Владимир ТАТОЧЕНКО,
профессор

Иммунная система

Очень многие родители озабочены состоянием иммунной системы своего ребенка, они спрашивают врачей, насколько «хорош иммунитет» у их ребенка и как его улучшить.

Что к ней относят

Слово «иммунитет» имеет латинский корень, обозначающий освобождение, избавление от чего-либо. В биологии под иммунитетом понимали вначале невосприимчивость организма к действию микроорганизмов, однако со временем это понятие было расширено, сейчас к нему относят те реакции организма, которые направлены на нейтрализацию всего чужеродного, попадающего в его внутреннюю среду.

Помимо защиты от микробов, иммунная система бдительно отслеживает проникновение в организм чужеродного белка – с вдыхаемым воздухом, через кожу или стенку кишечника, инъекционным путем – и стремится нейтрализовать его действие. Она отслеживает и отклонения в «поведении» собственных клеток, оберегая организм от размножения тех из них, которые склонны к злокачественному росту, то есть от развития рака.

При определенных условиях иммунные реакции могут сами стать источником заболевания; такие болезни называют иммунопатологическими, к ним, например, относят гломерулонефрит, ревматизм, васкулиты, некоторые виды анемий и ряд других. К ним примыкают и аллергические реакции и болезни, а также реакции отторжения чужеродных тканей, с которыми приходится бороться при пересадке органов.

Очень многие родители озабочены состоянием иммунной системы своего ребенка, они спрашивают врачей, насколько «хорош иммунитет» у их ребенка и как его улучшить. Сейчас стали расхожими термины «ослабленный иммунитет», «иммунная недостаточность», «иммунодефицит». Чаще всего они употребляются без должного повода, поскольку в большинстве случаев иммунная система ни при чем. Это не безобидные заблуждения – многим детям назначают лекарства для «укрепления иммунитета», хотя в болезнях этих детей повинны другие факторы, в том числе нарушение правил здорового образа жизни.

Функции иммунной системы выполняют ряд клеток костного мозга, берущих свое начало от стволовой клетки, лимфатические узлы и разбросанные по слизистым лимфатические фолликулы, вилочковая железа (тимус), селезенка. К иммунокомпетентным клеткам иммунной системы относят циркулирующие в крови Т- и В-лимфоциты, лимфоциты – натуральные киллеры, причем клетки каждого из этих видов могут нести на своей поверхности самые разные рецепторы и выполнять различные функции. К иммунной системе принадлежат также тканевые макрофаги («большие пожиратели») и дендритные (с разветвленными отростками) клетки, расположенные в разных органах. Их количество огромно – так, в коже под эпидермисом на каждом квадратном миллиметре расположено более 1 000 дендритных клеток Лангерганса (появление сыпей при разных болезнях – результат их работы). К иммунной системе относят и особые белки, составляющие систему комплемента, участвующую в развитии воспалительных реакций.

Но прежде чем начнет работать иммунитет, чужеродные субстанции должны преодолеть неиммунные барьеры, также защищающие наш организм.

Цепочка барьеров

Любой живой организм имеет внутреннюю среду, отделенную от внешней среды барьерами – корой у растений, хитиновым панцирем у членистоногих, кожей, слизистыми оболочками, покрытыми эпителиальными клетками, у высших животных. Эпителиальные барьеры – не просто пленки, покрывающие наше тело, они обладают надежными защитными приспособлениями, в частности, от микроорганизмов. Благодаря этому внутренняя среда остается стерильной, и лишь повреждение барьеров приводит к развитию инфекционного заболевания. Простейший пример – ранка на коже, в которой очень быстро развивается инфекция, когда в нее попадают находящиеся на коже микробы, а при целостности кожи эти микробы нам не вредят.

Мы пропускаем через легкие сотни литров воздуха, причем в каждом его литре содержатся многие тысячи микроорганизмов. Воздух сперва очищается в носу, частицы пыли оседают на слизистой оболочке и удаляются со слизью; очистка продолжается и в бронхах, откуда слизь удаляется благодаря мерным биениям мельчайших ресничек, расположенных на поверхности эпителия. Если слизи много – она вызывает кашель. Эти механизмы способны удалить практически всех микробов из воздуха, так что в легкие он доходит почти стерильным. А те немногие микроорганизмы, которые все же достигают легких, уничтожаются клетками-фагоцитами, «пожирателями», находящимися в просветах легочных альвеол.

Огромное число микробов мы поглощаем с пищей. Высокая кислотность желудочного сока – первый надежный барьер в кишечнике. Многим микробам не дает размножаться отсутствие кислорода. Защищает кишечник и перистальтика, то есть движения, способствующие постоянному продвижению содержимого. При этом микробы не в состоянии прилипнуть к клеткам эпителия и повредить организму. При плохой работе этих барьеров – при затруднении носового дыхания, нарушении работы ворсинок эпителия бронхов, при снижении кислотности желудочного сока, при запорах – можно ожидать учащения инфекций, хотя иммунная система ребенка – в полном порядке.

Защититься от проникновения болезнетворных микробов нам помогают и микробы-комменсалы, живущие на коже, в дыхательных путях, в кишечнике, на половых органах. Всего у человека насчитывают более 400 видов таких микробов, которые нам не причиняют вреда, если, конечно, не попадают из своей ниши во внутреннюю среду. Ведь многие из них совсем небезобидны: стафилококки, пневмококки, кишечная палочка – все они вызывают тяжелые инфекции, но в своей нише они помогают защитить внутреннюю среду, не дают «чужим» микробам, к которым иммунная система еще не выработала невосприимчивости, ее заселить. Живущих в нашем организме микробов надо щадить, поэтому нельзя необдуманно, «на всякий случай», принимать противомикробные средства. Тогда гибнут «наши» микробы и их место занимают более опасные, чуждые нам возбудители; и винить плохой иммунитет в таких случаях нет смысла.

Почему же при наличии таких барьеров ребенок все же болеет? Дело в том, что у болезнетворных микробов есть такие механизмы, которые помогают им, несмотря ни на что, проникать во внутреннюю среду организма. Это может быть необычная стойкость к кислоте желудочного сока или способность прилипать к эпителию, убивая токсинами его клетки. Многие вирусы размножаются так быстро, что защитные механизмы просто не успевают вычистить их всех. Вот в таких случаях в борьбу с болезнью вступает иммунная система.

Антигены и антитела

Антиген – это белковое вещество, способное вызвать в организме образование антител, а антитело – это белок, который вырабатывается некоторыми иммунокомпетентными клетками, он способен нейтрализовать антиген, в ответ на действие которого он был выработан. Молекулы антител, как ключ к замку, подходят к молекуле антигена и лишают его присущих ему свойств; нейтрализуют токсины (например, антитела к дифтерийному токсину лишают его способности повреждать ткани), нарушают жизнедеятельность микробной клетки, лишают вирус способности проникать в клеточное ядро и размножаться.

Схематически механизм иммунной защиты можно представить таким образом. Когда микроорганизм (или чужеродный белок) попадает во внутреннюю среду нашего организма, его атакуют нейтрофильные лейкоциты и тканевые клетки-макрофаги. Последние способны «предъявлять» микробные и другие антигены клеткам иммунной системы, запуская тем самым выработку специфических для этих антигенов антител.

Антиген «предъявляется» В-лимфоцитам, которые поглощают его, перерабатывают и конструируют к нему антитела. В этой работе В-лимфоцитам помогают Т-лимфоциты, причем взаимоотношения между ними осуществляется с помощью интерлейкинов – веществ, вырабатываемых клетками иммунной системы. К настоящему времени известны десятки интерлейкинов, каждый из них стимулирует или тормозит работу других клеток, в частности переключая В-лимфоциты на выработку антител разных классов. С их помощью Т-лимфоциты регулируют выработку антител В-лимфоцитами. Часть из них (Т-хелперы) стимулируют продукцию антител, другие (Т-супрессоры) – ее замедляют, предотвращая их переизбыток, потому что переизбыток может привести к серьезным болезненным проявлениям (например, к аллергической реакции).

Чтобы вырабатывать антитела к одному антигену, требуется относительно небольшое число В-лимфоцитов; они образуют клон – превращаются в плазматические клетки, которых особенно много в лимфатических узлах и селезенке. Плазматические клетки, образовавшиеся из определенного клона В-лимфоцитов, вырабатывают антитела к одному антигену. Эти клетки в выработке антител к другим антигенам участия не принимают. Поскольку численность В-лимфоцитов огромна (2–4 миллиарда в одном литре крови) и они постоянно образуются вновь, наш организм может одновременно вырабатывать антитела к практически любому числу антигенов.

Выработка антител к микроорганизмам и чужеродным белкам происходит не только после их проникновения в кровь и глубокие ткани – во многих случаях это было бы слишком поздно. Иммунный аппарат имеет свои форпосты в дыхательных путях и кишечнике – это лимфоидные фолликулы слизистой оболочки, в которых макрофаги и В-лимфоциты обрабатывают информацию обо всем, что только попало на слизистую. Это миндалины и аденоиды, а также более мелкие фолликулы в слизистой оболочке глотки, бронхов, кишечника. Контакт с еще только «направляющимися» в организм микробами дает большой выигрыш во времени при выработке антител.

Не все антитела одинаковы, они различаются в зависимости от того, к какому классу белков – иммуноглобулинов они относятся. Быстрее всего вырабатываются антитела класса иммуноглобулина М (IgM), которые помогают бороться с инфекцией в самом ее начале. При нарушении выработки этих антител многие инфекции протекают поначалу очень тяжело, хотя процесс выздоровления при этом страдает не сильно.

На выработку более эффективных антител класса иммуноглобулина G (IgG) уходит 1–2 недели, с их помощью организм «добивает» инфекцию. Более того, клон В-лимфоцитов навсегда запоминает этот антиген, так что при его повторном попадании в организм происходит очень быстрый рост продукции IgG-антител, которые подавляют болезнь «на корню». Это возможно, поскольку в организме сохраняются «клетки памяти», способные при новой встрече с этим микробом в течение 1–2 дней интенсивно размножаться и вырабатывать антитела класса IgG, предотвращая или существенно ослабляя заболевание. Именно этот механизм обеспечивает длительное сохранение невосприимчивости ко многим болезням у лиц, перенесших их или получивших вакцину.

Третий вид антител – класса иммуноглобулина A (IgA), они способны проникать через слизистые оболочки в составе секретов носа, бронхов, кишечника и др. Такие секреторные антитела способны «сдерживать» экспансию микробов, населяющих наши слизистые оболочки. Они препятствуют и заражению, например вирусными инфекциями, если раньше с этим вирусом мы уже встречались.

В свое время человечество было сплошь поражено кишечными и иными гельминтами – глистами, для борьбы с которыми организм вырабатывал иммуноглобулин класса E (IgE). Его и сейчас много у детей с глистной инвазией. А вот его избыточная продукция в отсутствие глистов часто сопровождает развитие аллергии немедленного типа – аллергодерматозов, поллинозов, астмы.

Способностью вырабатывать антитела обладают уже новорожденные дети, поэтому говорить о том, что у них слабый иммунитет, нельзя. Правда, дети до двух лет хуже вырабатывают иммунитет на содержащиеся в оболочке ряда микробов полисахариды, так что их заболеваемость пневмококковой, менингококковой и гемофилюсной инфекцией выше, чем у более старших детей. Но, в отличие от взрослых, переболевших и имеющих антитела ко многим сотням микробов, и особенно вирусов, дети еще не имеют такого «иммунологического опыта» и поэтому болеют чаще. Особенно часто они болеют при наличии множественных контактов – в яслях, в транспорте, в общежитиях и в чрезмерно гостеприимных семьях, – и винить в этом «плохой иммунитет» нет оснований.

В преклонном возрасте иммунная память постепенно угасает, у человека повышается восприимчивость к инфекциям.

Способность ребенка самого раннего возраста вырабатывать антитела используется для проведения вакцинации, с помощью которой удается создать специфический иммунитет без перенесения соответствующей инфекции. Если вводят убитую или генноинженерную вакцину (против коклюша, столбняка, дифтерии, гепатита В), то прививки следует периодически повторять с тем, чтобы поддерживать уровень антител на достаточной высоте. Живые вакцины (против полиомиелита, кори, свинки, туберкулеза, краснухи) как бы воспроизводят сильно ослабленное заболевание, создавая стойкий иммунитет; повторные дозы этих вакцин вводят для того, чтобы обеспечить иммунитет тем детям, у которых первая доза вакцины по какой-либо причине не привилась (потеря активности вакцины, техническая погрешность при ее введении и т.д.). Иммунная система маленького ребенка способна выработать иммунитет сразу на несколько вакцин, вводимых одновременно. При этом вакцинация не снижает способности иммунной системы выполнять присущие ей функции, так что рассматривать вакцинацию как чрезвычайное или даже серьезное иммунологическое вмешательство нет никакого резона.

Как при естественной инфекции, так и при вакцинации в развитии невосприимчивости выработка антител не является единственным механизмом, ему сопутствуют также реакции клеточного иммунитета.

Клеточный иммунитет

Важной функцией иммунной системы является уничтожение «чужих» клеток, которые не имеют особых, присущих данному индивидууму признаков (строго индивидуальной комбинации белковых маркеров на поверхности клетки). Эту функцию выполняют клетки-киллеры (клетки-убийцы), которые составляют около 10% всех лимфоцитов. Они как бы подчищают все ошибки природы.

Т-лимфоциты не только кооперируются с В-лимфоцитами в выработке антител, они при встрече с микробами и вирусами распознают антигены микробов и уничтожают зараженные ими клетки. Такие лимфоциты получили название цитотоксических; они играют, например, ведущую роль в борьбе с вирусной инфекцией. Попав в клетку, вирус активно размножается в ней, будучи часто недосягаем для антител; ликвидация такой клетки цитотоксическими Т-лимфоцитами прекращает размножение вируса.

Клеточный иммунитет играет ведущую роль и в борьбе с такими возбудителями, как грибки и туберкулез, поскольку только с помощью антител от них избавиться невозможно. При этом происходят так называемые реакции замедленной гиперчувствительности. К ним, в частности, относится и реакция Манту на введение в кожу туберкулина; замедленной ее называют потому, что, в отличие от реакций немедленного типа при соединении антигена с антителом, она связана с развитием инфильтрата из иммунокомпетентных клеток, на что уходит 2–3 дня.

Подобный клеточный инфильтрат – гранулема – формируется и вокруг инфицированных грибками или туберкулезной палочкой клеток, что отграничивает распространение инфекции и позволяет с течением времени справиться с ней полностью. Именно формирование гранулемы отличает хронические инфекции от острых.

Окончание следует