Различают 4 формы иммунного ответа: гуморальный ответ, клеточный ответ, иммунную память и иммунную толерантность. При гуморальном иммунном ответе основные эффекторные функции выполняют иммуноглобулины (специфические антитела). При клеточном иммунном ответе эффекторами являются антигенспецифические Т-лимфоциты. Под иммунной памятью понимают способность организма отвечать на повторное введение антигена более интенсивно, чем на первичное. Память возникает вследствие предыдущей иммунизации одним и тем же антигеном. Специфической иммунной инертностью явлеются иммунная толерантность. При этой форме иммунного ответа иммунная система в норме не реагирует на антигены собственного организма, то есть, распознавая их, она проявляет к ним специфическую терпимость. Любая форма иммунного ответа является результатом взаимодействия 3 видов иммуноцитов: макрофагов, Т- и В-лимфоцитов.
Последовательность событий в трёхклеточной системе кооперации иммунокомпетентных клеток следующая. Попав в организм, антигены фагоцитируются макрофагами. В процессе фагоцитоза антигенные детерминанты превращаются в форму, иммуногенную для Т- и В-лимфоцитов. Переработанные макрофагом антигенные структуры выводятся на поверхность макрофага и соединяются вместе в виде “шапочки” молекул антигена. Информация об антигенном эпитопе передается макрофагом Т-хелперу и интактному В-лимфоциту при их непосредственном контакте, с обязательным участием антигенов главного комплекса гистосовместимости II класса. Этот специфический сигнал усиливается другим, неспецифическим сигналом - интерлейкином-1, который продуцируется макрофагом. Интерлейкин-1 активирует Т-хелпер и В-лимфоцит.
Т-хелперы, которые получили антигенную информацию, передают ее повторно В-лимфоцитам или через “антигенный мостик” между ими, или путем секреции растворимого эпитопа вместе с антигеном гистосовместимости. Наряду с этим, активированные Т-хелперы секретируют интерлейкин-2, который, стимулируя В-лимфоциты, способствует развитию полноценного гуморального ответа.
Активированная макрофагом и Т-хелпером В-клетка начинает делиться, формируя клон антителопродуцирующих клеток (плазмоцитов) и клеток иммунной памяти. Плазмоциты синтезируют антигенспецифический Ig М, после чего происходит переключение на синтез Ig G и А. Напротив, клетки иммунной памяти, которыми, вместе с В-лимфоцитами, являются и антигенспецифическими Т-хелперами, продолжительное время остаются в организме. При повторном попадании данного антигена клетки памяти пролиферируют, обеспечивая быструю и мощную продукцию антител.
Развитие клеточного иммунного ответа происходит аналогично с той разницей, что вместо В-лимфоцитов информацию об антигене получает интактный Т-лимфоцит, который в дальнейшем пролиферирует в клон антигенспецифических Т-киллеров, часть из которых составит клетки памяти.
Антитела.
Антитела являются специфическими веществами, которые продуцируются в организме позвоночных при введении антигенов; они способны специфично связываться с ними. Антитела образуются не только при инфекции, но и в результате иммунизации живыми (ослабленными) бактериями, риккетсиями, вирусами, токсинами и другими антигенными веществами. Антитела, которые образуются вследствие активной иммунизации (их называют иммунными антителами в противоположность нормальным антителам, которые определяют в сыворотке неиммунизированных людей и животных без манифестных инфекций). Антитела являются термолабильными веществами, которые денатурируются при нагревании до 70ºС в течение 1 часа. Антитела образуются в лимфоидной ткани, то есть в тех органах, в которых синтезируются сывороточные глобулины (селезенка, лимфатические узлы, печень, сосудистый эндотелий и костный мозг). Плазматические клетки дают начало клонам клеток, которые синтезируют определенные типы молекул антител; их количество достигает максимума на 5-7 день. Информация о внедрении антигена передается клеткам через кровь. Сенсибилизированные лейкоциты, которые находятся в кровяном русле, мигрируют к другим лимфатическим узлам, где они передают другим клеткам информацию, что они несут на себе, становясь предшественниками антителообразующих клеток. Активность лимфоидных органов стимулируется секрецией гормонов тимуса. Популяция лимфоцитов постоянно пополняется, лимфоциты постепенно мигрируют от одних лимфоидных органов к другим. Источником иммуноцитов являются стволовые клетки кроветворной ткани, которые становятся активными в иммунном отношении вследствие действия тимуса.
Продукция антител происходит в 2 фазы - специфическую и неспецифическую. Специфическая фаза продукции антител происходит вследствие прямого действия антигена на клетку или лимфоидную ткань и связана с внутриклеточным синтезом глобулинов. Неспецифическая фаза характеризуется высвобождением антител, которое может произойти рефлекторно под влиянием неспецифических стимуляторов. После попадания антигена антитела не появляются немедленно, а только через определённый промежуток времени. Эту фазу иммуногенеза, в течение которой антитела в макроорганизме не выявляют, называют индуцированной фазой. После этой фазы начинается выработка и высвобождение антител, их концентрация в крови увеличивается, достигает максимального уровня и медленно уменьшается. Плазматические клетки, которые образуются из В-лимфоцитов, синтезируют иммуноглобулины. Антитела являются глобулинами, изменёнными под влиянием антигенов. Антитела, которые образовались в организме разных видов животных, как и соответствующие нормальные глобулины, различаются по химическому строению. Молекула антитела состоит из 2 неидентичных полипептидных цепей: 1 пары тяжёлых (Н) и 1 пары лёгких (L). Активные центры антител являются промежутками между вариабельными участками тяжёлых и лёгких цепей. Активный центр всегда соединяется с детерминантой специфичности антигена. Специфичность активных центров связана с последовательностью аминокислот вариабельных участков молекулы иммуноглобулина. Поскольку существует огромное количество комбинаций последовательности размещения аминокислот, то существует практически неограниченное количество разных по специфике активных центров.
Кроме одиночных рибосом, плазматические клетки также содержат полисомы, количество которых резко увеличивается при иммунизации. В синтезе иммуноглобулинов принимают участие 2 класса полисом: полисомы, которые состоят из 6-7 рибосом (синтезируют лёгкие цепи) и полисомы, которые состоят из 16-20 рибосом (синтезируют тяжёлые цепи). Антитела неоднородны, они составляют гетерогенную группу белков. В соответствии с физико-химическими свойствами, иммуноглобулины делят на 5 классов: Ig M, Ig G, Ig A, Ig E, Ig D.
Иммунный ответ макроорганизма начинается с синтеза иммуноглобулинов класса М, состоящего из 5 мономеров, объединённых дополнительной цепью J в одну структуру. В связи с этим он имеет 10 активных центров и связывает комплемент, что обусловливает выраженные гемолитические свойства. Основным источником этого иммуноглобулина является селезенка; он находится в крови и секретах.
Иммуноглобулины класса G в процессе иммунного ответа образуются после Ig M. Этот класс иммуноглобулинов продолжает синтезироваться в течение продолжительного времени после поступления антигена. Иммунологическая память относительно синтеза этих антител сохраняется долго, и в случае необходимости организм может в течение короткого времени резко увеличить их количество. В значительной мере Ig G выделяются в ответ на повторное проникновение антигена в организм; они нейтрализуют вирусы, токсины, стимулируют фагоцитоз, связывают комплемент. Это единственные иммуноглобулины, которые проходят через плаценту и защищают ребенка в первые дни после рождения от дифтерии, столбняка, кори и др.
Иммуноглобулины класса А бывают сывороточными и секреторными. Сывороточный Ig А может иметь структуру мономера, димера и реже полимера. Секреторные Ig А часто бывают в виде димера и имеют секреторный компонент, который защищает Ig А от разрушения протеазами слизистых оболочек.
Иммуноглобулины класса Е называют реагинами. Они играют основную патогенетическую роль в аллергических реакциях немедленного типа, активно синтезируются в коже, лимфоидной ткани дыхательных путей и кишечника и способны адсорбироваться на базофилах и тучных клетках.
Иммуноглобулины класса D не способны фиксировать комплемент. Преимущественно они находятся в кровеносных сосудах.
Количество и скорость образования антител к каждому антигену являются генетически детерминированными. Для каждого вида характерна своя динамика продукции антител. Она также зависит от дозы антигена, путей его проникновения в организм. Первый контакт с антигеном обусловливает первичный иммунный ответ, при котором различают 4 фазы синтеза антител. Первая фаза - фаза индукции длится от момента проникновения антигена в организм до начала нарастания количества антител (1-4 дня). Фаза логарифмического увеличения титра антител длится 2-7 дней. Фаза максимальной концентрации антител длится 2-3 недели. Фаза уменьшения продукции антител длится несколько недель, месяцев и даже лет. Повторное введение антигена вызывает вторичный иммунный ответ. При этом продолжительность каждой фазы реакции изменяется. Наблюдается значительное сокращение фазы индукции, потом наступает внезапное увеличение антител в сыворотке (одновременно появляются Ig M и G), которые находятся там значительно дольше, чем при первичном иммунном ответе.
Иммунная толерантность.
Толерантностью называют приобретенную неспособность индивидуума отвечать развитием иммунного ответа на попадание в него молекул, обычно вызывающих активную клеточный или гуморальный ответ.
1. Антигены, которые стимулируют иммунный ответ у взрослых, могут индуцировать состояние толерантности у новорожденных с недоразвитой иммунной системой.
2. Т-независимые антигены в очень больших концентрациях могут вызвать состояние паралича или толерантности. Полисахариды пневмококков при превышении иммунизирующей дозы в 10-100 раз индуцируют развитие толерантности у животных. Повышение дозы препарата для иммунизации не вызывает иммунного ответа. Поскольку полисахариды пневмококков являются Т-независимыми антигенами, развитие толерантности, по-видимому, связано с изменениями функционирования В-клеток.
3. Т-зависимые чужеродные белковые антигены могут вызывать толерантность при следующих условиях: если макроорганизмом являются новорожденный или иммунизированный взрослый человек; если используют очень большие или малые дозы антигенов с небольшой молекулярной массой или мономеры; если антигены вводят внутривенно; если антиген является слабым иммуногеном в своей природной форме. Большие дозы антигенов вызывают толерантность одновременно В- и Т-клеток. Низкие дозы индуцируют Т-супрессоры при отсутствии ответа со стороны Т-хелперов или В-клеток.
4. Толерантность может развиваться по отношению к новым антигенам, если они связаны с поверхностью клеток хозяина.
