ИММУННАЯ СИСТЕМА
Иммунная система – это совокупность всех лимфоидных органов, тканей, клеток и механизмов, обеспечивающих защиту организма против чужеродных агентов – антигенов, например, бактерий, вирусов, грибов, опухолевых клеток. Антиген может быть определен как любая субстанция, способная специфически связываться молекулами антител, вызывая иммунный ответ.
Иммунная система не является изолированной системой в организме животного. Она морфологически и функционально интегрирована с нервной, эндокринной, дыхательной, пищеварительной, системой кровообращения и другими системами.
Иммунная система разрушает и уничтожает все, что является чужеродным для организма. Таким образом, иммунитет – это самозащита организма животного. Напомним, что сам термин «иммунитет» (от лат . – освобождение от податей) предполагает защиту организма от чуждых веществ и был использован в конце XIX в. как понятие об избавлении от болезней, невосприимчивости к ним.
Клеточные лимфоидные элементы организма крупного рогатого скота организованы в тканевые и органные структуры. Масса всех лимфоидных тканей составляет около 1% массы тела животного. Клетки иммунной системы не обособлены в отдельный частный орган, они присутствуют в центральных (костный мозг, тимус) и периферических (лимфатические узлы, селезенка, пейеровы бляшки тонкого кишечника, миндалины, клетки крови) органах, проникая во все отдаленные ткани организма для осуществления основной функции обнаружения и уничтожения чужеродных веществ.
Главенствующими компонентами структуры иммунной системы являются Т- и В-лимфоциты, происходящие из одного источника – из стволовых клеток костного мозга. Лимфоциты постоянно находятся в сосудах кровеносной и лимфатической системы, осуществляя контакт с другими клетками крови и тканей, с антигенами. Т-лимфоциты кооперируют с В-лимфоцитами в синтезе иммуноглобулинов.
Однако для синтеза иммуноглобулинов крови необходима и третья популяция клеток – макрофаги. Они выступают как первичные факторы неспецифической защиты благодаря способности захватывать и переваривать микроорганизмы, антигены, иммунные комплексы, передавать первичную информацию о них Т- и В-лимфоцитам. Макрофаги – фагоциты – выступают в роли посредников между всеми участниками иммунологического процесса с помощью вырабатываемых медиаторов – цитокинов.
Цитокины – низкомолекулярные белки, которые секретируются в течение эффекторной фазы врожденного и специфического иммунитета и служат посредниками и регуляторами иммунного и воспалительного ответов. Они стимулируют клетку-предшественник за счет связывания
с поверхностными рецепторами. Все известные цитокины можно разделить на четыре группы:
-
медиаторы врожденного иммунитета, продуцируемые мононуклеарными фагоцитами (IL-1, IL-6, фактор некроза опухоли, интерферон, тип 1);
-
регуляторы активации, роста и дифференциации лимфоцитов, продуцируемые Т-лимфоцитами и тучными клетками (IL-2, IL-4);
-
регуляторы иммуно-опосредованного воспаления, продуцируемые Т-лимфоцитами и макрофагами (гамма-интерферон, лимфотоксин, IL-5, IL-10, IL-12);
-
стимуляторы роста и дифференцировки лейкоцитов, продуцируемые Т-лимфоцитами и макрофагами (IL-3, IL-7, моноцит-макрофагколониестимулирующий фактор).
Цитокины не запасаются как другие молекулы и их синтез инициируется транскрипцией нового гена, которая обычно краткосрочная и mРНК, кодирующая цитокины, нестабильна. Отдельные цитокины часто влияют на синтез других цитокинов.
-
Для многих клеток-мишеней цитокины действуют как
-
регуляторы клеточного деления, или факторы роста. Основные функции иммунной системы:
-
защита организма против потенциального, вызывающего болезнь интервента. Интервенты включают микроорганизмы – бактерии, вирусы, грибы, одноклеточные (протозоа), а также многоклеточные паразиты. Иммунная система реагирует также и на немикробные молекулы, которые являются чужеродными для организма;
-
удаление разрушенных клеток и тканей;
-
атака и удаление опухолевых клеток.
-
Иммунная система может быть подразделена на два компо-
нента:
-
врожденный, или наследственный, иммунитет, неспецифическая иммунная система. Наследственный иммунитет – это устойчивость организма к определенным патогенам, передаваемая по наследству и свойственная конкретному виду животных;
-
приобретенный иммунитет, специфическая иммунная система.
Неспецифическая иммунная система является врожденной и осуществляет свои функции даже при раннее отсутствующем контакте организма с патогеном, который должен быть выведен из организма. Неспецифическая иммунная система включает две линии защиты. Вопервых, кожа, слизистые мембраны дыхательной, пищеварительной, экскреторной и репродуктивной системы вместе формируют барьер против внешней среды. Во-вторых, в случае нарушений этого барьера распространение внедряющегося патогена в организм будет прекращено
клетками, которые выявляют, разрушают и переваривают микроорганизмы и другие субстанции путем фагоцитоза.
Кожа животного, как первый барьер защиты, обладает способностью уничтожать микроорганизмы, попавшие на ее покровы, в ее структуры. Кожа способна к самоочищению, к стерилизующему, бактерицидному действию в отношении многих микроорганизмов: кишечная палочка, попавшая на кожу, погибает в течение 10 минут. Каковы же условия бактерицидного действия кожи? Бóльшая часть микроорганизмов просто не находит здесь условий для выживания. В частности, роговой слой кожи и микробы имеют одинаковый отрицательный заряд, что вызывает своего рода взаимное отталкивание. Препятствием для микроорганизмов является так же кислая рН поверхности кожи (рН кожи = 4,5–6,0). Чем ниже рН, тем выше степень бактерицидного действия.
Бактерицидное действие кожи существенно зависит и от других компонентов неспецифической защиты: молочная кислота, лизоцим, система комплемента, альфа- и бета-лизины являются важнейшими компонентами кожи. В коже имеют место макрофагоподобные клетки Лангерганса (дендритные клетки), которые составляют 2–3% общего числа клеток эпидермиса, обладающие способностью захватывать, обрабатывать и представлять Т-лимфоцитам антигены, внедрившиеся в кожу, и таким образом индуцировать иммунную реакцию. Однако в коже нет условий для дальнейших этапов иммунного ответа, и клетки, связавшие антиген, перемещаются в ближайшие лимфоузлы, где продолжается процесс иммуногенеза. Антигены поступают в лимфатические узлы по приносящим лимфатическим протокам, впадающим в субкапсулярные синусы. В ответ на антиген в лимфатических узлах происходит цепь процессов активации и деления лимфоцитов. В результате формируются клетки памяти, которые при повторном поступлении антигена индуцируют выраженную реакцию с повреждением кожи, как это наблюдается при кожных пробах с туберкулином на крупном рогатом скоте.
Другим мощным барьером крови на пути антигенов является селезенка, которая выполняет следующие функции:
а) фагоцитоз, главным образом эритроцитов, в котором принимают участие макрофаги красной пульпы;
б) поглощение антигенов и образование антител лимфоидными клетками красной и белой пульпы;
в) лимфоцитоз за счет активности белой пульпы. Поэтому в селезенке имеются как малые В- и Т-лимфоциты, так и крупные клетки – иммунобласты и плазматические клетки.
В случае проникновения бактерий через кожу они сразу же атакуются макрофагами – «мусорщиками» организма. Макрофаги являются «стационарными», но продуцируемые ими цитокины делают их
