Механизмы удаления чужеродных агентов из организма при врождённом и приобретённом иммунитете

Уда­ле­ние чу­же­род­ных аген­тов из ор­га­низ­ма осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с ис­поль­зо­ва­ни­ем ком­плек­са ме­ха­низ­мов, бо́льшая часть ко­то­рых фор­ми­ру­ет­ся в рам­ках вро­ж­дён­но­го И. Эф­фек­то­рные ме­ха­низ­мы И. раз­де­ля­ют на кле­точ­ные и гу­мо­раль­ные. Кле­точ­ные ме­ха­низ­мы вро­ж­дён­но­го И. при­во­дят к ци­то­ли­зу (раз­ру­ше­нию кле­ток). Из трёх ва­ри­ан­тов по­след­не­го (внут­ри­кле­точ­ный, вне­кле­точ­ный и кон­такт­ный) наи­бо­лее эф­фек­ти­вен внут­ри­кле­точ­ный ци­то­лиз, реа­ли­зуе­мый в про­цес­се фа­го­ци­то­за: чу­же­род­ная клет­ка за­хва­ты­ва­ет­ся фа­го­ци­та­ми (ней­тро­фи­ла­ми, мак­ро­фа­га­ми и др. клет­ка­ми) и, ока­зав­шись внут­ри фа­го­ли­зо­со­мы, сна­ча­ла уби­ва­ет­ся ак­тив­ны­ми фор­ма­ми ки­сло­ро­да, ок­си­дом азо­та и бак­те­ри­цид­ны­ми пеп­ти­да­ми, а за­тем рас­ще­п­ля­ет­ся фер­мен­та­ми. Вне­кле­точ­но­му ци­то­ли­зу бак­те­ри­цид­ны­ми фак­то­ра­ми, сек­ре­ти­руе­мы­ми лей­ко­ци­та­ми (в т. ч. эо­зи­но­фи­ла­ми), под­вер­га­ют­ся, напр., клет­ки мно­го­кле­точ­ных па­ра­зи­тов, кон­такт­но­му ци­то­ли­зу – ин­фи­ци­ро­ван­ные ви­ру­сом или опу­хо­ле­вые клет­ки с по­мо­щью т. н. NK-кле­ток (от англ. natural killer – ес­те­ст­вен­ный ис­тре­би­тель). В зо­не кон­так­та по­след­них с клет­ка­ми-ми­ше­ня­ми фор­ми­ру­ет­ся мик­ро­по­лость, в ко­то­рую NK-клет­ка сек­ре­ти­ру­ет ве­ще­ст­ва, од­ни из ко­то­рых фор­ми­ру­ют по­ры в мем­бра­не клет­ки-ми­ше­ни, а дру­гие, про­ник­нув че­рез эти по­ры, вклю­ча­ют про­цесс апоп­то­за – ак­тив­ной фор­мы ги­бе­ли клет­ки. Гу­мо­раль­ны­ми фак­то­ра­ми вро­ж­дён­но­го И., спо­соб­ст­вую­щи­ми уда­ле­нию чу­же­род­ных аген­тов, яв­ля­ют­ся бак­те­ри­цид­ные пеп­ти­ды (де­фен­зи­ны, ка­те­ли­ци­ди­ны), бел­ки ост­рой фа­зы вос­па­ле­ния, ком­по­нен­ты сис­те­мы ком­пле­мен­та, ци­то­ки­ны. Ак­ти­ви­руе­мые ком­по­нен­ты ком­пле­мен­та вы­зы­ва­ют оп­со­ни­за­цию – об­лег­че­ние фа­го­ци­то­за мик­ро­ор­га­низ­мов или их ли­зис в ре­зуль­та­те фор­ми­ро­ва­ния по­ры в мем­бра­не. Бел­ки ост­рой фа­зы (в т. ч. С-ре­ак­тив­ный бе­лок) оп­со­ни­зи­ру­ют чу­же­род­ные клет­ки и ак­ти­ви­ру­ют ком­пле­мент. Ци­то­ки­ны обес­пе­чи­ва­ют фор­ми­ро­ва­ние вос­па­лит. ре­ак­ции, в рам­ках ко­то­рой реа­ли­зу­ет­ся вро­ж­дён­ный И.; от­но­ся­щие­ся к ним ин­тер­фе­ро­ны ока­зы­ва­ют про­ти­во­ви­рус­ное и про­ти­во­опу­хо­ле­вое дей­ст­вие.

Осн. эф­фек­тор­ны­ми фак­то­ра­ми при­об­ре­тён­но­го И. слу­жат ци­то­ток­сические Т-лим­фо­ци­ты, ци­то­ки­ны, сек­ре­ти­руе­мые Т-хел­пе­ра­ми, и ан­ти­те­ла. Ци­то­ток­си­че­ские Т-лим­фо­ци­ты об­ра­зу­ют­ся в про­цес­се кле­точ­но­го им­мун­но­го от­ве­та. Они реа­ли­зу­ют своё дей­ст­вие с по­мо­щью ме­ха­низ­ма кон­такт­но­го ци­то­ли­за или апоп­то­за кле­ток-ми­ше­ней. Ми­ше­нью ци­то­ток­сических Т-лим­фо­ци­тов яв­ля­ют­ся лишь те клет­ки, ко­то­рые экс­прес­си­ру­ют ан­ти­ген­ные эпи­то­пы, рас­по­зна­вае­мые Т-лим­фо­ци­та­ми, т. е. их дей­ст­вие бо­лее при­цель­но, чем дей­ст­вие ес­теств. кил­ле­ров. Уча­стие Т-хел­пе­ров в реа­ли­за­ции эф­фек­тор­ной фа­зы им­мун­но­го от­ве­та свя­за­но с сек­ре­ци­ей ци­то­ки­нов, пре­ж­де все­го ин­тер­фе­ро­на. При его дей­ст­вии на мак­ро­фа­ги (осо­бен­но в со­че­та­нии с фак­то­ром нек­ро­за опу­хо­ли) рез­ко по­вы­ша­ет­ся бак­те­ри­цид­ная ак­тив­ность по­след­них и раз­ру­ша­ют­ся да­же те па­то­ге­ны (ми­ко­бак­те­рии, про­стей­шие), ко­то­рые не мо­гут быть уби­ты без уча­стия ци­то­ки­нов. Т. о., гу­мо­раль­ные про­дук­ты Т-хел­пе­ров уси­ли­ва­ют внут­ри­кле­точ­ный ци­то­лиз, осу­ще­ст­в­ляе­мый в рам­ках вро­ж­дён­но­го И. Ан­ти­те­ла, сек­ре­ти­руе­мые плаз­ма­тич. клет­ка­ми, ко­то­рые диф­фе­рен­ци­ру­ют­ся из В-лим­фо­ци­тов, пред­став­ля­ют со­бой рас­тво­ри­мую фор­му их ан­ти­ген­рас­по­знаю­щих ре­цеп­то­ров. Об­ла­дая спо­соб­но­стью свя­зы­вать­ся с ан­ти­ге­на­ми как в рас­тво­ри­мой, так и в мем­бра­но­свя­зан­ной фор­мах, они мо­гут бло­ки­ро­вать ан­ти­ге­ны и не­су­щие их па­то­ге­ны. Ре­зуль­та­том бло­ка­ды мо­жет быть ут­ра­та мик­роб­ны­ми клет­ка­ми под­виж­но­сти, спо­соб­но­сти к ад­ге­зии, пре­дот­вра­ще­ние ин­фи­ци­ро­ва­ния кле­ток ви­ру­са­ми. При свя­зы­ва­нии ток­си­нов или фер­мен­тов ан­ти­те­ла ней­тра­ли­зу­ют их ак­тив­ность. Од­на­ко бо́льшая часть эф­фек­тов ан­ти­тел обу­слов­ле­на при­вле­че­ни­ем эф­фек­тор­ных кле­ток и мо­ле­кул. При взаи­мо­дей­ст­вии с ан­ти­ге­ном (см. Ан­ти­ген – ан­ти­те­ло ре­ак­ция) де­ма­ски­ру­ют­ся уча­ст­ки мо­ле­ку­лы ан­ти­те­ла, рас­по­зна­вае­мые ком­по­нен­та­ми ком­пле­мен­та (C1q) и Fc-ре­цеп­то­ра­ми эф­фек­тор­ных кле­ток – фа­го­ци­тов и ес­теств. кил­ле­ров. Свя­зы­ва­ние C1q при­во­дит к ак­ти­ва­ции ком­пле­мен­та с оп­со­ни­за­ци­ей и/или ли­зи­сом чу­же­род­ной клет­ки. Свя­зы­ва­ние с Fc-ре­цеп­то­ром мак­ро­фа­га или ино­го фа­го­ци­та об­лег­ча­ет фа­го­ци­тоз (оп­со­ни­за­цию). Рас­по­зна­ва­ние ан­ти­тел, фик­си­ро­ван­ных на клет­ках-ми­ше­нях, Fc-ре­цеп­то­ра­ми ес­теств. кил­ле­ров об­лег­ча­ет осу­ще­ст­в­ле­ние кон­такт­но­го ци­то­ли­за. Т. о., бóльшая часть про­яв­ле­ний эф­фек­тор­ной ак­тив­но­сти ан­ти­тел, как и кле­точ­ных фак­то­ров при­об­ре­тён­но­го И., со­сто­ит в по­вы­ше­нии эф­фек­тив­но­сти ре­ак­ций вро­ж­дён­но­го И. и при­да­нии им спе­ци­фич­но­сти в от­но­ше­нии кон­крет­ных ан­ти­ге­нов.

В хо­де им­мун­но­го от­ве­та фор­ми­ру­ет­ся им­му­но­ло­ги­че­ская па­мять, не свой­ст­вен­ная вро­ж­дён­но­му И. Её суб­стра­том слу­жат Т- и В-лим­фо­ци­ты им­му­но­ло­гич. па­мя­ти, ко­то­рые диф­фе­рен­ци­ру­ют­ся при пер­вич­ном им­мун­ном от­ве­те, не при­ни­мая в нём уча­стия, и за­тем дли­тель­но со­хра­ня­ют­ся в ор­га­низ­ме. Ре­ак­ция этих кле­ток на ан­ти­ген при его по­втор­ном по­сту­п­ле­нии (вто­рич­ный им­мун­ный от­вет) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся бо­лее бы­ст­ро и эф­фек­тив­но, чем ре­ак­ция лим­фо­ци­тов при пер­вом кон­так­те с ан­ти­ге­ном. На этом ос­но­ва­но соз­да­ние ис­кус­ст­вен­но­го И. к воз­бу­ди­те­лям за­бо­ле­ва­ний пу­тём вак­ци­на­ции: ос­лаб­лен­ный, уби­тый па­то­ген или вы­де­лен­ные из не­го ан­ти­ге­ны вы­зы­ва­ют фор­ми­ро­ва­ние кле­ток па­мя­ти без раз­ви­тия ин­фекц. про­цес­са, что по­вы­ша­ет эф­фек­тив­ность им­мун­ной за­щи­ты при по­сту­п­ле­нии в ор­га­низм ак­тив­но­го па­то­ге­на, не­су­ще­го те же ан­ти­ген­ные мо­ле­ку­лы. Ана­ло­гич­ные под­хо­ды ис­поль­зу­ют для соз­да­ния И. к опу­хо­ле­вым клет­кам с по­мо­щью он­ко­вак­цин.

Патология иммунитета

мо­жет быть обу­слов­ле­на его ос­лаб­ле­ни­ем (им­му­но­де­фи­ци­ты) или из­вра­щён­ным про­яв­ле­ни­ем (ау­то­им­му­ни­тет, ал­лер­гия). Им­му­но­де­фи­ци­ты мо­гут про­яв­лять­ся как са­мо­сто­ят. за­бо­ле­ва­ния, обу­слов­лен­ные де­фек­том ге­нов (пер­вич­ные им­му­но­де­фи­ци­ты), или как син­дро­мы, со­пут­ст­вую­щие др. за­бо­ле­ва­ни­ям или дей­ст­вию по­вре­ж­даю­щих фак­то­ров (вто­рич­ные им­му­но­де­фи­ци­ты). Ау­то­им­мун­ные бо­лез­ни яв­ля­ют­ся след­ст­ви­ем раз­ви­тия им­мун­но­го от­ве­та на собств. ан­ти­ге­ны ор­га­низ­ма. Ос­но­вой ал­лер­гии слу­жит не­аде­к­ват­но уси­лен­ная ре­ак­ция И. на оп­ре­де­лён­ные ан­ти­ге­ны (ал­лер­ге­ны); её при­чи­ной яв­ля­ет­ся вы­брос ак­тив­ных суб­стан­ций из туч­ных кле­ток при взаи­мо­дей­ст­вии ал­лер­ге­на с IgE-ан­ти­те­ла­ми, фик­си­ро­ван­ны­ми на по­верх­но­сти этих кле­ток. К па­то­ло­гии И. мо­гут быть от­не­се­ны так­же им­му­но­ло­гич. ос­лож­не­ния бе­ре­мен­но­сти (ре­ак­ция на ан­ти­ге­ны пло­да). Осо­бое ме­сто за­ни­ма­ет ре­ак­ция ор­га­низ­ма на транс­план­та­ты чу­же­род­ных тка­ней, а так­же ре­ак­ция им­му­но­ци­тов, со­дер­жа­щих­ся в транс­план­та­те, на ан­ти­ге­ны ор­га­низ­ма (ре­ак­ция транс­план­тат-про­тив-хо­зяи­на). Не­об­хо­ди­мость пре­ду­пре­ж­де­ния и ле­че­ния из­вра­щён­ных про­яв­ле­ний И. по­ро­ди­ла за­да­чу ос­лаб­ле­ния И. пу­тём «ин­ги­би­рую­щей» вак­ци­на­ции (ал­лер­го­вак­ци­ны, вак­ци­ны про­тив ау­то­им­му­ни­те­та), что до­пол­ни­ло тра­диц. спо­со­бы уси­ле­ния И. про­тив воз­дей­ст­вия па­то­ген­ных фак­то­ров (см. Им­му­ни­за­ция). По­ис­ки пу­тей на­прав­лен­ной им­му­но­кор­рек­ции в зна­чит. сте­пе­ни оп­ре­де­ля­ют при­клад­ную зна­чи­мость изу­че­ния И. и обу­слов­ли­ва­ют об­ществ. ин­те­рес к им­му­но­ло­гич. про­бле­мам. Нау­ка об им­му­ни­те­те на­зы­ва­ет­ся им­му­но­ло­ги­ей.

Способы взаимодействия отдельных организмов со средой и др. организмами от уровня вида до биоты в усл. Ограниченности ресурсов

Биотические факторы — совокупность влияний жизнеде­ятельности одних организмов на жизнедеятельность других (внутривидовые и межвидовые взаимодействия), а также на неживую среду обитания. Внутривидовые взаимодействия меж­ду особями складываются в результате конкурентной борьбы в условиях роста численности и плотности популяций за места своих гнездовий, за пищевые ресурсы. Межвидовые взаимо­действия значительно более разнообразны: нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга), конку­ренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воз­действие), мутуализм (оба вида не могут существовать друг без друга), паразитизм (паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель), хищничество (хищный вид питается своей жертвой) и другие взаимодействия. Межвидовые взаимоотношения лежат в ос­нове существования биотических сообществ.

Биотические факторы способны влиять на абиотическую среду, создавая микроклимат или микросреду: например, в лесу летом прохладнее и влажнее, а зимой — теплее. Но микросре­да может иметь и абиотическую природу: под снегом, в ре­зультате его отепляющего действия, выживают мелкие живот­ные (грызуны), сохраняются всходы озимых злаков и др.

1. Среда обитания организма – совокупность абиотических и биотических условий его жизни. Известно три среды обитания: водная, наземно – воздушная и почвенная. Среда организмов воспринимается через экологические факторы – это определенные условия и элементы среды, которые оказывают специфическое воздействие на организм. Они могут быть природными и антропогенными. Природные факторы делят на абиотические и биотические.

Абиотические факторы – это совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение организмов. Их делят на физические, химические и эдафические

Физические факторы — это те, источник которых — фи­зическое состояние или явление (механическое, температурное воздействие и др.), химические происходят от химического со­става среды (соленость воды, содержание кислорода и др.), эда- фические (почвенные) — это совокупность химических, физи­ческих и механических свойств почв и горных пород, оказыва­ющие воздействие как на организмы почвенной биоты, так и на корневую систему растений (влияние влажности, структуры почв, содержания гумуса и т. п. на рост и развитие растений).

Биотические факторы — совокупность влияний жизнеде­ятельности одних организмов на жизнедеятельность других (внутривидовые и межвидовые взаимодействия), а также на неживую среду обитания. Внутривидовые взаимодействия меж­ду особями складываются в результате конкурентной борьбы в условиях роста численности и плотности популяций за места своих гнездовий, за пищевые ресурсы. Межвидовые взаимо­действия значительно более разнообразны: нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга), конку­ренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воз­действие), мутуализм (оба вида не могут существовать друг без друга), паразитизм (паразитический вид тормозит рост и размножение своего хозяина и даже может вызвать его гибель), хищничество (хищный вид питается своей жертвой) и другие взаимодействия. Межвидовые взаимоотношения лежат в ос­нове существования биотических сообществ.

Биотические факторы способны влиять на абиотическую среду, создавая микроклимат или микросреду: например, в лесу летом прохладнее и влажнее, а зимой — теплее. Но микросре­да может иметь и абиотическую природу: под снегом, в ре­зультате его отепляющего действия, выживают мелкие живот­ные (грызуны), сохраняются всходы озимых злаков и др.

Отношения могут быть как внутри-, так и межвидовые.

Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие:

· + Положительное — один организм получает пользу за счёт другого.

· − Отрицательное — организму причиняется вред из-за другого.

· 0 Нейтральное — другой никак не влияет на организм.

Виды взаимоотношений Есть различные виды взаимоотношений живых организмов между собой. Но ученые разделяют их на три крупные группы. –

В первой группе объединены все те виды взаимоотношений между организмами, которые можно назвать положительными, результат которых помогает существовать без противоречий двум организмам. Ко второй группе относятся те виды взаимоотношений, которые называются негативными. В результате взаимодействия двух организмов выгоду извлекает только один, а второй угнетен. Порой последний может даже погибнуть в результате подобных взаимоотношений. Ко этой группе относится также и такое взаимодействие организмов, которое негативно сказывается и на первой, и на второй особи. Третья группа считается самой малочисленной. К этой группе относятся взаимоотношения между организмами, которые не приносят ни пользы, ни вреда обеим сторонам.

Позитивные виды взаимоотношений организмов Для того чтобы существовать в мире, нужно найти союзников и помощников. Именно этим и занимаются многие растения и животные на протяжении своего эволюционного развития. В результате появляются связи, обе стороны которых получают выгоду от взаимоотношений. Или же те отношения, которые выгодны только одной стороне, а второй они не вредят.

Позитивные взаимоотношения, которые также называются симбиозом, многообразны. В настоящее время выделяют кооперацию, мутуализм и комменсализм.

Виды взаимоотношений, которые считаются отрицательными, в свою очередь также делятся на несколько типов. Среди них есть те, от которых одна сторона получает выгоду, а вторая вред, а есть те, когда страдают обе стороны. Отрицательными примерами считаются хищничество, паразитизм и конкуренция.

Есть и такие типы взаимоотношений между организмами, когда обе стороны не получают ни пользы, ни вреда. Несмотря на то что они живут на одной территории, их совершенно ничто не объединяет. Если одна из сторон этих взаимоотношений исчезнет с лица планеты, то вторую сторону это напрямую не коснется. Так, в теплых странах разные травоядные животные питаются листьями одного и того же дерева. Жирафы едят те листья, которые находятся на вершине. Они самые сочные и вкусные. А другие травоядные животные вынуждены питаться остатками, растущими ниже. Жирафы им не мешают и не отнимают еду. Ведь низкие животные не смогут дотянуться до тех листьев, которые едят высокие. А высоким нет смысла наклоняться и отнимать пищу у других. Есть разные формы взаимоотношений между организмами. И выучить их все не так просто. Но важно помнить, что все в природе взаимосвязано. Чаще всего животные и растения влияют друг на друга положительно или отрицательно, реже не влияют никак. Но даже если они не связаны напрямую, это не значит, что исчезновение одного не сможет привести к гибели другого. Взаимоотношение между организмами - важная часть окружающего мира

Биота – естественная фауна и флора биосферы – приспосабливается к окружающей среде за счёт эволюционного видообразования.

Существенные изменения окружающей среды могут происходить и за счёт воздействия самой биоты. К этим изменениям биота приспосабливается таким же образом. Например, в прошлом биота вызвала переход от восстановительной (бескислородной) к окислительной (содержащей кислород) атмосфере.

Главным свойством жизни считается способность к эволюции и непрерывной адаптации к меняющимся внешним условиям. Выделенных оптимальных для жизни внешних условий не существует. Генетическая адаптация обеспечивается внутривидовой изменчивостью геномов. Любые генотипы, обладатели которых производят наибольшее количество выживающих в окружающей их среде потомков, закрепляются в популяции. Любые виды организмов, способные адаптироваться к окружающей среде и производить наибольшее количество потомков, могут составлять земную биоту. Все наблюдаемые по палеоданным эволюционные изменения объясняются непрерывной адаптацией видов и индивидуальным отбором.