Особое место среди гуморальных факторов резистентности занимает система интерферонов (семейство гликопротеинов). Интерфероны являются белками, продуцируемыми клетками, инфицированными вирусом. В этих клетках интерфероны не вступают в прямое взаимодействие с вирусом; они подавляют репликацию вирусных нуклеиновых кислот в клеточных рибосомах.
Напомним, что только при внедрении вируса в живую клетку, он обретает способность к размножению. Вирус – это комплект бездействующих генов, пока не найдет себе клетки-мишени. При нахождении таковых вирусы путем фагоцитоза проникают в них, в результате чего в клетках появляются свободные нуклеиновые кислоты вируса. Эти нуклеиновые кислоты вызывают два процесса: синтез вирусосодержащих белков и репликацию самой вирусной нуклеиновой кислоты, что приводит к появлению и размножению зрелых вирионов. Этот процесс обычно приводит к гибели клетки хозяина, тогда как вновь сформировавшиеся вирусы поступают в новые клетки хозяина. Интерфероны фиксируются на нормальных клетках хозяина и индуцируют продукцию ферментов, которые ингибируют вирусную репликацию, если эти клетки позднее становятся инфицированными.
Не все клетки способны продуцировать интерферон, но интерферон защищает все клетки от вирусной репликации. Различают два типа интерлейкинов. Первый тип включает два вида – альфа- и бетаинтерферон. Альфа-интерферон включает около 20 структурно родственных белков массой 18 кД. Основными клетками для продукции альфаинтерферона (лейкоцитарный интерферон) являются мононуклеарные фагоциты. Альфа-интерферон обладает выраженным антивирусным действием. Второй тип – бета-интерферон – является единственным гликопротеном с массой в 20 кД, который продуцируется фибробластами и наибольшую активность проявляет в отношении пролиферирующих опухолевых клеток. Однако многие клетки способны продуцировать оба вида интерферонов. Оба вида интерферона секретируются в течение иммунного ответа на антиген. В этом случае антиген-активированные Т-лимфоциты стимулируют мононуклеарные фагоциты синтезировать интерферон.
Ко второму типу интерферонов относят гамма-интерферон (иммунный) с массой 21–24 кД, который продуцируется Т-лимфоцитами и лимфобластами. Гамма-интерферон обладает противовирусным действием, но в наибольшей степени он проявляет иммуномодулирующие свойства. В частности, гамма-интерферон является потенциальным активатором мононуклеарных фагоцитов. Он действует прямо на Т- и В-лимфоциты, усиливая их дифференциацию, активирует нейтрофилы.
В ходе развития воспалительного процесса в плазме крови повышается уровень ряда белков, получивших название «белки острой
фазы». К ним относятся: С-реактивный белок (СРБ), сывороточный амилоидный А-белок, альфа-1-антитрипсин, альфа-2-макроглобулин, фибриноген, церулоплазмин. СРБ синтезируется в печени как бетаглобулин, его уровень при воспалении повышается более чем в 100 раз. Связываясь при этом с фосфорилхолином в структуре мембран многих микроорганизмов, СРБ в таком комплексе активирует систему комплемента. В результате происходит опсонизация и комплементзависимый цитолиз клетки. СРБ служит хорошим индикатором наличия и выраженности воспалительной реакции в организме.
Специфические иммунологические реакции – это процессы, инициируемые антигенными воздействиями, вызываемыми в конечном счете образованием специфических антител или сенсибилизированных лимфоцитов к данному антигену. Именно лимфоидная система несет ответственность за безвредность клеточных и субклеточных высокомолекулярных соединений. Осуществляя антигенный гомеостаз внутренней среды организма, все микроорганизмы и вещества с молекулярной массой более 10–12 кД обезвреживаются благодаря функционированию лимфоидной ткани.
Специфический иммунный ответ является одним из компонентов интегральной системы защиты животного, в которой различные клетки и молекулы функционируют кооперативно. Специфическая иммунная система сохраняет многие механизмы врожденного иммунитета, которые необходимы для удаления чужеродных агентов, добавляя к ним важные свойства:
-
во-первых, специфическая иммунная система помнит каждую встречу с чужеродным антигеном, которая значительно повышает эффективность механизмов защиты;
-
во-вторых, специфический иммунный ответ усиливает защитные механизмы врожденного иммунитета, направляя или фокусируя эти механизмы в места вхождения антигена, делая их более способными для элиминации антигена.
Специфическая иммунная защита может быть разделена на клеточную и гуморальную защиту. Лимфоциты – центральные клетки специфической иммунной системы. Они организуют защиту организма против всех видов микроорганизмов и опухолевых клеток. В то время как отдельные нейтрофилы и макрофаги могут атаковать определенный тип бактерии или вируса, лимфоцит способен атаковать только мишени, на которые он запрограммирован. Эта ситуация формирует основу специфической иммунной защиты организма. В организме лимфоциты могут жить несколько лет.
Малые лимфоциты, 8–10 мкм в диаметре, имеют большое ядро с плотным хроматином. Тонкий слой цитоплазмы содержит малое количество митохондрий, рибосомы, лизосомы.
До антигенной или поликлональной стимуляции малые лимфоциты находятся в стадии отдыха. Если отдыхающие лимофиты не сталкиваются с антигеном, они вероятно погибают в течение нескольких дней или недель, и их популяция поддерживается развитием новых клеток из предшественников костного мозга. В ответ на антигенную или поликлональную стимуляцию отдыхающие малые лимфоциты становятся большими и называются большими лимфоцитами, или лимфобластами. Их размер составляет 10–12 мкм в диаметре, больший круг цитоплазмы, больше органелл и цитоплазиматической РНК.
Будучи производными стволовых клеток костного мозга, лимфоциты транспортируются лимфой в кровяное русло, где остаются на несколько часов, а затем мигрируют в ткани и обратно в лимфатические сосуды. Лимфоциты обладают амебоидной подвижностью, они быстро перемещаются, накапливаясь в лимфоидной ткани, где осуществляется иммунологическая реакция. Таким образом, лимфоциты обеспечивают постоянное патрулирование тканей.
Функции лимфоцитов связаны в первую очередь с синтезом антител (большие и средние лимфоциты). Антитело-продуцируемые В-лимфоциты часто трансформируются в плазматические клетки. Плазматические клетки находятся только в лимфоидных органах (селезенка, лимфатические узлы, костный мозг) и обычно не циркулируют в крови или лимфе. Продолжительность их жизни составляет несколько дней. При электронной микроскопии цитоплазма содержит плотный эндотелиальный ретикулум, в котором происходит синтез антител. Плазматические клетки, вероятно, это окончательно дифференцированные клетки с небольшой способностью митоза, и по существу являются фабриками синтеза и секреции молекул антител. Один грамм лимфоидной ткани продуцирует около 10 мг иммуноглобулинов.
Основой формирования специфической иммунной системы организма является стволовая клетка костного мозга, которая дает начало всем кроветворным элементам, в том числе и лимфоидным стволовым клеткам. Для того чтобы быть способными к защите организма, лимфоциты вначале должны пройти процесс созревания. Созревание лимфоцитов происходит в костном мозге и тимусе, которые являются первичными лимфоидными органами.
Лимфоциты, прошедшие созревание в тимусе, носят название Т-лимфоцитов. Они выполняют центральную роль в распознавании иммуногенов и активации антигенспецифических В-лимфоцитов. При этом Т-лимфоциты, секретируя цитокины, усиливают функции фагоцитов. У млекопитающих лимфоциты, прошедшие созревание в костном мозге, получили название В-лимфоцитов. В-лимфоциты являются единственными клетками, способными продуцировать антитела.
После созревания в первичных лимфоидных органах лимфоциты на своих клеточных мембранах приобретают антигенные рецепторы
