Общая характеристика врожденного иммунитета
Иммунная система обеспечивает две основные формы защиты: неспецифическую и специфическую. Неспецифический иммунный ответ представляет собой базовую линию обороны организма. В отличие от адаптивного иммунитета, который защищает от конкретного возбудителя и включается только при недостаточности неспецифического ответа, врожденный иммунитет обладает рядом уникальных черт:
- Высокая скорость. Механизмы включаются мгновенно, на самых ранних этапах проникновения инфекции.
- Автономность. Система полноценно функционирует даже при отсутствии специфического иммунного ответа.
- Отсутствие памяти. Врожденный иммунитет не формирует «долгосрочную память» о контакте с инфекцией.
- Широкий спектр мишеней. Атаке подвергаются не только сами микроорганизмы, но и собственные клетки хозяина, если они инфицированы возбудителем или имеют измененные белки на своей поверхности.
Первая линия защиты: барьеры и жидкости
Неспецифический ответ включает барьерные, гуморальные и клеточные механизмы.
Барьерные механизмы Нормальная кожа и неповрежденный эпителий слизистых оболочек служат физической преградой, которая препятствует инвазии патогенов и облегчает их изгнание. Организм активно очищает эти барьеры:
- Механическое движение стенок органов: кашель, чихание и рвота помогают быстро изгнать чужеродные агенты.
- Мукоцилиарный конвейер: в дыхательных путях постоянно движется слизь за счет ритмичной работы ресничек мерцательного эпителия.
- Перистальтика: обеспечивает регулярное очищение кишечника.
- Ток жидкостей: постоянный ток стерильной мочи промывает мочевые пути, а ток слезной жидкости очищает поверхность глаз.
Гуморальные механизмы Биологические жидкости организма насыщены факторами, которые убивают микробов или тормозят их рост:
- Пот обладает собственными противомикробными свойствами.
- Лизоцим и полиамины содержатся в крови, слезной жидкости, слюне и секретах кишечника.
- Компоненты плазмы крови включают систему комплемента, С-реактивный белок (СРБ) и интерферон (ИФ).
- Секреторные продукты желудочно-кишечного тракта (желудочный сок, панкреатические ферменты, соли желчных кислот) создают химически неприемлемую среду для выживания возбудителей.
Клеточный ответ и система фагоцитов
В неспецифическом иммунном ответе принимают участие различные популяции клеток: полиморфно-ядерные лейкоциты (к которым относятся нейтрофильные, базофильные и эозинофильные гранулоциты), тучные клетки и естественные киллеры (так называемые NK-клетки).
Особое место занимает система мононуклеарных фагоцитов (СМФ). Это клетки, широко распространенные в тканях и способные к фагоцитозу — поглощению и уничтожению возбудителей, а также дефектных клеток самого организма.
Названия макрофагов исторически зависят от их тканевой локализации:
- Печень: звездчатые эндотелиоциты (клетки Купфера).
- Легкие: альвеолярные макрофаги.
- Головной мозг: клетки микроглии.
- Почечные клубочки: мезангиоциты.
- Соединительная ткань и лимфоидная система: гистиоциты.
- Другие ткани: макрофаги.
Принцип распознавания: что такое PAMP
Врожденный иммунитет неспецифичен, но он должен безошибочно отличать свои здоровые ткани от чужеродных агентов. Для этого система реагирует на патоген-ассоциированные молекулярные образы (pathogen-associated molecular patterns — PAMP). Это молекулярные структуры, общие для всех патогенов (например, специфические молекулы клеточной мембраны бактерий).
Свойства PAMP:
- Специфичность происхождения. Они синтезируются только микроорганизмами и полностью отсутствуют в клетках животных. Распознавание PAMP служит однозначным сигналом к атаке на «чужой» антиген.
- Групповой характер. Эти структуры характерны не для одного конкретного вида, а для целого ряда патогенов.
- Консервативность. PAMP жизненно важны для жизнедеятельности самой бактерии. По этой причине они эволюционируют очень медленно, и иммунная система успевает «настроить» их эффективное распознавание.
Примечание: Если первая линия обороны, состоящая из макрофагов и гранулоцитов, оказывается прорвана, в дело вступает специфический (адаптивный) иммунитет.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие гуморальные факторы входят в систему врожденного иммунитета?
В систему врожденного иммунитета входят гуморальные факторы биологических жидкостей, убивающие или тормозящие рост патогенов. К ним относятся:
- Пот — обладает противомикробными свойствами.
- Лизоцим и полиамины — содержатся в крови, слезной жидкости, слюне и секретах кишечника.
- Компоненты плазмы крови — система комплемента и С-реактивный белок.
- Интерферон.
- Секреторные продукты ЖКТ — желудочный сок, панкреатические ферменты и соли желчных кислот.
Какие рецепторы клеток врожденного иммунитета распознают PAMP?
Патогенассоциированные молекулярные паттерны (PAMP) распознаются паттернраспознающими рецепторами (PRR). Они подразделяются на следующие группы:
- Секретируемые рецепторы — циркулируют в биологических жидкостях (кровь, лимфа).
- Мембранные рецепторы — TLR (Toll-подобные рецепторы) и CLR (С-лектиновые рецепторы), расположенные на плазмалемме и в мембранах эндосом.
- Цитозольные рецепторы — внутриклеточные сенсоры, включающие NOD1 и NOD2 (распознают бактериальные пептидогликаны), RIG-I и MDA5 (сенсоры вирусных нуклеиновых кислот), DAI и инфламмасомы.
- Scavenger-рецепторы — рецепторы-«мусорщики», распознающие липидные компоненты бактерий.
Каковы основные отличия врожденного иммунитета от адаптивного?
Основные отличия заключаются в специфичности, скорости реакции и механизмах распознавания.
| Характеристика | Врожденный иммунитет | Адаптивный иммунитет |
|---|---|---|
| Объект распознавания | Консервативные молекулярные структуры | Антигенные эпитопы |
| Дискриминация «свое–чужое» | Совершенная, сложилась в филогенезе | Несовершенная, формируется в онтогенезе |
| Потребность в костимуляции | Нет | Есть |
| Время реализации эффекта | Немедленно | Требует времени |
| Формирование генов рецепторов | Детерминированы генетически | Формируются в процессе дифференцировки клеток |
| Распределение на клетках | Все клетки в популяции экспрессируют одинаковые рецепторы | Клональное |
| Клетки, несущие рецепторы | Любые ядерные клетки | Только B- и T-лимфоциты |
Какие популяции лейкоцитов принимают участие в клеточном ответе врожденного иммунитета?
В клеточном ответе врожденного иммунитета принимают участие несколько основных популяций лейкоцитов. К ним относятся:
- Полиморфно-ядерные лейкоциты — нейтрофильные, базофильные и эозинофильные гранулоциты.
- Мононуклеарные фагоциты — моноциты крови и тканевые макрофаги (гистиоциты, клетки Купфера, альвеолярные макрофаги, клетки микроглии, мезангиоциты).
- Тучные клетки (лаброциты) — участвуют в выделении медиаторов воспаления и хемотаксисе.
- Естественные киллеры (NK-клетки) — большие зернистые лимфоциты, уничтожающие инфицированные и опухолевые клетки.
Каковы функции естественных киллеров (NK-клеток) в неспецифическом иммунном ответе?
Естественные киллеры (NK-клетки) обеспечивают быстрое реагирование на чужеродные антигены и выполняют две основные функции:
- Цитотоксическая функция — уничтожение опухолевых клеток, простейших, а также клеток, инфицированных вирусами и бактериями. Лизис осуществляется перфорин-зависимым механизмом: перфорины образуют поры в мембране мишени, через которые проникают гранзимы, запускающие апоптоз.
- Регуляторная функция — координация врожденного иммунного ответа посредством продукции цитокинов, в частности интерферона-гамма (IFN-γ).
Вопросы с занятий и экзамена
Что происходит, если врожденный иммунитет не справляется с инфекцией?
Если первая линия обороны (макрофаги и гранулоциты) прорвана, организм запускает специфический (адаптивный) иммунный ответ, который направлен на уничтожение конкретного возбудителя.
Почему иммунная система распознает PAMP, а бактерии от них не избавляются?
Эти молекулярные структуры критически важны для жизнедеятельности самих микроорганизмов. Они эволюционируют крайне медленно, поэтому иммунитет успевает настроить их безошибочное распознавание.
Встречаются ли структуры PAMP в здоровых клетках человека?
Нет, эти молекулярные образы синтезируются исключительно микроорганизмами и полностью отсутствуют в клетках животных. Их появление — это сигнал к атаке на «чужой» антиген.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы работы мукоцилиарного конвейера дыхательных путей
- Роль системы комплемента и С-реактивного белка в плазме крови
- Функции естественных киллеров (NK-клеток) и тучных клеток
- Взаимодействие полиморфно-ядерных лейкоцитов с патогенами
- Процесс фагоцитоза в системе мононуклеарных фагоцитов
Разберите тему целиком в курсе «Патанатомия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Врожденный иммунитет» и ещё 4 414 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 153 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Иммунопатологические процессы»
Бесплатные видеоуроки: патанатомияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.