БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

14. ТРАНСПОРТ У ЖИВОТНЫХ

14.9. Иммунная система

Иммунитет, по определению Фрэнка Макфарлейна Бёрнета, — это «способность распознавать вторжение в организм чужеродного материала и мобилизовать Клетки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное удаление этого материала».

В этом разделе мы рассмотрим Иммунный ответ. После фагоцитов, которые, согласно приведенному выше определению, тоже относятся к иммунной системе, — это вторая линия обороны организма. Под иммунным ответом мы подразумеваем образование антител против проникших в организм антигенов. Каждый антиген распознается специфическим антителом.

14.9.1. Антитела, антигены, В-клетки и Т-клетки

Антитело — это молекула, синтезируемая организмом животного в ответ на присутствие чужеродного вещества, называемого антигеном. Антитела представляют собой Белки, известные как Иммуноглобулины. Молекула любого иммуноглобулина состоит из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей (рис. 14.38). В ней различают константные (неизменные) и вариабельные (изменчивые) участки. Последние и распознают строго определенный антиген, структурно соответствующий им, как ключ замку, а проще говоря, — связывают его. Человеческий организм способен образовать примерно 100 млн. различных антител, распознающих практически любые чужеродные вещества, в том числе и те, с которыми мы никогда не сталкивались. Это возможно благодаря своего рода внутриклеточной «перетасовке» частей генов, кодирующих вариабельные области иммуноглобулинов (аналогично сборке разных конструкций из стандартного набора деталей).

Class="center">

Рис. 14.38. Молекула антитела. А. Схема строения. Молекула состоит из четырех полипептидных цепей — двух легких и двух тяжелых. Антиген связывается между вариабельными областями легкой и тяжелой цепей. В одной молекуле антитела два таких одинаковых участка. Б. Построенная компьютером упрощенная трехмерная модель антитела.

Антиген — это молекула, вызывающая образование антител. Все клетки несут на своей поверхности Антигены, которые выступают в роли меток (маркеров), позволяющих клеткам распознавать друг друга. Обычно антигены представлены белками или гликопротеинами, т. е. белково-углеводными соединениями, хотя в принципе антигенными свойствами может обладать любая крупная молекула. Организм отличает свои антигены от чужих и в норме образует антитела только против чужих.

У млекопитающих сформировались две системы иммунитета — клеточный и гуморальный. Это связано с развитием двух типов лимфоцитов — Т-и В-клеток. И те, и другие образуются из стволовых клеток-предшественников в костном мозге. Эти клетки мигрируют в ПЕРВИЧНЫЕ Лимфоидные Органы и там дозревают. В формировании иммунологической компетентности Т-клеток решающую роль играет Тимус (зобная, или вилочковая железа), откуда и их название. Что касается В-клеток, то они были обнаружены в фабрициевой сумке (bursa Fabricii) птиц. Эта сумка представляет собой мешковидный вырост клоаки. У млекопитающих этого органа нет, но имеется эквивалентная ей ткань, возможно, в костном мозге. В- и Т-клетки способны синтезировать специфические антитела против миллионов различных антигенов. Реакция антиген-антитело направлена на то, чтобы связать антиген, инактивировать его и предотвратить таким образом его вредное воздействие на организм.

Клеточный иммунный ответ

Т-клетки атакуют следующие объекты:

1) клетки, инфицированные микроорганизмами, чаще всего — вирусами;

2) трансплантированные органы и Ткани (разд. 25.7.13);

3) злокачественные клетки,

В атаке участвует вся иммунная Клетка, поэтому ответ называется клеточным. Свободные антитела при этом не выделяются.

ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ

В-клетки выделяют антитела в плазму крови, тканевую жидкость и лимфу. Поскольку антитела высвобождаются в жидкую среду, и атака на микроорганизмы происходит также в жидкой среде, такой тип ответа называется гуморальным (от латинского humor — жидкость). Он направлен против бактерий и некоторых вирусов.