Імунна система. Центральні та периферичні органи імунної системи.

Органом імунітету є лімфоїдна тканина, яка утворює лімфоїдну систему. її особливість полягає в тому, що вона не існує як єдиний анатомічний орган, а роз-селена по всьому організму. Клітини імунної системи здатні мігрувати із крові в лімфу і навпаки, а також у будь-яку тканину організму, що забезпечує реалізацію функції імунного контролю. Загальна маса лімфоїдної тканини (імунної системи) у людини становить 1,5—2 кг, а кількість лімфоїдних клітин — 1 • 10¹².

Органи імунної системи поділяють на дві групи: центральні (первинні) і периферичні (вторинні) .

До центральних органів імунної системи відносять кістковий мозок і загруднинну залозу (тимус).

Кістковий мозок — це орган, у якому постійно утворюються клітини — попередники (стовбурові клітини) кровотворної та імунної систем.

Загруднинна залоза (тимус) — це орган, у якому відбувається антигеннезалежне дозрівання Т-лімфоцитів і їх субкласів.

У птахів центральним органом імунної системи є сумка Фабриціуса — бурса,

де дозрівають лімфоцити незалежно від антигену. Ці лімфоцити були названі В-лімфоцитами (дозрівають у бурсі). В організмі людини бурси немає, аналогічні лімфоцити дозрівають у кістковому мозку і за аналогією також називаються В-лімфоцитами. У період ембріонального розвитку людини функцію центрального органу імунітету виконує печінка, але після народження дитини стовбурові клітини переміщуються у кістковий мозок.

До периферичних органів імунної системи відносять селезінку, апендикс, лімфатичні вузли, а також лімфоїдні утворення, які розміщені у слизових оболонках різних органів. У периферичних лімфоїдних органах є дві зони; тимусзалежна і тимуснезалежна. У тимусзалежній зоні оселяються Т-лімфоцити, що залишили тим­ус. У тимуснезалежній зоні розміщуються В-лімфоцити, які покинули кістковий мозок. У периферичних лімфоїдних органах перебувають Т- і В-лімфоцити у "замо-роженому" стані. За відсутності антигену вони через деякий час гинуть, а в разі зустрічі з антигеном піддаються проліферації (поділу) і диференціації. Цей етап дозрі­вання Т- і В-лімфоцитів називають антигензалежним.

Антигени, їх властивості.

Антигени — це генетично чужорідні речовини природного або синтетичного походження, які в разі проникнення в організм спричинюють утворення сенсибілі-зованих лімфоцитів і синтез специфічних антитіл. Антигени характеризуються двома властивостями: антигенністю і специфічністю.

Антигенність — це здатність антигенів стимулювати утворення специфічних антитіл і розмноження сенсибілізованих лімфоцитів.

Специфічність — це здатність антигену взаємодіяти тільки з тими антитілами і сенсибілізованими лімфоцитами, які утворилися під його впливом.

Антигенами можуть бути речовини будь-якого походження: органічного (мікробного, рослинного, тваринного) і неорганічного (дезінфектанти, лікарські речовини тощо). Антигени можуть надходити в організм іззовні (через шкіру, слизові оболонки, в тому числі травного тракту, носоглотки, верхніх дихальних шляхів) — це екзогенні антигени. Вони також можуть утворюватися у внутріш-ньому середовищі організму внаслідок зміни нормальних клітин і тканин під впли-вом мікробів, ліків, фізичних факторів (опіків, обмороження) — це ендогенні анти-гени, або автоантигени.

За хімічним складом антигенами можуть бути: білки, полісахариди, денатуровані нуклеїнові кислоти та їх комплекси (глікопротеїди, нуклеопротеїди). Ліпіди в основ-ному не проявляють антигенні властивості, винятком є кардіоліпін (антиген м'язів серця). Ліпіди здатні посилювати антигенність інших речовин, тому їх використо­вують як ад'юванти .Антигенність речовин залежить від молекулярної маси, чужо-рідності, тривалості перебування в організмі (тривалості персистенції), способу введення в організм, а також дози.

Молекула антигену складається з неактивної частини і активної групи. Роль неактивної частини — молекули-носія, або шлепера — виконують високомолеку-лярні речовини: білки, полісахариди та їх комплекси. Молекула-носій сприяє проникненню антигену у внутрішнє середовище макроорганізму і встановлює контакт з клітинами лімфоїдної системи. За допомогою активних груп (активної ділянки молекули) антиген прикріплюється до специфічного антитіла або сенсибіл-ізованого лімфоцита. Ці групи називають детермінантами, або епітопами. їх кіль-кість може бути різною (3—20 і більше), вони зумовлюють валентність антигену.

За здатністю проявляти антигенні властивості всі антигени поділяють на повноцінні і неповноцінні.

Повноцінні антигени характеризуються двома властивостями — антигенністю і специфічністю.

Неповноцінні антигенни, або гаптени мають тільки другу властивість, тобто специфічність. Гаптени — це низькомолекулярні речовини органічного і неорганіч-ного (йод, бром) походження, які не здатні самостійно стимулювати утворення антитіл і розмноження сенсибілізованих лімфоцитів. Цієї властивості вони набу-вають після прикріплення до молекули-носія.

За специфічністю розрізняють антигени видові, групові, типові, гетероантигени, автоантигени тощо.

Видові антигени однакові на макромолекулах одного виду мікробів, рослин, тварин. їх визначення дає змогу відокремити один вид організмів від інших.

Внутрішньовидові антигени мікроорганізмів визначають їх належність до певних груп і типів. Групові антигени однакові в окремих груп мікроорганізмів, які нале-жать до одного виду. Типові антигени розміщені на клітинах певного штаму мікро-організмів одного виду і визначають сероваріант мікроорганізмів.

Ізоантигени, або алоантигени виявляють на клітинах певних груп людей, тварин, які належать до одного виду. Так, на еритроцитах людей виявлено понад 80 алоанти-генів. У клінічній практиці враховують антигени А і В, за наявністю яких виділяють чотири групи крові: 0 (нульова, не містить алоантигенів), А (містить ало-антиген А), В (містить алоантиген В), АВ (містить алоантигени А і В), відповідно І, II, III і IV групи; а також резус-фактор, за наявніс­тю якого виділяють дві групи крові — рН+ і рН- (резус-позитивну і резус-негативну).

На всіх клітинах людського організму є антигени, які об'єднують у систему головного комплексу гістосумісності. Оскільки вперше вони були виявлені на лейкоцитах, їх називають лейкоцитарними — НЬА Антигени гістосумісності враховують під час трансплантації, тому їх ще називають трансплантаційними. Вони беруть участь у формуванні всіх видів імунітету: протимікробного, протипухлин-ного, трансплантаційного.

Визначення антигенів гістосумісності насамперед проводять у разі пересадження органів і тканин (враховуються також антигени еритроцитів). Чим більше вони збігаються у донора і реципієнта, тим краще приживається трансплантат. Тому створюються банки даних, де містяться дані про генотипи трансплантаційних анти-генів у осіб, які потребують пересадки органів чи тканин. Також встановлено зв'язок між антигенами гістосумісності і схильністю організму до деяких захворювань. Так, у людей з геном НЬА-АЗ виявляється ослаблений імунітет до деяких вірусів, з геном НЬА-В27 (у 90 % випадків) — розвивається анкілозуючий спондиліт (хронічне системне запалення міжхребцевих суглобів і зв'язок хребта, що проявляється болем, викривленням і навіть нерухомістю хребта).

Гетероантигени — однакові антигени у людей, тварин і мікробів. Ці антигени ще називають перехреснореагуючими. Біологічне значення їх полягає у тому, що імунна система людини розпізнає їх не зразу і не утворює захисних антитіл. Наводяться дані, що особи з II групою крові не виробляють антитіл проти вірусу натуральної віспи через подібність антигену цього вірусу і еритроцитів, а люди з I групою крові через цю причину не виробляють антитіл проти збудника чуми. Тому в минулому від віспи більше постраждали люди з II групою крові, а від чуми — зІ. Таке явище називають антигенною мімікрією .

З іншого боку, коли імунна система розпізнає гетероантигени, вона відповідає і на "чужі" і на "свої" (схожі на чужі) антигени, що призводить до розвитку автоімун-них хвороб.

Автоантигени — це речовини, які спричинюють імунну відповідь у своєму організмі. До них відносять "забар'єрні" антигени. Це речовини чи тканини, які протягом життя за нормальних умов не контактують з імунною системою організму (кришталик ока, мозок, сперматозоїди, щитоподібна залоза, клітини шкіри, печінки, нирок і інших тканин). У разі руйнування цих органів чи тка­нин автоантигени вивільнюються і зумовлюють імунну відповідь, унаслідок чого пошкоджуються ті органи і тканини, з яких виділилися автоантигени.

Автоантигени також можуть виникати із нормальних клітин під впливом опіку, обмороження, ультрафіолетового чи радіоактивного опромінення, бактерій, вірусів, ліків. Всі ці фактори здатні порушувати видову специфічність власних антигенів.

Автоантигени призводять до розвитку автоімунних хвороб.

Мікробні клітини мають складну хімічну будову, тому являють собою комплекс різних антигенів. Антигенні властивості мають капсула, джгутики, клітинна стінка, інші структури клітини, а також продукти метаболізму мікробів, у тому числі ток-сини і ферменти.

У медичній мікробіології враховують в основному соматичні, або О-антигени, джгутикові, або Н-антигени, і поверхневі, або капсульні, К-антигени.

Соматичні антигени — це полісахаридоліпідопротеїдні комп­лекси (у грамнега-тивних бактерій це полісахариди, що входять до складу ліпополісахариду клітинної стінки). Вони термостабільні, витримують нагрівання до температури 80—100°С. Різні вуглеводи, що входять до складу О-антигену, виконують функцію епітопів (антигенних детермінант).

Капсульні антигени розміщені більш поверхнево, ніж О-антигени, — у поверх-невій частині клітинної стінки або у капсулі. К-антигени неоднорідні і поділяються на окремі компоненти: А, В, Ь, М і Уі, серед яких компоненти А і М термостабільні, а компоненти Ь, В і Уі — термолабільні.

Джгутикові антигени мають білкову природу, термолабільні, руйнуються за температури 60—80 °С.

Залежно від особливостей структури антигенів визначають вид мікроорганізму, серогрупу, сероваріант.

Протективні антигени не є компонентами мікробної клітини. Вони утворюються внаслідок контакту патогенних мікробів з живими тканинами макроорганізму.

Деякі мікробні антигени мають властивості суперантигенів — антигенів, які над-мірно активують імунну систему макроорганізму. Вони не зазнають процесингу, а безпосередньо взаємодіють з Т-лімфоцитами і активують їх. Т-лімфоцити почина­ють швидко розмножуватися і продукувати інтерлейкіни. Надмірна кількість інтерлейкінів призводить до отруєння організму, навіть — до токсичного шоку, а активація Т-лімфоцитів, які розпізнають свій антиген (у нормі їх дуже мало, їх проліферація пригнічується), призводить до автоімунних хвороб. Крім того, супер-антигени здатні активувати і сприяти розмноженню неспецифічних для них Т-лім-фоцитів. Таке надмірне розмноження Т-лімфоцитів призводить до виснаження імунної системи (імунодефіцитного стану).