Строение и функции лейкоцитов. Иммунитет и иммунная система
Лейкоциты – бесцветные ядерные клетки крови, которые выполняют защитные функции, обеспечивающие иммунные реакции организма. Лейкоциты, или белые кровяные тельца, способные к активному амебоидному движения. В 1 мм 3 крови насчитывается 6-8 тысяч лейкоцитов. Меньше лейкоцитов утром, всего в полдень. Уменьшение количества до 500 в 1 мм 3 ведет к смерти.
Лейкоциты, в цитоплазме которых при окраске оказывается зернистость, называются гранулоцитами, или зернистыми, а те, в которых такой зернистости нет, - агранулоцитами или незернистых. Агранулоциты зависимости от окраски зерен их цитоплазмы, величины и характера зернистости делятся на: 1) нейтрофилы (60-70%) -окрашиваются нейтральными красками в фиолетовый цвет, имеют мелкую зернистость, способные к амебоидного движения, проходят сквозь стенки капилляров между клетками эндотелия и фагоцитирующих болезнетворных бактерий играют первостепенную роль в сопротивляемости организма к острым инфекционным заболеваниям; 2) эозинофилы (2-4%) - имеют большую зернистость, окрашиваются в красный цвет кислыми красками (эозином), играют важную роль при аллергических состояниях организма (повышенной чувствительности к вещества) и в случае глистной инвазии; 3) базофилы (0,2-0,5%) - имеют большую зернистость, окрашиваются щелочными красками в синий цвет (азуром), содержащие гепарин, то есть вещество, которое предотвращает свертыванию крови.
Среди агранулоцитив различают: 1) моноциты (5-8%) - самые лейкоциты, округлой формы с бобоподибним или подковообразным ядром, способны к фагоцитозу. Моноциты часто увеличиваются и становятся макрофагами, которые быстро двигаются и поглощают 100 и более бактерий, играют роль в сопротивляемости организма к хронических инфекционных болезней; 2) лимфоциты (20-30%) - самые маленькие лейкоциты, имеют круглое большое ядро, которое заполняет почти всю цитоплазму.
Среди агранулоцитов различают: 1) моноциты (5-8%) - самые лейкоциты, округлой формы с фасолевидным или подковообразным ядром, способны к фагоцитозу. Моноциты часто увеличиваются и становятся макрофагами, которые быстро двигаются и поглощают 100 и более бактерий, играют роль в сопротивляемости организма к хронических инфекционных болезней; 2) лимфоциты (20-30%) - самые маленькие лейкоциты, имеют круглое большое ядро, которое заполняет почти всю цитоплазму. Лимфоциты могут превращаться в моноциты, макрофаги, участвуют в образовании антител. Живут 20 и более лет. Они формируют специфический иммунитет и осуществляют функцию иммунного надзора.
У новорожденных детей лейкоцитов больше чем у взрослых - 20 тыс. В 1 мм 3, в первые сутки жизни количество их увеличивается до 30 тыс., А со вторых суток количество уменьшается до 12 тыс. В 13-15 лет количество лейкоцитов такое, как у взрослого человека. Определение количества отдельных видов лейкоцитов в крови широко используется в комплексе дополнительных методов распознавания болезней, при изучении динамики патологических процессов и тому подобное. При этом большое значение придают изменениям соотношения отдельных форм лейкоцитов.
Продолжительность жизни лейкоцитов от 2-4 дней и до десятка лет. Они создаются в красном костном мозге, селезенке и лимфатических узлах.
Основная функция лейкоцитов - защита организма от микроорганизмов, чужеродных белков, инородных тел. Лейкоциты способны самостоятельно двигаться, при движении они захватывают и подвергают внутриклеточном перевариванию микроорганизмы и инородные тела. Быстрее движутся нейтрофилы, лимфоциты и базофилы перемещаются медленнее. При заболеваниях скорость движения лейкоцитов увеличивается. Это связано с тем, что болезнетворные микроорганизмы выделяют токсины, которые вызывают ускоренное движение лейкоцитов. Приблизившись к микроорганизмам, лейкоциты ложноножки обволакивают их и втягивают внутрь цитоплазмы. Если инородное тело превышает размеры лейкоцитов, то вокруг него накапливаются группы нейтрофилов, которые образуют барьер. Переваривая это инородное тело, погибают, образуя гной. Сначала он содержится внутри ткани, вызывая ее воспаление - нарыв, который через некоторое время разрывается, и его содержание удаляется из организма.
Поглощения и переваривания лейкоцитами различных микроорганизмов, которые попадают в организм, называется фагоцитозом, а сами лейкоциты - фагоцитами. Явление фагоцитоза было изучено И.И. Мечниковым, который установил, что фагоцитарную функцию выполняют клетки двух категорий: подвижные (лимфоциты, моноциты) и неподвижные клетки, содержащиеся в лимфатических узлах, печени, костном мозге и других органах. Фагоцитоз - это защитная, реакция организма, которая способствует сохранению постоянства его внутренней среды.
В борьбе с инфекцией организм использует два вида факторов защиты: неспецифические (общезащитное) и специфические. К неспецифическим факторам можно отнести кожу и слизистые оболочки, является барьером который задерживает инородные тела и не допускает их во внутреннюю среду организма. К неспецифическим факторам относятся и клетки-пожиратели - фагоциты, которые содержатся в крови, а также в различных органах.
Решающими факторами в борьбе с инфекциями есть специфические факторы, которые вырабатываются в организме. Они обусловливают специфическую невосприимчивость организма к той инфекции, против которой они произведены. Эту форму защиты называют иммунитетом, то есть совокупность защитных механизмов организма против чужеродных факторов - бактерий, вирусов, ядов.
Иммунный процесс - это ответ организма на определенного рода раздражение, на вторжение инородного агента - антигена. Во антигенном понимают не свойственные данному организму соединения (чаще всего белки), которые проникли в его внутреннюю среду, минуя пищеварительный канал. Антигены - высокомолекулярные соединения, способные стимулировать иммунокомпетентные лимфоидные клетки и обеспечивать иммунный ответ. Антигенные свойства имеют все белки, некоторые полисахариды, определенные химические вещества, которые находятся в растворенном состоянии, живые тела (болезнетворные бактерии). Антигенов насчитывается сотни тысяч.
Защищая организм от антигенов, кровь вырабатывает особые белковые тела - антитела. Антитела - γ-глобулины сыворотки крови человека, образующиеся в ответ на попадание в организм различных антигенов, которые обезвреживают антигены, вступая с ними в реакции самого разнообразного характера.
Антитела образуются клетками лимфатических узлов, селезенки, костного мозга. Отсюда они проникают в кровь и циркулируют в организме. Активно производят антитела - лимфоциты, моноциты. Антитела по-разному действуют на болезнетворные микроорганизмы. Одни антитела склеивают микроорганизмы, другие - осаждают склеенные частицы, третьи - растворяют их. Такие антитела, которые склеивают микроорганизмы, называют преципитинов. Антитела, которые растворяют бактерии, называют бактериолизины. Антитела, нейтрализующие яды (токсины) бактерий, грибов, змей, растений, называют антитоксинами. Антителам присуща специфичность, они действуют на тот микроорганизм или яд, который был причиной их образования.
Антиген, попавший в организм, задерживается в лимфатических узлах. Это сигнал к образованию макрофагов, участвующих в пожирании и переработке антигенов.
Проявление направленных на сохранение постоянства внутренней среды защитных реакций организма на генетически чужеродные вещества является иммунитетом. Чаще всего понятие иммунитет означает неприемлемость к инфекционным болезням. Различают естественный и искусственный иммунитет. Естественный иммунитет - это неприемлемости к инфекционным заболеваниям, которая передалась по наследству ребенка от матери (врожденный) или возникла после перенесения болезни (приобретенный).
Искусственный иммунитет делится на активный, который возникает в результате введения в организм ослабленных или убитых возбудителей инфекции, вызывающей легкую форму болезни, во время которой в организме образуются специфические антитела, и пассивный, что создается введением в организм лечебных сывороток, содержащие готовы антитела против возбудителя. Препарат, изготовленный из ослабленных или убитых бактерий, вирусов или их токсинов, называется вакциной, профилактическую прививку - вакцинациею. Введение вакцин используют для прививки против полиомиелит, туляремии, коклюша и т.
Лечебные сыворотки получают из крови животных (чаще всего лошадей). Эта форма иммунитета менее прочная, чем естественный иммунитет.
В организме человека, кроме фагоцитов, в тимусе образуются лимфоциты (Т-лимфоциты, или клетки убийцы), которые, встретившись с микроорганизмами, запоминают их строение и передают информацию об этом типе микроорганизмов следующим поколением Т-лимфоцитам. Фагоциты и Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет.
Белки крови (антитела, интерферон) обеспечивают гуморальный иммунитет, который защищает организм на длительное время от повторных инфекционных заболеваний.
Таким образом, иммунная система обеспечивает защиту организма при инфекциях, опухолях, действия токсинов и в известной степени при травмах. Однако различают два вида иммунных расстройств. При аллергических реакциях и аутоиммунных заболеваниях возникает чрезмерная реакция организма; при иммунодефицитных состояниях защитные механизмы могут противостоять поражению.
Аллергия - специфическая реакция иммунной системы на действие некоторых факторов окружающей среды (химических веществ, микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, продуктив питание). Вещества, которые вызывают аллергическую реакцию, называются аллергенами. Аллергены, вдыхаются, заглатываются или проникают во время прямого контакта с глазами или кожей. Они вызывают аллергическую реакцию в виде сенной лихорадки, астмы, сыпи на коже и т.
Аллергены вызывают выделение иммунокомпетентными клетками антител - иммуноглобулинов Е (Ig Е). Молекулы Ig Е прикрепляются к поверхности тучных клеток, локализованных в коже и слизистой оболочке желудка, верхних и нижних дыхательных путей.
В сенсибилизированного лица повторный контакт с аллергеном при глотании или вдыхания, вызывает присоединение его к молекулам Ig Е. Такие реакции известны как перекрестное связывание. Перекрестное связывание вызывает выделение из гранул, расположенных внутри тучных клеток, медиаторов воспаления - гистамина и простагландинов, которые вызывают тип аллергической реакции.
Иногда органы иммунной системы образуют антитела не против внешних факторов, таких, как бактерии, а против собственных тканей. Ошибочная реакция может быть направлена на отдельный орган, например, щитовидную железу, или вызывает генерализованное поражение (СПИД).
В эмбриональном периоде антитела в организме плода не производятся. Специфический белок плазмы крови - γ-глобулин - носитель антител передается через плаценту плодовые от матери. В первые 3 месяца после рождения дети почти полностью невосприимчивы к инфекционным заболеваниям. Невосприимчивость новорожденных детей к некоторым заболеваниям связана с недостаточной зрелостью организма, особенно его нервной системы. Неспецифические факторы защиты в раннем возрасте более выражены, чем у детей старшего возраста. Ко второму году жизни производится уже значительное количество иммунных тел. До 10 лет иммунные свойства организма выражены хорошо, дальше они держатся на относительно постоянном уровне и начинают снижаться после 40 лет.
СПИД
Согласно данным Украинского центра профилактики и борьбы со СПИДом на 01.10.2002 г.. В Украине официально зарегистрировано:
в ВИЧ-инфицированных 49 873
инфекция перешла в конечную стадию СПИД 3733 (взрослых)
123 (детей)
в Общее количество официально зарегистрированных
смертей вследствие СПИДа с 1987 года тысяча девятьсот восемьдесят один (взрослых
72 (детей)
Неутешительные статистические данные свидетельствуют, что проблема СПИДа приобрела чрезвычайную актуальность и в Украине. Быстрое распространение заболевания приобретает характер эпидемии, высокая смертность, продолжительность периода от момента заражения до клинических проявлений, большое количество вирусоносителей, которые не считают себя больными, а на самом деле является источником заражения. Во всем мире десятки лабораторий проводят кропотливую работу по изучению вируса, который вызывает это заболевание, разрабатывают методы борьбы с ним.
СПИД - аббревиатура. Полное название заболевания - синдром приобретенного иммунодефицита, вызываемого вирусом иммунодефицита человека (Украинская ВИЧ, английском НИV - Human immunodeficity virus).
Впервые СПИД обнаружили в США летом 1981 В нескольких молодых гомосексуалистов с ослабленным иммунитетом нашли онкологическое заболевание - саркому Капоши, а также воспаление легких, которое было вызвано необычной кокковой микрофлорой, а пневмоцисты, что чаще всего наблюдается в педиатрической практике. Этот возбудитель болезни, как правило, поражает легкие у ослабленных, недоношенных детей. Неопознанные случаи подобного заболевания случались и гораздо раньше. Ретроспективное исследовав анализы заболеваний с непонятным снижением защитных сил, пришли к выводу, что СПИД появился в Америке еще в середине 70-х годов. В Африке, как выяснилось, люди умирали от СПИДа с давних времен.
ВИЧ - это вирус иммунодефицита человека, открыт только через 2 года после выявления первых больных.
ВИЧ открыли 1983 Барра-синусит и Люк Монтанье. Большая заслуга обнаружения ВИЧ принадлежит и другим вирусологам Пастеровского института в Париже, которые работали под руководством профессора Люка Монтанье. Неоценимый вклад в это открытие сделал профессор Роберт Галло из Национального Института рака (США).
ВИЧ относится к ретровирусам. Что это значит? Большинство вирусов содержит ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты. Именно она является субстратом наследственности в ядре клетки. Достаточно вируса внести свою дезинформацию в виде собственной ДНК, как клетка покорно начинает штамповать собственных убийц. Но ВИЧ не имеет ДНК. Как же этому диверсанту удается проникнуть в центр управления клетки (ядра)? Ретровирусы так называются потому, что в их наследственном материале (РНК) закодирован фермент ревертаза. ВИЧ сначала поселяется на периферии клетки, начинает синтезировать фермент ревертазы и на вирусной РНК синтезирует полноценную ДНК, которая попадает в ядро клетки и "процесс пошел".
Вирусы избирательные. Одни из них поражают клетки печени, вызывая вирусный гепатит, другие поражают только клетки нервной системы - полиомиелит, третьи проникают в слизистой. Но вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) нашел уязвимое место в организме человека. Он поражает те силы, которые обеспечивают жизнь в мире микроорганизмов - клетки иммунной системы. Беззащитный организм подвергается опасности даже от тех микробов, которые в нормальном состоянии или не впечатляют его, или вызывают незначительное недомогание. Глистные инвазии процветают, токсоплазмоз вызывает тяжелые пневмонии и расстройство центральной нервной системы, грибковые заболевания (аспергиллез, кандидоз, криптококкоз, гистоплазмоз) наделяют обезоруженного СПИД ом больного расстройством центральной нервной системы, поражают бронхи, легкие и пищевод. До сих пор малоактивны микробы и вирусы безнаказанно проникают в кожу и слизистые, вызывая дерматиты и диарею, которые продолжаются больше месяца.
ВИЧ, как и все ретровирусы, изменчивее, чем другие вирусы.
Вирусологи, которые придерживаются традиционного взгляда, считают, что этот вирус издавна существовал где-то в глубине Центральной или Западной Африки. Цивилизация открыла глушь, словно ракушку, и новейшие транспортные средства распространили вирус.
Другие ученые считают, что возбудитель СПИДа сформировался впродовл) последних десятилетий.
Есть основания считать, что сначала ВИЧ возник в Центральной Африке, доказательством тому является то, что в Заире, исследуя образец сыворотки крови, замороженной еще в 1959 году, обнаружили в ней антитела к вирусу иммунодефицита человека. Биологи считают, что с давних времен существовал лимфотропный вирус африканских зеленых мартышек. В 70% выявлено в него антитела! И ничего, живут. Привыкли. Приспособились. Исходя из биологической точки зрения, для вируса невыгодно уничтожать организм, в котором он паразитирует. И только биологически юные, "дикие" виды вирусов чрезвычайные агрессивны. Случаи межвидовых переходов вирусов очень хорошо известны Так, ретровирус кошек происходит от ретровирусов обезьян, а родоначальником ретровируса лейкоза гиббонов является ретровирус грызунов. Предположение весьма правдоподобное, если вспомнить о высокой изменчивости ретровирусов.
Следовательно, логично предположить, что ВИЧ возник в результате естественной эволюции.
Возможные пути заражения ВИЧ:
· Половые отношения: анальные и вагинальные.
· Инъекции крови и ее препаратов.
· Через загрязненные медицинские инструменты.
· Загрязненные иглы шприцев. Известны случаи заражения СПИДом медиков, травмы иглами, зараженными ВИЧ.
· Заражение ребенка матерью - внутриутробно, при родах даже при кормлении грудью.
· Возможно заражение не только при переливании крови, но и при пересадке органов - донорскими почками, костным мозгом, рогов кой, сердечными клапанами, сухожилиями.
· Вирус может передаваться при татуировке, проколах ушей, иглоукалывании, маникюре, педикюре и других манипуляциях.
Существуют 3 модели распространения ВИЧ, которые наблюдаются во всем мире:
Модель 1
распространена в Северной и Южной Америке, Западной Европе, Скандинавских странах, Австралии и Новой Зеландии. В этих регионах около 90% зараженных составляют мужчины-гомосексуалисты наркоманы, которые вводят наркотики путем внутривенных инъекций.
Модель 2
характерна для Африки, стран Карибского бассейна и некоторых регионов Южной Америки. Передача инфекции в этих регионах происходит в основном путем гетеросексуальных отношений, то есть когда в сексуальные отношения вступают лица противоположного пола. При этом численность инфицированных мужчин и женщин примерно одинакова. Заражение во время гомосексуальных контактов и вследствие инъекций у наркоманов могут вовсе отсутствовать или незначительными. Вместе с тем в связи с инфицированностью большого количества женщин распространен перинатальный (т.е. внутриутробная передача ВИЧ ребенку от матери-носителя) путь передачи ВИЧ-инфекции.
Модель 3 является типичной для стран Восточной Европы, Северной Африки, Ближнего Востока, Азии и стран Тихоокеанского бассейна (за исключением Австралии и Новой Зеландии). В этих регионах большинство зараженных имели половые отношения с лицами, которые жили в странах, где распространяется инфекция, по моделям 1 и 2.
Достоверно выявить больного СПИДом можно только с помощью лабораторных исследований. На чем же построена лабораторная диагностика этого заболевания? Внешне вирусы различных заболеваний отличаются друг от друга. Итак, антитела, вырабатываемые против них, тоже разные. И хотя вирус СПИДа разрушает защитные силы, а следовательно и выработка антител, все-таки они есть. Если бы их не было вовсе, человек уже через несколько часов погибла бы.
Подавляющее большинство лабораторных исследований, которые определяют инфицирования ВИЧ - это исследование на выявление специфических антител к ВИЧ (антитела - специальные защитные белки, содержащиеся в крови).
Кроме определения антител в крови на наличие ВИЧ или определение самого возбудителя, диагностируют конкретные заболевания самого возбудителя. При заболевании легких применяют несколько диагностических методов: рентгенография легких, исследование мокроты, бронхоскопия.
Проблемы, которые возникают с выявлением инфицированности ВИЧ, во многом напоминают проблемы больных раком, их близких и медперсонала, который с ними общается.
Получив информацию о том, что их жизнь под угрозой, и больные раком, и вирусоносители переживают острую душевный кризис.
Положение инфицированного ВИЧ психологически гораздо хуже, потому что больному раком все окружающие сочувствуют, в то время как больного СПИД осуждают, презирают, ущемляют.
Имея дело с таким больным, важно с первых же дней протянуть нити, которые объединяют его с окружающим миром. Рассказать о помощи, которую оказывают при схожей с этой патологией. Затем сконцентрироваться на других темах: безопасный секс, профилактика распространения инфекции дома, на работе и во время отдыха, укрепления здоровья (рациональное питание, правильный распорядок дня и сна и т.п.). Больному СПИДом требуется постоянная моральная поддержка, ведь самому трудно преодолеть тревожные мысли о будущем, беспокойство перед испытаниями, которые его ожидают.
ВИЧ развивается в организме человека годами. Такой человек по незнанию или злонамеренное может заразить не один человек. Логично предположить, что человек больше заразная тогда, когда выработка антител в нее минимальное или они еще не успели сформироваться. Эксперименты показали, что выработка защитных антител длится от трех недель до трех месяцев. Вывод: именно в этот период больной наиболее заразен. Второе повышение степени заразности возможно в разгар заболевания, когда количество вирусных тел (титр) максимально.
Больного СПИДом, по сути, убивает не сам вирус, а те инфекции, которым он открыл входные ворота. Если это воспаление легких, вызванное пневмоцисты, то даже при совершенном лечении больной вряд ли проживет больше года. При саркоме Капоши эта цифра достигает двух и более лет.
Вопрос о создании эффективной вакцины против СПИДа сталкивается с проблемой повышенной изменчивости ВИЧ. Даже у одного и того же больного выделяют не совсем идентичны вирусы - серологически неоднородны штаммы. Вопрос создания вакцины осложняется тем, что существует по крайней мере два типа возбудителей - ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которые существенно отличаются по генетическим и антигенным свойствам. Наибольший успех в создании вакцины обещает генно-инженерный подход.
В области создания эффективных химпрепаратов пока похвастаться тоже нечем. Причин несколько:
Основной формой защиты от СПИДа остается профилактика заболевания.