Задания 13-16, 24-25. Иммунитет

Иммунитет - способность организма распознавать и уничтожать генетически чужеродные вещества и клетки (в том числе возбудителей инфекций).

Чужеродные вещества, на которые у организма возникает иммунный ответ, - антигены. Обычно это белки или полисахариды, например, молекулы на поверхности бактериальных клеток, вирусов, патогенных грибов, трансплантированных органов и т. д.

В уничтожении антигенов принимают участие клетки иммунной системы (например, лимфоциты, фагоциты) и защитные белки (например, антитела, или иммуноглобулины).

Приятного изучения статьи! Если хочешь подготовиться на 80+, то обязательно посмотри вот эти способы подготовки (жми, чтобы перейти на сайт и узнать подробнее) ❤️

Иммунитет бывает двух типов:

• Естественный (от природы)
• Искусственный (от медицины)

Естественный иммунитет бывает двух видов:

• Врождённый может быть видовым и индивидуальным.

Видовой врожденный иммунитет — это невосприимчивость всех представителей данного вида к определённому антигену. Например, человек не болеет чумой крупного рогатого скота или микоплазмозом крыс.

Индивидуальный врождённый иммунитет определяется теми особенностями, которые передаются организму с родительскими генами. Например, существуют люди, устойчивые к ВИЧ, у них измененная структура рецепторов на поверхности клеток, и вирус не может их заразить.

• Приобретённый иммунитет может быть пассивным и активным.

Естественный пассивный - антитела поступают в организм в готовом виде от матери к ребенку (через плаценту или с грудным молоком).

Естественный активный (постинфекционный) — иммунитет против определенного патогена возникает после перенесенного инфекционного заболевания. Антитела вырабатываются на антигены возбудителя, попавшего в организм естественным путем. Например, люди, которые уже переболели ветряной оспой, обычно не болеют ею повторно. Дело в том, что специальные клетки памяти запоминают антигены возбудителя. Как только он появляется ещё раз, антитела вырабатываются настолько быстро, что возбудитель сразу погибает.

Искусственный иммунитет бывает двух видов:

• Искусственный активный — возникает в результате вакцинации (прививки). Вакцина содержит ослабленных или убитых возбудителей (или их антигены), которые вызывают иммунный ответ. Болезнь не развивается, так как микробы убиты (или ослаблены), но антитела и клетки памяти вырабатываются. Когда организм сталкивается с реальным патогеном, антитела формируются быстро, и возбудитель сразу погибает. Вакцину применяют для профилактики инфекционных заболеваний.
• Пассивный — возникает в результате введения лечебной сыворотки. Сыворотка содержит готовые антитела, которые помогают организму быстрее распознать и уничтожить антиген. Лечебную сыворотку применяют для лечения заболеваний.

Также иммунитет бывает:

• неспецифический (реакция на любые антигены)
• специфический (реакция на определенные антигены)

Неспецифический иммунитет действует даже при первом контакте с антигеном (если иммунная система ранее с ним не сталкивалась). Примером неспецифического иммунного ответа является воспаление. При повреждении тканей или внедрении инородного тела (занозы и т.п.) иммунные клетки выделяют вещества, которые вызывают расширение капилляров и повышение проницаемости их стенок. Кровоток в этом месте усиливается, поврежденное место краснеет, локально повышается температура. Вследствие повышения проницаемости капилляров плазма и фагоциты выходят в окружающие ткани, возникает отёк. Фагоциты поглощают бактерии и другие инородные частицы, происходит фагоцитоз. Смесь погибших и живых фагоцитов, фрагментов тканей, бактерий называется гноем. Вследствие отека и выделения химических раздражителей возбуждаются болевые рецепторы, возникает ощущение боли.

Специфический иммунитет возникает на индивидуальные антигены, активизируется при повторном контакте с ним. Специфический иммунитет обеспечивается клеточными механизмами (работой Т-лимфоцитов) и гуморальными механизмами (выработкой антител В-лимфоцитами).

Рассмотрим строение антител. В состав молекулы антитела (иммуноглобулина) входят две тяжёлые и две лёгкие цепи. Они формируют Y-образную форму антитела. На двух концах молекулы антитела располагаются два одинаковых участка (сайта) связывания антигенов. Эти участки структурно соответствуют какому-либо антигену по принципу «ключ-замок» (комплементарность). Антитела производятся благодаря В-лимфоцитам.

Рассмотрим механизм образования антител с участием В-лимфоцитов согласно клонально-селекционной теории иммунитета (Ф. М. Бернет):

1. Каждый В-лимфоцит может синтезировать антитела только одной специфичности (для одного конкретного антигена).
2. Антитела и лимфоциты распознают "свое" и "чужое", не связываются с собственными молекулами организм, то есть обладают аутотолерантностью. При созревании лимфоцитов те из них, которые могут атаковать "свои" молекулы, уничтожаются путем апоптоза, то есть программируемой клеточной смерти. Этот процесс называется негативной селекцией лимфоцитов.
3. При проникновении антигена в организм происходит позитивная селекция лимфоцитов. Отбор происходит по тому, насколько точно производимые антитела подходят к антигену. Т-хелпер стимулирует размножение В-лимфоцита с подходящим строением антител, после чего В-лимфоцит начинает формировать свои клоны (идентичные ему клетки).
4. Часть клонов даст начало плазматическим клеткам (плазмоцитам), синтезирующим антитела. Антитела будут связываться с антигенами, что в дальнейшем обеспечит уничтожение антигена фагоцитами, Т-киллерами или другими способами.
5. Часть клонов останется циркулировать в виде клеток памяти. Эти долгоживущие клетки при повторном столкновении с тем же антигеном способны дать быстрый иммунный ответ. Благодаря им иммунитет к ветряной оспе, кори и другим заболеваниям у переболевших или вакцинированных людей сохраняется на всю жизнь.

Механизмы обеспечения разнообразия антител

Лимфоциты могут распознавать миллионы разнообразных антигенов. Значит, организм может производить миллионы соответствующих антител. Антитела - белки, первичная структура которых закодирована в генах. Геном человека включает всего около 20 тысяч генов. Как же тогда формируется такое разнообразие антител? Как оказалось, это связано с соматической рекомбинацией. Механизм этого процесса открыл в 1970-80-е гг. С. Тонегава.

При созревании B-лимфоцита в генах легких и тяжелых цепей иммуноглобулинов происходит удаление некоторых и комбинация оставшихся генных сегментов (V, J, C). Это происходит случайным образом и приводит к огромному разнообразию структуры антиген-связывающего участка иммуноглобулинов.

Существуют и другие механизмы увеличения разнообразия антител, например, соматические гипермутации. При размножении В-лимфоцитов генные мутации в генах иммуноглобулинов происходят примерно в миллион раз чаще, чем в других участках ДНК. В основе соматических гипермутаций лежит реакция дезаминирования цитозина, при которой он превращается в урацил. Так как в составе ДНК урацила в норме нет, он удаляется из цепи, а образовавшуюся брешь заполняют ДНК-полимеразы, которые сами могут допускать ошибки. Такие многочисленные точечные мутации и приводят к формированию разнообразной структуры антиген-связывающего участка антител.

НАРУШЕНИЯ ИММУНИТЕТА

Аллергия — сверхчувствительность иммунной системы к каким-либо веществам (аллергенам). Аллергенами могут быть продукты питания (арахис, шоколад, клубника), лекарства, шерсть животных, пыльца растений т.д. Когда эти вещества поступают в организм, они воспринимаются как опасные, и к ним начинают вырабатываться антитела, т. е. возникает иммунный ответ. Внешне аллергия может проявляться в виде насморка, кожных высыпаний, покраснения глаз и т. п.

Аутоиммунные заболевания — это восприятие собственных тканей, клеток или белков организма как антигенов. В результате возникают иммунные реакции, приводящие к появлению таких заболеваний как системная красная волчанка, артрит, воспаление сосудов, токсический зоб и т. д. Для лечения таких болезней применяют лекарственные вещества, подавляющие иммунитет.

Иммунодефициты характеризуются снижением иммунных возможностей человека. Они могут быть наследственными (генетические заболевания) или приобретенными, например, вызванные инфекционными агентами. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) поражает Т-хелперы и при отсутствии лечения вызывает СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита).

Статьи — круто, но для сотки этого недостаточно. Жми сюда, чтобы узнать о самых эффективных курсах подготовки к ЕГЭ по биологии 🫶