Иммунная система не только борется с инфекциями, она нужна нам, прежде всего для того, чтобы отличить свое от чужого.

Чужеродными могут быть вещества, как попавшие в организм извне (микроорганизмы или патогены), так и развившиеся (раковые клетки) в нем.

Наш организм защищен от внешнего вторжения барьером из кожи и слизистых оболочек.

Об одном из барьеров мы уже говорили здесь.

А каждый, кто всё-таки проник внутрь, сталкивается с врожденной иммунной системой.

Врожденный иммунитет – это наша защита от микробов и продуктов распада тканей. Клетки этого вида иммунитета распознают врага по образам патогенности (молекулярным паттернам). Существуют молекулярные паттерны, ассоциированные с патогенами (pathogen-associatedmolecularpatterns, PAMPs), молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждениями (damage-associatedmolecularpatterns, DAMPs). Они распознаются с помощью специальных рецепторов (Toll-подобных рецепторов или Toll-like receptors, TLRs), которые запускают синтез цитокинов – молекул, активирующих врожденный и адаптивный иммунитет.

Для врожденного иммунитета не требуется специальных органов, фабрикой по производствуего клеток - лейкоцитов - является костный мозг. Лейкоциты бывают разными, они различаются по своим функциям и своему внешнему виду.

Так, гранулоциты – клетки, содержащие внутри цитоплазмы гранулы: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Нейтрофилы – самая многочисленная группа – живут всего 8-10 часов, путешествуют по крови и тканям, встречаясь с патогеном, убивают его и погибают сами.

Эозинофилы и базофилы содержат гранулы для борьбы с крупными патогенами: червями, грибами, внеклеточными бактериями.

Другая группа лейкоцитов – моноциты, не имеют гранул внутри. Моноциты проникают в ткани и становятся макрофагами. В тканях они двигаются, поглощают патоген и растворяют его внутри себя.

Также существуют дендритные клетки с длинными выростами для поиска патогена, их основная задача - показать врага Т-лимфоциту.

А лимфоциты, в свою очередь - натуральные киллеры (NK или естественные киллеры). Они уничтожают клетки, пораженные бактериями и вирусами, опухолевые клетки, с помощью перфоринов и гранзимов растворяя клеточную стенку врага.

Все клетки нашего организма, имеющие ядро, располагают на своей поверхности молекулы главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC) I класса (именно этими рецепторами мы и отличаемся друг от друга). Инфицированная или поврежденная клетка эту молекулу теряет и уничтожается как чужая NK.

В растворенном виде в крови находятся компоненты гуморального (передаваемого через жидкости) врожденного иммунитета. К ним относятся:

-белки, связывающие железо и цинк, необходимые патогенам для жизнедеятельности - лактоферрин, кальпротектин

- ферменты, генерирующие кислород и оксид азота (окислители)

-ферменты, расщепляющие мембрану патогена – лизоцим, хитиназа, фосфолипаза А2

- белки и пептиды, разрушающие клеточную оболочку микроорганизма – комплемент, эозинофильный белок, дефензины

- цитокины – белки, синтезируемые клетками иммунной и кроветворной систем, регулирующие взаимодействия клеток

Результатом активации клеточного и гуморального врожденного иммунитета – развитие в течение нескольких часов реакции воспаления на внедрение патогена.

Кроме врожденного, существует также приобретенный иммунитет. Приобретенный или адаптивный (приспосабливающийся) иммунитет формируется на протяжении всей жизни человека в ответ на патогены, с которыми сталкивается человек.

Его возникновение потребовало специализированных органов.

К центральным органам можно отнести и костный мозг, на этой фабрике производятся все клетки иммунной системы, и тимус, в который направляются Т-клетки для дальнейшего созревания и обучения.

Периферический отдел иммунной системы включает в себя лимфоидные органы, такие как селезенка, лимфатические узлы, пейеровы бляшки кишечника. Лимфоциты передвигаются по кровеносным и лимфатическим путям, но для полноценного выполнения своей функции им требуются специально организованные структуры. Если в коже они расположены диффузно, то на слизистых упорядочены в лимфоидные фолликулы (мукозоассоциированная лимфоидная ткань, MALT) в верхних дыхательных путях, пищеварительной системе, миндалины, пейеровы бляшки в тонком кишечнике

Клетки адаптивного иммунитета – лимфоциты, они живут от нескольких месяцев до нескольких лет. 80% из них Т-лимфоциты, 20% - В-лимфоцитов.

Т-лимфоцит необходим для распознавания чужеродного антигена, в тимусе он обучился не реагировать на свое.

Один рецептор может распознать только один антиген (работает как ключ к замку).

Клетка, представляющая антиген совместно с рецептором главного комплекса гистосовместимости МНС I класса контактирует с Т-лимфоцитом и с помощью коктейля цитокинов превращает его в Т-киллер, который разрушает клетки мишени с помощью перфоринов, гранзимов и гранулизина.

Или она может превратить его в Т-хелпер – помощник, который активирует с помощью цитокинов В-лимфоцит и превращает его в плазматическую клетку (если это Т-хелпер 2 типа), а если Т-хелпер 1 типа, то активируются макрофаги. Т-хелпер 17 типа активирует нейтрофилы.

Еще один вариант для клетки – превратить Т-лимфоцит в Т-супрессор, который подавляет реакции В-лимфоцита и блокируют Т-хелперы, регулируя силу иммунного ответа.

В-лимфоцит на свой поверхности несет заякоренные антитела, к которым присоединяется  антиген, проникает внутрь и расщепляется на кусочки, которые В-лимфоцит должен снова представить на своей поверхности с МНС II класса, чтобы активировать Т-хелпер и уже он, в свою очередь, выделит цитокины, активирующие В-лимфоцит.

И уже эта активированная В-клетка начинает делиться, а ее потомки превращаются в плазматические клетки, секретирующие миллионы антител, идентичных тому рецептору, который распознал патоген. Антитела, плавая в крови и лимфе, связываются с патогеном и маркируют его для разрушения системой комплемента или фагоцитами.

Антитела могут связать бактериальный токсин и нейтрализовать его или конкурировать с бактериями и вирусами за рецепторы мешать проникнуть в клетку.

Антитела бывают нескольких классов, первыми, В-лимфоцитом синтезируются иммуноглобулины (Ig) класса M и D. После активации происходит переключение на IgG, IgA и IgE

Для развития адаптивного иммунного ответа потребуется от нескольких дней до 2 недель, но в отличии от врожденного, после него остаются клетки памяти.