Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 56. Імунна система та імунітет

Поміркуйте

  • Яким чином клітини організму розпізнають одна одну? Чому в деяких випадках організм може запобігти виникненню захворювання, а в деяких — ні?

Згадайте

  • Лейкоцити
  • Антитіло
  • Антиген
  • Імунітет

Склад імунної системи людини

До складу імунної системи людини належать кістковий мозок, тимус, селезінка, мигдалики, лімфатичні вузли (мал. 56.1) та інші органи. Центральними органами системи є тимус і кістковий мозок, а всі інші належать до периферичних органів. Кістковий мозок і селезінка є джерелом утворення лейкоцитів. Селезінка також активно виробляє лейкоцити й бере участь у знешкодженні мікроорганізмів та небезпечних речовин у крові, яка через неї проходить.

Тимус — це залоза, яка дуже активно працює в людей молодого віку, а потім знижує свою активність. У ньому відбувається дозрівання і «навчання» Т-лімфоцитів, які після цього набувають здатності розпізнавати певні антигени.

Але найбільш масовою структурою імунної системи є лімфатичні вузли. Вони формуються в місцях злиття кількох лімфатичних судин, створюючи бар'єри для поширення інфекцій в організмі.

Особливості роботи імунної системи

Імунна система підтримує сталість внутрішнього середовища організму (здійснює імунну регуляцію) за допомогою двох основних механізмів — клітинного (захисні функції виконують клітини) і гуморального (захисні функції виконують молекули білків — антитіла) імунітетів. Їх забезпечують білі клітини крові — В- і Т-лімфоцити. Вони забезпечують так звану імунну відповідь — складну систему реакцій імунної системи, мета якої — знешкодити виявлений антиген (мал. 56.1).

Мал. 56.1. Імунна реакція на виявлений антиген

Клітинний імунітет забезпечується завдяки діяльності Т-лімфоцитів. Вони мають на своїй поверхні рецептори, здатні розпізнавати певний антиген. У разі взаємодії з цим антигеном Т-лімфоцити починають активно розмножуватися, утворюючи велику кількість клітин. Вони знищують мікроорганізми, які несуть цей антиген.

Існує кілька різновидів Т-лімфоцитів. Т-хелпери отримують сигнали від тих клітин, які розпізнають чужі антигени (макрофаги, дендритні клітини тощо) та активують процеси імунної відповіді. Результатом їх активного поділу стає утворення ефекторних клітин, які є специфічно чутливими до конкретного антигена і Т-клітин пам'яті, що забезпечують швидку відповідь у випадку повторної зустрічі з антигеном. Ефекторні клітини диференціюються далі, утворюючи клітини для неспецифічного захисту, специфічні Т-кілери і В-лімфоцити.

Гуморальний імунітет забезпечується завдяки діяльності В-лімфоцитів. Ці клітини містять рецептори, здатні розпізнавати антигени. Після розпізнавання антигена В-лімфоцити активно розмножуються і виробляють високоспецифічні білки — антитіла. Антитіла взаємодіють тільки з одним антигеном і нейтралізують його токсичну дію або полегшують поглинання фагоцитами клітин із цим антигеном.

Алергії та аутоімунні захворювання

У роботі імунної системи, як і в роботі інших систем організму, можуть виникати порушення. Наслідки таких порушень, зокрема, алергії, — аутоімунні захворювання та випадки імунодефіциту.

Алергія — це форма імунологічної відповіді, що виявляється в підвищеній чутливості організму до різноманітних алергенів. Алергени є антигенами, що спричиняють алергічні реакції в організмі. Для різних людей вони можуть бути різними, наприклад пилок рослин, шерсть тварин, пил, певні лікарські препарати або речовини побутової хімії. У разі алергії організм відповідає на специфічний алерген посиленою реакцією, що уражає його власні клітини і тканини. Такою реакцією може бути набряк або запалення, спазм гладенької мускулатури, порушення циркуляції крові.

Дуже небезпечними розладами роботи імунної системи є аутоімунні захворювання. Вони виникають, коли імунна система організму починає сприймати деякі власні клітини як чужі. Відповідно, це спричиняє імунну відповідь, що призводить до руйнування й відмирання клітин і тканин.

Імунодефіцит спостерігається у випадках, коли імунна система працює недостатньо ефективно. Наслідком цього є легке ураження організму навіть дуже слабкими збудниками захворювань, які за звичайного стану імунної системи організму не шкодять. Причини імунодефіциту можуть бути як спадковими (спадковий імунодефіцит), так і неспадковими (набутий імунодефіцит, прикладом якого є СНІД).

Імунокорекція та імунотерапія

Дослідженням роботи імунної системи людини та лікуванням захворювань, пов'язаних з імунною системою, займається окрема медична дисципліна — імунологія. Одними з головних галузей імунології є імунотерапія та імунокорекція.

Різниця між імунотерапією та імунокорекцією полягає в тому, що процедури імунотерапії спрямовані на збудників захворювань, які потрапили в організм людини. Основне завдання технологій імунотерапії — знищити патогенів шляхом прямої дії на них. У випадку імунокорекції вплив здійснюється на клітини та органи імунної системи, і будь-яка дія безпосередньо на патогенів відсутня. Але дія використаних технологій на імунну систему підсилює її роботу, і вона самостійно знищує патогенні організми.

Механізм взаємодії антиген-антитіло

Одним із ключових елементів знешкодження антигенів, які потрапили в організм, є взаємодія цих антигенів з антитілами. Як ви вже знаєте, антитіла утворюються В-лімфоцитами.

Антитіло має форму, що нагадує літеру «Y» і складається з двох важких і двох легких поліпептидних ланцюгів. На кожному з кінців легкого і важкого ланцюгів, розташованих паралельно, утворюється активний центр, який із дуже високою специфічністю зв'язується з антигеном.

Взаємодія антигена й антитіла може завершуватися кількома способами. Антитіла можуть зумовлювати аглютинацію (злипання у грудочки) мікроорганізмів із відповідними антигенами, а можуть сприяти руйнуванню антигенів або випадінню їх в осад.

Ключова ідея

Імунна система людини виконує функції імунної регуляції і захищає організм від проникнення чужорідних збудників інфекцій та паразитів. Порушення роботи імунної системи можуть мати важкі наслідки для здоров'я людини і навіть загрожувати її життю.

Запитання та завдання

1. Навіщо людині потрібен тимус, якщо він усе одно редукується у процесі індивідуального розвитку? 2. Яким чином організму людини, маючи не дуже багато генів, що кодують білки антитіл, вдається створювати специфічні антитіла для дуже великої кількості антигенів, із якими організм взаємодіє протягом свого життя?