§39. Імунна система. Види імунітету. Механізми вродженого імунітет

• До змісту

Поміркуйте й обговоріть ситуацію. У другій половині II століття н. е. Марк Аврелій побудував нову стратегію захисту Риму. Крім лімесів (укріплених кордонів, що охороняли легіонери) та гарнізонів (військ загального призначення, що були розподілені всією територією імперії), він створив мобільні корпуси. Такі групи мали тимчасовий характер і створювалися спеціально для конкретної кампанії, після якої їх розпускали. Чому такий розподіл на бар’єрні кордони, війська загального та спеціального призначення, виявився ефективним у Маркоманських війнах?

Такий розподіл був ефективним, бо він створював багатошарову оборону, подібну до імунної системи організму.

Ефективність забезпечував такий розподіл:

1. Бар’єрні кордони (лімеси): Це перша лінія захисту. Вони запобігали проникненню ворогів. У біології це схоже на шкіру та слизові оболонки, які є укріпленими кордонами організму, що не дають мікроорганізмам потрапити всередину.

2. Війська загального призначення (гарнізони): Це друга лінія захисту, яка відповідає вродженому імунітету. Ці “війська” знешкоджують переважну більшість антигенів.

3. Мобільні корпуси (війська спеціального призначення): Це третя лінія захисту, яка відповідає адаптивному імунітету. Ці групи мали тимчасовий характер і створювалися спеціально для конкретної кампанії. Адаптивний імунітет забезпечують Т- і В-лімфоцити, які чітко спрямовані проти конкретних антигенів.

Відкритий мікрофон. Перед тим, як потрапити всередину, патогенні мікроорганізми мають подолати першу лінію захисту — «укріплені кордони» нашого організму. Поясніть, завдяки чому здорові слизові оболонки ока, дихальних шляхів, ротової порожнини та шлунка, а також наша шкіра, є неподоланними перешкодами для мікроорганізмів.

Здорові слизові оболонки та шкіра є непереборними для мікробів завдяки механічним і хімічним бар’єрам. Шкіра має щільний шар мертвих клітин, а її залози виділяють згубні для мікробів речовини. Слизові оболонки дихальних шляхів затримують мікроорганізми слизом і виводять його за допомогою війок, а в очах, роті та шлунку діють спеціальні речовини, такі як лізоцим (рот) і соляна кислота (шлунок), що вбивають бактерії.

Робота в парі. Пригадайте та назвіть клітини, які позначені на мазку крові цифрами 1–3. Які існують різновиди клітин за номером 3? Які функції вони виконують? Де вони утворюються й руйнуються, скільки живуть і який їхній вміст у крові в нормі?

1. Еритроцити. 2. Тромбоцити. 3. Лейкоцити.

Лейкоцити поділяються на дві групи:

• Гранулоцити (зернисті): нейтрофіли, еозинофіли, базофіли.
• Агранулоцити (незернисті): лімфоцити (Т- і В-клітини), моноцити.

Які функції вони виконують?

Забезпечують імунний захист організму:

• Розпізнають та знешкоджують антигени (віруси, бактерії, чужорідні білки).
• Здійснюють фагоцитоз (поглинання і перетравлення патогенів).
• Виробляють антитіла та формують імунну пам’ять.
• Знищують власні старі або мутовані (ракові) клітини.

Де вони утворюються й руйнуються?

• Утворюються: У червоному кістковому мозку (зі стовбурових клітин). Дозрівання та селекція Т-лімфоцитів відбувається в тимусі, розмноження — у лімфовузлах та селезінці.
• Руйнуються: У селезінці, печінці, а також у вогнищах запалення під час боротьби з інфекціями (наприклад, утворюючи гній).

Скільки живуть і який їхній вміст у крові в нормі?

• Тривалість життя: Варіює від кількох годин і діб (нейтрофіли) й впродовж багатьох років (Т-лімфоцити пам’яті).
• Вміст у нормі: 4,0–9,0 × 10⁹/л (або 4–9 тисяч в 1 мкл крові).

Поділіться своїми думками. Чому імунні клітини зосереджені саме в лімфовузлах, селезінці та скупченнях лімфоїдної тканини слизових оболонок?

Імунні клітини зосереджені в лімфовузлах, селезінці та скупченнях лімфоїдної тканини слизових оболонок, бо ці органи є периферійними органами імунної системи, де відбувається імунна відповідь.

Лімфовузли – це біологічні фільтри, які затримують і знешкоджують чужорідні тіла та бактерії. У них лімфоцити розмножуються та знищують антигени.

Селезінка – це фільтр проти бактерій, який продукує антитіла.

Скупчення лімфоїдної тканини (наприклад, мигдалики) містять клітини, що беруть участь у захисних реакціях, особливо в місцях, де мікроорганізми можуть подолати першу лінію захисту (слизові оболонки).

Знайдіть інформацію й виконайте завдання Користуючись схемою «Види імунітету та його механізми» на с. 195 і текстом підручника, дайте відповіді на запитання.

А) Чим відрізняються вроджений і адаптивний імунітети?

Вроджений імунітет неспецифічний, успадковується від батьків і не залежить від контакту зі збудником, залучає фагоцити (макрофаги, нейтрофіли) та природних кілерів, а також молекули інтерферону та лізоциму.

Адаптивний імунітет формується як відповідь на конкретний антиген, він є високоспецифічною «зброєю» і дає швидшу реакцію при повторній зустрічі. Забезпечується Т-лімфоцитами та В-лімфоцитами, які виробляють антитіла.

Б) Які клітини забезпечують клітинний імунітет?

Клітинний імунітет забезпечують макрофаги, нейтрофіли, природні кілери та Т-лімфоцити.

В) Які молекули забезпечують гуморальний імунітет?

Гуморальний імунітет забезпечують молекули інтерферону, лізоциму та антитіла.

Запитання і завдання

1. Чи справді вітаміни С та D зміцнюють імунітет і прискорюють одужання під час вірусних інфекцій?

Вітаміни С та D відіграють важливу роль у функціонуванні імунної системи, але їх ефективність у прискоренні одужання під час вірусних інфекцій є предметом наукових дискусій. Деякі дослідження показують, що достатній рівень цих вітамінів може підтримувати імунну відповідь, однак їх прийом у великих дозах під час хвороби не завжди призводить до значного скорочення її тривалості.

Вітамін С: Він дійсно необхідний для функціонування лейкоцитів (нейтрофілів та лімфоцитів) і захисту клітин від оксидативного стресу. Дослідження показують, що прийом вітаміну С під час хвороби майже не впливає на перебіг застуди у звичайної людини. Він корисний для профілактики (особливо у людей з фізичними навантаженнями), але не є «швидкою допомогою» при вже наявній інфекції.

Вітамін D: Критично важливий. Він активує Т-клітини (кілери), які знищують віруси. Дефіцит вітаміну D чітко корелює з важчим перебігом респіраторних інфекцій. Додатковий прийом ефективний насамперед для людей, які мають його дефіцит. У разі нормального рівня вітаміну в крові мегадози під час хвороби не мають доведеного лікувального ефекту.

2. Що таке сибірка, чому вона так називається і які українські слова є синонімами до цієї назви?

Сибірка — це гостре інфекційне захворювання, що викликається бактерією Bacillus anthracis. Назва хвороби пов’язана з тим, що на шкірі хворого часто утворюються чорні виразки, що нагадують вуглинки.

Українські синоніми:

• Телій (давня народна українська назва).
• Антракс (сучасна медична назва, від грец. anthrax — вугілля, через чорний колір виразки).
• Жабур (діалектизм).

3. Робота в парі. Розгляньте графіки, що показують динаміку двох різних захворювань і реакцію вродженого імунітету на них. Хто є збудником цих інфекцій? Яка з них перебігає в легкій формі та чим це зумовлено? Яка ситуація відповідає захворюванню на грип, а яка — на папіломи?

Збудниками обох інфекцій є віруси, оскільки на графіках показано динаміку вірусних частинок.

Інфекція №1 перебігає в легшій формі, оскільки кількість вірусних частинок швидко зменшується після досягнення піка, і до 5-го дня інфекція практично зникає. Це зумовлено ефективною роботою вродженого імунітету, зокрема високим рівнем інтерферону, який пригнічує розмноження вірусу. Ця ситуація відповідає захворюванню на грип.

Інфекція №2 є важчою або хронічною, оскільки, попри реакцію імунної системи, вірусні частинки повністю не зникають, а їх кількість стабілізується на певному рівні. Це свідчить про те, що імунна система не може повністю подолати інфекцію. Така картина характерна для інфекцій, викликаних, наприклад, папіломавірусом.