Познание мира

Механизм иммунитета

1. Феномен значительного улучшения иммунитета был достигнут в 18 веке, начиная с Эдварда Дженнера в 1798 году, когда он заметил, что доярки, заболевшие коровьей оспой в легкой форме, были невосприимчивы к оспе (смертельной болезни).
2. Он практически привил пустулы коровьей оспы 8-летнему мальчику и намеренно заразил его оспой. Как он и предсказывал, у ребенка не было оспы. За его работой последовала работа Пастуэра, который разработал вакцины от куриной холеры, сибирской язвы и бешенства.
3. Чтобы понять феномен иммунитета, было необходимо понимание механизма иммунитета, и поэтому экспериментальная работа Эмиля фон Беринга и Шибасабуро Китасато в 1890 году дала первое понимание механизма иммунитета. Они продемонстрировали, что сыворотка содержит элементы, известные как антитела. Они функционировали для защиты от инфекций, тем самым закладывая основу для определения гуморального иммунитета.
4. Эмиль фон Беринг получил Нобелевскую премию по медицине в 1901 году в знак признания его работы.
5. Эли Мечников также продемонстрировал, что клетки вносят вклад в иммунное состояние животного в 1884 году, раньше, чем фон Бекринг продемонстрировал элементы сыворотки. Мечников заметил, что некоторые белые кровяные тельца, которые он назвал фагоцитами, способны поглощать (фагоцитоз) микроорганизмы и другие чужеродные материалы.
6. Он отмечает, что фагоцитарные клетки были очень активными у животных, которые были иммунизированы, и выдвинул гипотезу о том, что клетки являются основными эффекторами иммунитета, чем компоненты сыворотки. Активные фагоцитарные клетки, идентифицированные Мечниковым, скорее всего, были моноцитами крови и нейтрофилами.

Компоненты иммунной системы

Иммунная система состоит из врожденного иммунитета и адаптивного иммунитета. Врожденный иммунитет неспецифичен, что означает, что он вызывает ответы на любой чужеродный агент, в то время как адаптивные иммунные ответы являются специфическими, вызывая иммунные реакции против определенных антигенов.

Врожденные иммунные ответы

Врожденный иммунитет считается первой линией защиты от чужеродных агентов в организме хозяина. Компоненты врожденного иммунного ответа делятся на 5 категорий:

1. Удаление чужеродных агентов из тканей тела с помощью неспецифических белых кровяных телец, известных как макрофаги.
2. Привлечение клеток иммунной системы к месту инфекции путем высвобождения противовоспалительных медиаторов, известных как цитокины и хемокины.
3. Активирующая последовательность иммунных реакций, которые действуют для удаления бактерий, инфицированных клеток-хозяев и мусора, известная как каскад комплемента.
4. Врожденный иммунитет также действует как физический барьер против проникновения чужеродных агентов (например, кожа является компонентом врожденной иммунной системы).
5. Наконец, врожденный иммунный ответ активирует адаптивную иммунную систему, представляя чужеродные процессированные антигены адаптивному иммунитету.

Адаптивные иммунные ответы

1. Это наиболее специализированная иммунная реакция, вызываемая организмом-хозяином.
2. Направленная на удаление ранее встречавшихся чужеродных агентов с помощью двух основных иммунных клеток, B-клеток и T-клеток.
3. В-клетки отвечают за секрецию антител, специфичных к чужеродным антигенам.
4. Т-клетки отвечают как за активацию В-клеток (Т-хелперные клетки), так и за уничтожение патогенов / инфицированных патогенами клеток-хозяев (Т-киллеры).
5. Эта ветвь иммунной системы является адаптивной, поскольку в ней существует несколько механизмов созревания иммунных клеток, что делает их высокоспецифичными по отношению к антигенам, встречающимся на патогенах и впоследствии представленных врожденной иммунной системой.

Иммунизация посредством вакцинации

1. Иммунизация — это процесс выработки долговременного защитного иммунитета против болезнетворного патогена. Это означает, что организм подвергается воздействию живого патогена, и после выздоровления он становится невосприимчивым к болезни (обычный путь иммунизации).
2. Вакцинация — это преднамеренное воздействие формы патогена, не вызывающей заболевания, в виде вакцины.
3. Иммунопрофилактика — это профилактика заболеваний путем выработки активного или пассивного иммунитета. Снижение заболеваемости и вспышек таких инфекций, как дифтерия, корь, эпидемический паротит, коклюш, краснуха (немецкая корь), полиомиелит и столбняк, связано с эпохой вакцинации.
4. Вакцинация как иммунопрофилактический механизм уменьшения числа случаев и распространения болезней является экономически эффективным оружием для профилактики болезней. Он обеспечивает состояние иммунной защиты естественным путем (от матери к плоду) или путем инъекции антисыворотки против патогена. Оба средства обеспечивают иммунную защиту.
5. Такие болезни, как дифтерия, коклюш, столбняк, корь, эпидемический паротит, краснуха и полиомиелит, также известные как болезни, предупреждаемые с помощью вакцин, успешно снизились до незначительного уровня в большинстве развитых стран, а в некоторых случаях и в развивающихся странах.
6. Агенты, используемые для индукции пассивного иммунитета, включают антитела от людей или животных, тогда как активная иммунизация достигается путем инокуляции частью микробных патогенов / элементов для индукции иммунитета, но не вызывает заболевания, или антигенными компонентами патогенов.
7. Однако без развития специфических для организма В- или Т-клеток памяти такое состояние иммунитета носит временный характер. Таким образом, вакцинация — это событие, тогда как иммунизация (развитие защитной реакции памяти) — это потенциальный результат этого события.

Таким образом, с учетом этих факторов иммунизацию можно осуществить двумя способами:

1. Пассивная иммунизация.
2. Активная иммунизация.

Пассивная иммунизация

1. Этот тип иммунизации осуществляется путем передачи реципиенту предварительно сформированных антител. Эти предварительно сформированные антитела образуются естественным образом, когда материнский IgG проникает через плаценту в развивающийся плод.
2. Материнские антитела к дифтерии, столбняку, стрептококкам, рубеоле, краснухе, эпидемическому паротиту и полиовирусу обеспечивают пассивно приобретенную защиту развивающегося плода.
3. Кроме того, материнские антитела, присутствующие в грудном молоке, также могут обеспечивать пассивный иммунитет ребенку в форме материнского IgA.
4. Пассивная иммунизация также может быть достигнута путем инъекции реципиенту предварительно сформированных антител, известных как антисыворотка. Они приобретаются от человека с иммунитетом.
5. Раньше, до того, как стали доступны антибиотики и вакцины, пассивная иммунизация была единственной эффективной терапией некоторых из самых смертельных заболеваний, таких как дифтерия, а это означало, что гуморальные защитные механизмы были очень необходимы.
6. Однако в настоящее время некоторые другие условия все еще требуют использования пассивной иммунизации, например:
   • Врожденный или приобретенный иммунный дефицит дефектных В-клеток.
   • Воздействие токсинов или ядов с непосредственной угрозой для жизни.
   • Воздействие патогенов, которые могут вызвать смерть быстрее, чем может развиться эффективный иммунный ответ.
7. Пассивный иммунитет используется у невакцинированных лиц, подвергающихся воздействию организмов, вызывающих ботулизм, столбняк, дифтерию, гепатит, корь и бешенство, или для защиты путешественников и медицинских работников, которые могут подвергнуться воздействию потенциальных патогенов, у которых отсутствует защитный иммунитет.
8. Антисыворотка обеспечивает защиту от укусов ядовитых змей и насекомых.
9. Тем не менее, мы должны отметить, что пассивная иммунизация не активирует иммунные ответы хозяина и, следовательно, не вызывает ответа памяти, следовательно, ее защита недолговечна / преходяща.

Отрицательные эффекты пассивной иммунизации

1. Кроме того, какой бы эффективной ни была пассивная иммунизация, ее следует использовать с осторожностью, чтобы предотвратить определенные риски, связанные с инъекцией предварительно сформированных антител.
2. В зависимости от того, где или от кого были получены доноры предварительно сформированных антител, некоторые люди будут давать сильный ответ на изотипические детерминанты новых / чужеродных антител, например, если эти антитела получены от лошади, что является одним из наиболее распространенных животных источников, реципиент вызывает сильный ответ на изотипические детерминанты чужеродного антитела или части антитела, которые являются уникальными для данного вида лошадей. Такие случаи, возникающие в результате анти-изотипического ответа, могут вызывать серьезные осложнения, такие как выработка антител IgE, специфичных для специфичных для лошади детерминант, что приводит к высоким уровням IgE-антител лошади, которые могут вызывать повсеместную дегрануляцию тучных клеток, ведущую к системной анафилаксии.
3. Другие могут продуцировать антитела IgG или IgM, специфичные для чужеродных антител, образуя иммунные комплексы, активирующие комплемент, что приводит к отложению этих комплексов в тканях, вызывая реакции гиперчувствительности III типа.
4. Даже когда используется человеческая антисыворотка или гамма-глобулин, реципиент может генерировать антиаллотипический ответ на человеческий иммуноглобулин (распознавание внутривидовых антигенных различий), хотя его интенсивность обычно намного меньше, чем у анти-изотипического ответа.

Активная иммунизация

1. Как отмечалось выше, пассивная иммунизация обеспечивает временную форму защиты, активная иммунизация, с другой стороны, запускает и активирует иммунные ответы адаптивного иммунитета, вызывая защитный иммунитет и иммунологическую память.
2. Успешная активная иммунизация означает, что последующее воздействие патогена или патогенного агента вызывает вторичный иммунный ответ, который может успешно устранить патоген или предотвратить причину заболевания патогеном и его продуктами.
3. Активная иммунизация, достигается естественным заражением микробами или искусственным заражением путем введения вакцины. Когда вакцина вводится в организм-хозяин, иммунная система активируется, вырабатывая антиген-реактивные Т- и В-клетки, что приводит к образованию защитных клеток памяти, что является основной ролью вакцинации.
4. Активная иммунизация сыграла ключевую роль в обеспечении защиты младенцев и детей от многих инфекционных заболеваний, поскольку большинство из них предлагается в начале рождения.
5. Глобальные рекомендации по программам иммунизации детей начинаются с рождения до 6 лет.
6. В программу включены следующие вакцины для детей от рождения до 6 лет:
   • Вакцина против гепатита B.
   • Комбинированная вакцина против дифтерии, столбняка и коклюш.
   • Вакцина против Haemophilus influenzae типа b (Hib) для профилактики бактериального менингита и пневмонии.
   • Инактивированная (Солк) вакцина против полиомиелита (ИПВ).
   • Комбинированная вакцина против кори, паротита и краснухи (MMR).
   • Вакцина против ветряной оспы.
   • Менингококковая вакцина (MCV4) против Neisseria meningitidis.
   • Пневмококковая конъюгированная вакцина (PCV) или пневмококковая полисахаридная вакцина (PPSV) против Streptococcus pneumonia.
   • Вакцина против гриппа (сезонный грипп).
   • Вакцина против гепатита А (HepA).
   • Ротавирус (RV).
7. Молодым людям, включая мужчин в возрасте от 11 до 12 лет, рекомендовали сделать вакцинацию против вируса папилломы человека, передаваемого половым путем (ВПЧ), основной причины рака шейки матки у женщин.
8. С 2006 года эту вакцину рекомендуют женщинам в возрасте от 11 до 12 лет.
9. Для вакцинации детей требуются бустеры, которые представляют собой повторные прививки через надлежащие промежутки времени для достижения защитного иммунитета.
10. В первые месяцы жизни причиной этого может быть сохранение циркулирующих материнских антител у грудного ребенка. Например, пассивно приобретенные материнские антитела связываются с эпитопами вакцины DTaP и блокируют адекватную активацию иммунной системы, поэтому эту вакцину необходимо вводить несколько раз после того, как материнские антитела были выведены из кровообращения младенца, чтобы достичь адекватного иммунитета.
11. Пассивно приобретенные материнские антитела также влияют на эффективность противокоревой вакцины, по этой причине вакцина MMR не вводится до возраста 12–15 месяцев. В развивающихся странах, однако, вакцина против кори вводится в возрасте 9 месяцев, хотя материнские антитела все еще присутствуют, потому что от 30% до 50% детей раннего возраста в этих странах заражаются болезнью в возрасте до 15 месяцев.
12. Для обеспечения адекватного иммунного ответа на каждый из трех штаммов полиовируса, составляющих вакцину, требуется несколько иммунизаций вакциной против полиомиелита.