Иммунный ответ
Иммунный ответ — это согласованная реакция организма на антиген: чужеродное вещество или изменённую клетку. В нём участвуют клетки крови, лимфоциты, антитела и органы иммунной системы; результатом может быть уничтожение возбудителя и формирование иммунологической памяти.
Что запускает иммунный ответ
Основой иммунного ответа служит распознавание антигена. Антигеном называют вещество или структуру, которые иммунная система воспринимает как чужеродные и на которые может ответить. Антигенами бывают белки вирусов и бактерий, токсины, чужие клетки, а иногда собственные изменённые белки.
Первыми реагируют барьеры и клетки врождённой защиты. Кожа и слизистые препятствуют проникновению микробов, а фагоциты поглощают и переваривают частицы; этот процесс называется фагоцитозом. Важную роль играют также воспаление, температура и белки плазмы. Если врождённой защиты недостаточно, включается специфический, или приобретённый, иммунитет.
В приобретённом иммунитете работают особые лейкоциты. Т- и В-лимфоциты несут рецепторы, способные связывать определённые антигены. После распознавания нужные клетки активируются, делятся и образуют клон одинаковых клеток. Такой принцип называют клональным отбором; подробнее он описан на странице клонально-селекционная теория.
Иммунный ответ — реакция иммунной системы на антиген. Антиген — чужеродная или изменённая структура, распознаваемая иммунной системой. Специфичность означает, что рецептор лимфоцита или антитело подходят только к определённому участку антигена.
Клеточный иммунитет
Клеточный иммунитет осуществляется главным образом Т-лимфоцитами и особенно важен против вирусов, внутриклеточных паразитов и опухолевых клеток. Т-лимфоциты созревают в тимусе. Разные группы Т-клеток выполняют разные функции.
| Клетки | Основная функция | Результат |
|---|---|---|
| Т-хелперы | Распознают антиген и выделяют сигнальные вещества | Активируют В-лимфоциты, фагоциты и другие клетки |
| Т-киллеры | Распознают заражённые или изменённые клетки | Разрушают клетки-мишени |
| Т-регуляторы | Ограничивают чрезмерную реакцию | Снижают риск повреждения собственных тканей |
| Т-клетки памяти | Сохраняются после ответа | Быстро реагируют при повторной встрече с антигеном |
Заражённая клетка выставляет на поверхности фрагменты чужеродного белка. Т-киллер распознаёт такой комплекс, прикрепляется к клетке-мишени и запускает её гибель. При этом сам возбудитель может не контактировать с антителами: главное действие направлено на клетку, внутри которой он находится.
Если защиту обеспечивают Т-лимфоциты и непосредственное уничтожение клеток-мишеней, это клеточный иммунитет. Если основными действующими веществами являются антитела в крови и тканевых жидкостях, это гуморальный иммунитет.
Гуморальный иммунитет и антитела
Гуморальный иммунитет осуществляется в жидкостях организма — крови, лимфе и межклеточной жидкости. Его главные участники — В-лимфоциты. После распознавания антигена и получения сигналов от Т-хелперов В-лимфоцит делится. Часть его потомков превращается в плазматические клетки, которые производят антитела, а часть становится В-клетками памяти.
Антитела — это белки-иммуноглобулины. Каждое антитело имеет участки связывания, форма которых соответствует определённому участку антигена — эпитопу. Связывание можно представить как взаимодействие «ключ — замок», но это не означает полного физического совпадения всего антигена: достаточно соответствия небольших участков.
Связавшись с антигеном, антитело может нейтрализовать токсин или вирус, склеить частицы, облегчить их захват фагоцитами и активировать систему белков, разрушающих чужеродные клетки. Антитела не уничтожают все микробы напрямую: часто они лишь помечают цель для других механизмов защиты.
Что является главным признаком гуморального иммунитета?
Первичный и вторичный ответ
При первой встрече с антигеном развивается первичный иммунный ответ. Сначала антиген распознаётся, затем активируются подходящие лимфоциты, формируются плазматические клетки и клетки памяти. Антитела появляются не сразу, а их количество обычно постепенно увеличивается. После удаления антигена активных клеток становится меньше.
При повторном попадании того же антигена срабатывает вторичный иммунный ответ. Клетки памяти быстро превращаются в эффекторные клетки и начинают делиться. Поэтому антитела появляются быстрее, их концентрация достигает большего значения, а защита обычно оказывается сильнее и длится дольше.
Иммунологическая память — способность быстрее и сильнее отвечать на уже знакомый антиген. Она связана с сохранением Т- и В-клеток памяти, а не с постоянным присутствием большого количества антител.
Разобранный пример
После вакцинации при встрече с возбудителем у человека быстро образовалось много антител. Определите: 1) какой тип иммунитета проявился; 2) какие клетки обеспечили ускоренную реакцию; 3) почему ответ оказался быстрым.
Ответ: проявился вторичный гуморальный иммунный ответ. Его обеспечили В-клетки памяти и образовавшиеся из них плазматические клетки. Быстрота объясняется тем, что этап первичного распознавания и отбора подходящего клона уже был пройден.
Что важно не перепутать
1. Нельзя считать антитела клетками: это белки, которые производят плазматические клетки. 2. Вакцина не обязательно вызывает заболевание: она знакомит иммунную систему с антигеном и формирует память. 3. Клеточный и гуморальный иммунитет не существуют полностью раздельно: Т-хелперы помогают В-лимфоцитам. 4. Вторичный ответ возникает при повторной встрече с тем же или очень близким антигеном, а не при любом новом микробе. 5. Антиген и антитело — не одно и то же: антиген запускает ответ, антитело связывает антиген.
Нарушенная направленность иммунной реакции может приводить к аллергии или атаке собственных тканей. Аллергия — чрезмерная реакция на обычно безвредный антиген, а аутоиммунные болезни связаны с нарушением распознавания «своего»; эта тема рассматривается на странице аутоиммунное заболевание. Вакцинация использует свойство памяти и разбирается подробнее на странице вакцинация.
Быстрая проверка
Главное
- Антиген запускает специфический иммунный ответ; подходящие лимфоциты проходят отбор и размножаются.
- Клеточный иммунитет связан прежде всего с Т-лимфоцитами и уничтожением клеток-мишеней.
- Гуморальный иммунитет связан с В-лимфоцитами, плазматическими клетками и антителами.
- Первичный ответ развивается медленнее; вторичный благодаря клеткам памяти быстрее, сильнее и дольше.
- Антитела связывают антигены, нейтрализуют их или помогают другим клеткам уничтожить цель.