Иммунная система — система биологических структур и процессов организма, обеспечивающая его защиту от инфекций, токсинов и злокачественных клеток.
Все живые существа подвержены атаке болезнетворных агентов. Даже у бактерий, настолько маленьких, что на булавочной головке может поместиться более миллиона человек, есть системы, защищающие от заражения вирусами. Этот вид защиты усложняется по мере усложнения организмов.
У многоклеточных животных есть выделенные клетки или ткани, чтобы справиться с угрозой заражения. Некоторые из этих реакций происходят сразу же, чтобы можно было быстро сдержать инфекционный агент. Другие ответы более медленные, но более приспособлены к возбудителю инфекции. В совокупности эти средства защиты известны как иммунная система . Иммунная система человека необходима для нашего выживания в мире, полном потенциально опасных микробов, и серьезное повреждение даже одного из звеньев этой системы может предрасполагать к серьезным, даже опасным для жизни инфекциям.
Неспецифический (врожденный) иммунитет
Иммунная система человека имеет два уровня иммунитета: специфический и неспецифический. Благодаря неспецифическому иммунитету, также называемому врожденным иммунитетом, человеческий организм защищает себя от посторонних материалов, которые считаются вредными. Можно атаковать микробы, такие маленькие, как вирусы и бактерии, а также более крупные организмы, такие как черви. В совокупности эти организмы называются патогенами, когда они вызывают болезнь у хозяина.
Все животные обладают врожденной иммунной защитой от обычных патогенов. Эти первые линии защиты включают внешние барьеры, такие как кожа и слизистые оболочки. Когда патогены прорываются через внешние барьеры, например, через порез на коже или при вдыхании в легкие, они могут нанести серьезный вред.
Некоторые лейкоциты (фагоциты) борются с патогенами, которые преодолевают внешние защитные механизмы. Фагоцит окружает патоген, поглощает его и нейтрализует.
Специфический иммунитет
Хотя здоровые фагоциты имеют решающее значение для хорошего здоровья, они не могут противостоять определенным инфекционным угрозам. Специфический иммунитет — это дополнение к функции фагоцитов и других элементов врожденной иммунной системы.
В отличие от врожденного иммунитета, специфический иммунитет позволяет осуществлять целенаправленный ответ против определенного патогена. Только позвоночные имеют специфические иммунные ответы.
Два типа лейкоцитов, называемых лимфоцитами, жизненно важны для специфического иммунного ответа. Лимфоциты производятся в костном мозге и превращаются в один из нескольких подтипов. Двумя наиболее распространенными являются Т-клетки и В-клетки.
Антиген — это чужеродный материал, который вызывает ответ Т- и В-клеток. В человеческом организме есть В- и Т-клетки, специфичные для миллионов различных антигенов. Обычно мы считаем антигены частью микробов, но антигены могут присутствовать и в других условиях. Например, если человеку сделали переливание крови, не соответствующей его группе крови, это могло вызвать реакцию со стороны Т- и В-клеток.
Полезно думать о Т-клетках и В-клетках следующим образом: В-клетки обладают одним важным свойством. Они могут созревать и дифференцироваться в плазматические клетки, вырабатывающие белок, называемый антителом. Этот белок специально нацелен на определенный антиген. Однако сами по себе В-клетки не очень хороши в производстве антител и полагаются на Т-клетки, чтобы подавать сигнал о том, что они должны начать процесс созревания. Когда правильно проинформированная В-клетка распознает антиген, на который она закодирована, она делится и производит множество плазматических клеток. Затем плазматические клетки секретируют большое количество антител, которые борются со специфическими антигенами, циркулирующими в крови.
Т-клетки активируются, когда определенный фагоцит, известный как антигенпрезентирующая клетка (АПК), отображает антиген, к которому Т-клетка специфична. Эта смешанная клетка (в основном человеческая, но демонстрирующая антиген Т-клетки) является триггером различных элементов специфического иммунного ответа.
Подтип Т-лимфоцитов, известный как Т-хелперы, выполняет ряд функций. Т-хелперные клетки выделяют химические вещества,
Помогите активировать В-клетки для деления на плазматические клетки
Вызов фагоцитов для уничтожения микробов
Активируйте Т-киллеры
После активации Т-киллеры распознают инфицированные клетки тела и уничтожают их.
Регуляторные Т-клетки (также называемые супрессорными Т-клетками) помогают контролировать иммунный ответ. Они распознают, когда угроза была локализована, а затем посылают сигналы, чтобы остановить атаку.
Органы и ткани
Клетки, составляющие специфический иммунный ответ, циркулируют в крови, но они также обнаруживаются во многих органах. Внутри органа иммунные ткани обеспечивают созревание иммунных клеток, улавливают патогены и обеспечивают место, где иммунные клетки могут взаимодействовать друг с другом и вызывать специфический ответ. Органы и ткани, участвующие в иммунной системе, включают вилочковую железу, костный мозг, лимфатические узлы, селезенку, аппендикс, миндалины и пейеровы бляшки (в тонком кишечнике).
Инфекции и болезни
Заражение происходит, когда патоген проникает в клетки организма и размножается. Инфекция обычно приводит к иммунному ответу. Если реакция будет быстрой и эффективной, инфекция будет устранена или локализована так быстро, что болезнь не возникнет.
Иногда инфекция приводит к болезни. (Здесь мы сосредоточимся на инфекционном заболевании и определим его как состояние инфекции, которое характеризуется симптомами или признаками заболевания.) Заболевание может возникать при низком или ослабленном иммунитете, когда вирулентность патогена (его способность повреждать клетки-хозяева ) высока, и когда количество болезнетворных микроорганизмов в организме велико.
В зависимости от инфекционного заболевания симптомы могут сильно различаться. Лихорадка — это обычная реакция на инфекцию: более высокая температура тела может усилить иммунный ответ и создать враждебную среду для патогенов. Воспаление или отек, вызванные увеличением жидкости в инфицированной области, являются признаком того, что белые кровяные тельца атакуют и выделяют вещества, участвующие в иммунном ответе.
Вакцинация стимулирует специфический иммунный ответ, который создает В- и Т-клетки памяти, специфичные для определенного патогена. Эти клетки памяти сохраняются в организме и могут привести к быстрой и эффективной реакции, если организм снова столкнется с патогеном.