Иммунная система

В кровеносной и лимфатической системах позвоночных постоянно циркулируют компоненты иммунной системы: лейкоциты разных типов и производимые ими антитела. Задача иммунной системы состоит в распознавании и уничтожении чужеродных организмов и химических веществ, попадающих в организм.

Реакции с участием иммунной системы обладают несколькими характерными особенностями: распознавание «своего» и «несвоего» (чужого): иммунная реакция на клетки своего организма и продукты их жизнедеятельности отличается от реакции на чужеродные клетки и их продукты; специфичность: каждая иммунная реакция направлена на вполне определенную «мишень»; память: после того как впервые возникнет иммунная реакция на определенный чужеродный фактор, организм запоминает этот фактор. Это означает, что повторные попадания в организм данного фактора переносятся легче; этим же объясняется то, что многими болезнями, например корью, свинкой и оспой, человек болеет один раз в жизни.
Организм узнает чужеродный фактор по реакции между антигенами этого фактора и антителами, имеющимися в данном организме. Антигеном называется любое вещество (в состав которого обычно входит хоть какой-то белок), способное вызвать иммунную реакцию. Антителом называется молекула белка, продуцируемая одной из клеток иммунной системы; форма этой молекулы и распределение электрического заряда по ее поверхности делают ее способной связывать антиген, комплементарный ей по форме и распределению заряда. Такое специфическое связывание сходно со специфичностью ферментов по отношению к своим субстратам.
Один из первых примеров реакции между антигеном и антителами был обнаружен при переливании крови от одного человека другому; такая реакция возникает, если люди с разными группами крови обладают различными антигенами на мембранах эритроцитов (табл. 22.2). В плазме крови каждого человека содержатся антитела против антигенов эритроцитов, не содержащихся в его собственной крови. Предположим, что человеку переливали кровь, содержащую эритроциты, антигены которых отличаются от его собственных. В этом случае антитела крови реципиента будут связываться с эритроцитами
Таблица 22.2. Группы крови человека (система АВО)

Группа крови	Антигены мембраны эритроцитов	Антитела плазмы крови ч
А	А	Анти-В
В	В	Анти-А
АВ	А и В	Ни анти-А, ни анти-В
О	Ни А, ни В	Анти-А и анти-В

донорской крови, образуя скопления клеток и антител. Образование таких скоплений называется агглютинацией (рис. 22.10). Слипшиеся клетки препятствуют циркуляции крови в мелких кровеносных сосудах, и исход может быть смертельным. Поэтому, прежде чем начинать переливание, следует непременно провести тест на совместимость крови донора и реципиента; для этого смешивают капельки крови донора и реципиента на предметном стекле и наблюдают, не произойдет ли агглютинация.
Группы крови системы Rh отличаются от групп системы АВО тем, что антитела против резус (КЬ)-фактора продуцируются в большом количестве только при попадании в организм чужеродных Rh-антигенов. Людей, у которых эритроциты несут Rh-антиген, называют Rh-положительными (Rh + ), а тех, у кого этот антиген отсутствует - Rh-отрицательными (Rh-). Если Rh реципиенту случайно перельют кровь Rh + -донора, то организм этого человека в течение 2-4 мес будет вырабатывать антитела, специфичные к Rh-фактору (Rh-антитела). Если затем в кровеносную систему этого человека снова попадет Rh+ -кровь, то Rh-антитела вызовут агглютинацию (слипание) Rh + -клеток.

Система Rh хорошо известна в связи с ее важной ролью в возникновении эритробластоза у новорожденных. Это заболевание возникает при вынашивании Rh ~ -матерью Rh ’ -плода. Во время родов некоторое количество крови новорожденного может попасть в кровь матери, и тогда в организме матери вырабатываются Rh-антитела. Поскольку ребенок уже родился это не представляет для него опасности. Однако, если при последующей беременности плод снова окажется Rh-положительным, то Rh-антитела матери, проникнув через плаценту в кровь плода, вызывают у него агглютинацию эритроцитов. Известно, что Rh-фактор имеется у 85% людей и признак этот доминантен. Поэтому вероятность того, что Rh - -женщина встретит Rh + -партнера и зачатый плод окажется Rh-положительны(и, довольно велика. Однако кровь плода далеко не всегда попадает в кровоток матери и многие Rh -матери благополучно рожают по нескольку Rh+ -детей. В наше время Rh -матери сразу после рождения резус-положительного ребенка вводят Rh-антитела. При этом резус-антигены, которые могли попасть в кровь, связываются, так что в ее организме антитела, которые могли бы причинить вред следующему ребенку, не вырабатываются.

Рис. 22.11. Специфичность антител. Тип анти- титело называют специфичным к тому антиге- тел, схематически изображенный на рисунке, ну, с которым оно связывается наиболее проч- связывает антигены одного из трех типов гораз- но. до лучше, чем антигены двух других типов. Ан-

Каким образом организму удается вырабатывать антитела, в точности подогнанные к каждому антигену? Лейкоциты позвоночных вырабатывают огромное количество различных антител-число их типов оценивают в сотню тысяч и даже миллион. На ранних стадиях развития эти клетки содержат такой же генетический материал, как и любая другая клетка организма, в том числе некоторое количество участков ДНК, потенциально представляющих собой части генов, ответственных за синтез антител. По мере возникновения клеток, продуцирующих антитела, некоторые из этих участков ДНК перестраиваются и «сшиваются» друг с другом, образуя полноценный функционирующий ген. После этого клетка начинает вырабатывать антитела в соответствии с содержащимися в этом гене инструкциями. «Выбор» участков ДНК, которые войдут в состав такого гена, варьирует в различных клетках.
К концу зародышевого развития организм содержит лейкоциты, производящие в малых количествах, быть может, миллионы разных антител, хотя организм никогда не сталкивался с соответствующими антигенами. Каждая клетка, производящая антитела, одновременно вырабатывает антитела лишь одного типа. Она несет на своей мембране образец этих антител, где он

связывается с чужеродными антигенами, попадающими в организм. Однако антитела каждого типа способны связывать лишь определенный антиген (или несколько очень сходных антигенов), к которому, как принято говорить, оно специфично (рис. 22.11).
Для того чтобы распознать чужеродный агент, иммунная система должна «знать» все вещества и клетки собственного организма. Подобно эритроцитам, большинство клеток тела производит антигены, размещающиеся на клеточной мембране. Генотип человека содержит ряд генов, кодирующих состав антигенов клеточной поверхности. Вероятность того, что наборы таких антигенов у двух индивидуумов одинаковы, очень мала, хотя у близких родственников наборы эти сходны, а у монозиготных близнецов совершенно идентичны. На ранних стадиях зародышевого развития клетки иммунной системы, вырабатывающие антитела против антигенов собственного организма, инактивируются или разрушаются, так что оставшиеся антитела направлены не против «своих», а исключительно против «несвоих» антигенов, с которыми может столкнуться организм.

<< | >>

Источник: Кемп П., Арме К.. Введение в биологию. 1988

Еще по теме Иммунная система:

- Биология индивидуального развития - Биохимия - Для внеклассного чтения - История биологии - Книги по биологии - Научно-популярная биология - Теория эволюции - Физиология животных -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -