным антигенам. Эти так
называемые аутоантитела участвуют в
удалении поврежденных или стареющих тканей.
Надзор за размножением этих клеток осуще-
ствляют лимфоциты-регуляторы. Если
механизмы надзора выходят из строя, начинается
массовое образование аутоантител к своим
антигенам, например эритроцитам или клеткам
почек, что приводит к серьезным
заболеваниям.
Мы убедились, как многообразна
деятельность иммунной системы и как важна она для
организма. Механизмы иммунитета еще
далеко не изучены. Иммунологи всего мира
работают над их исследованием, потому что от
этого зависит, насколько человечество
преуспеет в борьбе против рака,
преждевременного старения, аутоиммунных заболеваний,
научится решать проблемы трансплантации
органов и тканей и переливания крови.