Взламывая анатомию - Кен Окона-Менса

Антигены

Антигены – это инородные тела из живых и неживых источников, которые вызывают иммунный ответ. Патогенные антигены, как правило, представляют собой белки, обнаруживаемые на поверхности бактерий, грибков, вирусов или других клеток. Также антигенами могут быть различные соединения и посторонние включения. Наше тело уничтожает любой нераспознанный антиген.

Лимфатическая система состоит из первичных и вторичных лимфоидных органов и лимфатических сосудов, самым крупным из которых является грудной проток.

Два иммунных фронта

Наша лимфатическая система работает по двум направлениям защиты. Клетки и органы первого фронта защиты моментально реагируют на любой нераспознанный агент, пытающийся проникнуть в тело. Так как это инстинктивное нападение применяется к любому инвазивному объекту, такой ответ относят к врожденной, или неспецифической, иммунной системе. Это наша стандартная система для защиты от мелких патогенов или раздражителей. Второй линией защиты организма служит адаптивная иммунная система.

Врожденная иммунная система

Основной формой защиты во врожденной иммунной системе служит воспаление. Это неспецифическая иммунная реакция, возникающая в ответ на нарушение целостности локального участка. Она приводит к высвобождению важных молекул, называемых медиаторами воспаления. Такие вещества дают сигнал лейкоцитам и направляют их к пораженному участку. Как правило, это сопровождается болевым ощущением, отеком, жаром и покраснением за счет усиления кровотока и сопутствующих повреждений.

Адаптивная иммунная система

Врожденная иммунная система обеспечивает и второй фронт защиты. Этот фронт дает временную отсрочку для укрепления и мобилизации внутренних ресурсов в борьбе с возникающими угрозами, которые могли получить доступ к кровотоку или уже получили. Приобретенная, или адаптивная, иммунная система активизируется через несколько дней после первого вторжения патогена. За время отложенной реакции особая группа специализированных клеток успевает создать оружие в форме цитотоксических веществ и антител, нацеленных на определенные семейства патогенов. Но при повторном попадании инфекционного агента в организм иммунный ответ ускоряется. Дело в том, что эта часть иммунной системы является своего рода самоучкой, которая учится на собственном опыте и сохраняет записи о предыдущих атаках, благодаря чему создается иммунитет к повторным вторжениям. Очень важно, чтобы адаптивная иммунная система справлялась со своими задачами, ведь третьей линии защиты не существует.

Узнаем врага в лицо

Бактерии есть везде. Это самая мелкая и распространенная форма жизни на Земле. Численность одноклеточных организмов, чьи предки первыми населили нашу планету, в разы превышает количество звезд во Вселенной. Учитывая колоссальную численность бактерий, вполне возможно, что в существующих методах подсчета присутствует допустимая погрешность столь же большая, как сам результат этих расчетов. Не секрет, что наше тело заражено – или, скорее, заселено – триллионами бактерий, большинство из которых ведут безвредное существование на нашей коже, во рту и в кишечнике – что даже полезно для нас. Но есть и другие, не столь дружелюбные бактерии, которые постоянно пытаются проникнуть в наш организм и захватить территорию, нарушая наше внутреннее гармоничное существование. И, что еще хуже, бактерии – не единственные вредные существа. Есть и другие патогены, такие как вирусы, вредные микробы (паразиты) и некоторые виды грибков, которые с ненасытным упорством пытаются поработить клетки.

Эти патогенные микроорганизмы могут приводить к возникновению пневмонии или воспаления легких. Патогены вызывают многие болезни, поражающие и людей, и животных.

Белые кровяные тельца

Белые кровяные тельца, которые также называются лейкоцитами, образуются в костном мозге. Все они формируются из гемопоэтических стволовых клеток (гемоцитобластов) в результате гемопоэза. Гемоцитобласты являются самообновляющимися стволовыми клетками. Одна дочерняя клетка отвечает за поддержание популяции стволовых клеток, а другая становится ранним предшественником одной из двух династий клеток крови: миелоидных и лимфоидных стволовых клеток.

Миелоидные и лимфоидные

К миелоидным клеткам-потомкам относят эритроциты, тромбоциты и белые кровяные тельца: гранулоциты и моноциты. Гранулоциты и моноциты составляют большую часть популяции лейкоцитов во врожденной иммунной системе. К лимфоидным клеткам-потомкам относится сочетание белых кровяных телец, участвующих во врожденном (естественные киллеры) или адаптивном (лимфоциты) иммунном ответе.

Этот микроснимок показывает, как нейтрофилы поглощают метициллин-резистентного золотистого стафилококка (МРЗС). Нейтрофилы – это первые клетки, которые появляются при проникновении патогена.

Как только стволовая клетка получает соответствующий сигнал, или фактор роста, она начинает готовиться к делению. Если клетки оказываются в меньшинстве или нуждаются в защите, то они начинают высвобождать цитокины – сложные белково-углеводные факторы роста. Цитокины стимулируют выработку и миграцию лейкоцитов из различных лимфоидных органов и тканей. В основном все клетки крови обитают в костном мозге и существуют там в полузрелом виде, где они и получают суффикс «бласт». Как правило, затем они мигрируют в другие лимфоидные ткани и органы, где происходят их активация и дозревание до клеток с суффиксом «цит».

Гранулярные и агранулярные

Клетки иммунной системы можно классифицировать по наличию в них крупных гранул. Большую часть лейкоцитов, участвующих в местных воспалительных реакциях, составляют гранулоциты. Из-за дольчатого ядра такие клетки иногда называют полиморфноядерными лейкоцитами. В их состав входят крупные гранулы с особыми веществами, уничтожающими микробов или выступающими в роли медиаторов. Эти медиаторы регулируют локальные изменения, направленные на разрушение инвазивных агентов. Самые распространенные гранулоциты – нейтрофилы. Это та самая пехота, которая первой бросается в атаку и поедает чужеродных агентов.

Агранулоциты – это практически лишенные гранул клетки, обладающие крупным ядром сферической или почкообразной формы. В них есть собственные пожиратели микробов – макрофаги, которые поглощают все чужеродные или поврежденные объекты. Некоторые агранулоциты могут приклеивать к своей поверхности частицы своих мишеней – антигены. Затем эти антигенпредставляющие (презентирующие) клетки (АПК) передают информацию в лимфоциты. Главными АПК считаются дендритные клетки. Они служат мессенджерами (соединительным звеном) между двумя отделами. Эти клетки не имеют никакого отношения к нервной системе, а получили свое название из-за особых цитоплазматических выростов, чем-то похожих на дендриты. Основными клетками адаптивной иммунной системы являются лимфоциты, которые используют антигенную информацию для запуска «умных» атак на чужеродные объекты.