Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

17.4: Порушення в імунній системі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    419

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Функціонуюча імунна система має важливе значення для виживання, але навіть складні клітинні та молекулярні захисні сили імунної відповіді ссавців можуть бути переможені патогенами практично на кожному кроці. У конкуренції між імунним захистом та ухиленням від патогенів патогени мають перевагу в більш швидкій еволюції через коротший час генерації, великі розміри популяції та часто вищі показники мутацій. Таким чином, патогени розвинули різноманітний набір механізмів імунного втечі. Наприклад, Streptococcus pneumoniae (бактерія, що викликає пневмонію та менінгіт) оточує себе капсулою, яка перешкоджає поглинанню фагоцитів та виявленню антигенів до адаптивної імунної системи. Золотистий стафілокок (бактерія, яка може викликати шкірні інфекції, абсцеси та менінгіт) синтезує токсин під назвою лейкоцидин, який вбиває фагоцити після того, як вони поглинуть бактерію. Інші збудники також можуть перешкоджати адаптивній імунній системі. ВІЛ заражаєТ-Н клітини, використовуючи їх CD4 поверхневі молекули, поступово виснажуючи кількістьТ-Н клітин в організмі (рис \(\PageIndex{1}\)); це пригнічує здатність адаптивної імунної системи генерувати достатню реакцію на інфекцію або пухлини. Як результат, ВІЛ-інфіковані люди часто страждають від інфекцій, які не викликали б захворювання у людей зі здоровою імунною системою, але які можуть спричинити руйнівні захворювання для людей, порушених імунітетом.

    Кольорова скануюча електронна мікрофотографія лімфоцитів з цитоплазматичними розширеннями, і безліччю дрібних сфер, що виходять з лімфоцитів і розкиданих навколо нього.
    Малюнок \(\PageIndex{1}\): ВІЛ (зелений) показано брунькування з лімфоцитарної клітини (червоного кольору) в культурі. (кредит: модифікація роботи C.Goldsmith, CDC; дані шкали від Метта Рассела)

    Невідповідні реакції імунних клітин і самих молекул також можуть порушити належне функціонування всієї системи, що призводить до пошкодження хост-клітин, які можуть стати фатальними.

    Імунодефіцит

    Імунодефіцит - це збій, недостатність або затримка реакції імунної системи, яка може бути придбаною або успадкованою. Імунодефіцит може дозволити патогенам або пухлинним клітинам закріпитися і розмножуватися або розмножуватися до досить високих рівнів, щоб імунна система була перевантажена. Імунодефіцит може бути придбаний внаслідок зараження певними патогенами, які атакують клітини самої імунної системи (наприклад, ВІЛ), хімічного впливу (включаючи певні медичні методи лікування, такі як хіміотерапія), неправильного харчування або сильного стресу. Наприклад, радіаційне опромінення може знищити популяції лімфоцитів і підвищити сприйнятливість людини до інфекцій і раку. Рідко можуть виникати і первинні імунодефіцити, які присутні з народження. Наприклад, важка комбінована імунодефіцитна хвороба (СКІД) - це стан, при якому діти народжуються без функціонуючих В або Т-клітин.

    Гіперчутливість

    Дезадаптивна імунна відповідь на нешкідливі чужорідні речовини або самоантигени, які виникають після сенсибілізації тканин, називають гіперчутливістю. Типи гіперчутливості включають негайну, уповільнену та аутоімунну. Велика частина людської популяції схильна до одного або декількох видів гіперчутливості.

    Алергія

    Імунна реакція, яка виникає внаслідок негайної гіперчутливості, при якій імунна відповідь, опосередкована антитілами, виникає протягом декількох хвилин після впливу зазвичай нешкідливого антигену, називається алергією. У Сполучених Штатах 20 відсотків населення проявляють симптоми алергії або астми, тоді як 55 відсотків тест позитивний на один або кілька алергенів. При первинному впливі потенційного алергену алергік синтезує антитіла за допомогою типового процесу АПК, що представляють оброблений антиген доТ-Н клітин, які стимулюють В-клітини виробляти антитіла. Молекули антитіл взаємодіють з огрядними клітинами, вбудованими в сполучні тканини. Цей процес прима, або сенсибілізує, тканини. При подальшому впливі одного і того ж алергену молекули антитіл на огрядних клітках пов'язують антиген і стимулюють огрядну клітину до вивільнення гістаміну та інших запальних хімічних речовин; ці хімічні медіатори потім набирають еозинофіли (тип лейкоцитів), які також, здається, пристосовані до реагування на паразитичні черви (рис. \(\PageIndex{2}\)). Еозинофіли виділяють фактори, що підсилюють запальну реакцію і виділення огрядних клітин. Наслідки алергічної реакції варіюються від легких симптомів, таких як чхання та свербіж, водянисті очі до більш важких або навіть небезпечних для життя реакцій, пов'язаних із інтенсивним сверблячими швами або вуликами, звуженням дихальних шляхів із сильним дихальним дистресом та падінням артеріального тиску, спричиненим розширенням кровоносних судин та втрата рідини з кровоносної системи. Ця крайня реакція, як правило, у відповідь на алерген, введений в кровоносну систему, відома як анафілактичний шок. Антигістамінні препарати є недостатнім протидією анафілактичного шоку, і якщо їх не лікувати адреналіном для протидії кров'яному тиску та дихальним ефектам, цей стан може бути смертельним.

    На ілюстрації зображений пилок амброзії, прикріплений до поверхні В-клітини. В-клітина активується, виробляючи плазматичні клітини, що вивільняють IgE. IgE представлений на поверхні огрядної клітини. При повторному впливі зв'язування антигену з IgE-заґрунтованими огрядними клітинами викликає вивільнення хімічних медіаторів, які викликають алергічну реакцію.
    Малюнок \(\PageIndex{2}\): При першому впливі алергену антитіло синтезується плазматичними клітинами у відповідь на нешкідливий антиген. Антитіла зв'язуються з огрядними клітинами, а при вторинному впливі огрядні клітини вивільняють гістаміни та інші модулятори, що викликають симптоми алергії. (кредит: зміна роботи NIH)

    Відстрочена гіперчутливість - це клітинно-опосередкована імунна відповідь, яка займає приблизно один-два дні після вторинного впливу для максимальної реакції. Цей тип гіперчутливості включає запальну реакцію, опосередковану TH1 цитокіном, і може викликати локальні ураження тканин або контактний дерматит (висип або подразнення шкіри). Відстрочена гіперчутливість виникає у деяких осіб у відповідь на контакт з певними видами ювелірних виробів або косметики. Затримка гіперчутливості полегшує імунну відповідь на отруйний плющ, а також є причиною того, що шкірний тест на туберкульоз призводить до невеликої ділянки запалення на осіб, які раніше піддавалися мікобактеріям туберкульозу, організму, що викликає туберкульоз.

    ПОНЯТТЯ В ДІЇ

    Спробуйте свої сили в діагностиці алергічної реакції, вибравши один з інтерактивних тематичних досліджень на сайті Всесвітньої організації алергії.

    Аутоімунітет

    Аутоімунітет - це тип гіперчутливості до самоантигенів, який вражає приблизно п'ять відсотків населення. Більшість видів аутоімунітету передбачають гуморальну імунну відповідь. Антитіло, яке неналежним чином позначає самокомпоненти як чужорідні, називається аутоантитілом. У пацієнтів з міастенією, аутоімунним захворюванням, м'язово-клітинні рецептори, що індукують скорочення у відповідь на ацетилхолін, націлені на антитіла. Результатом є м'язова слабкість, яка може включати виражені важко з дрібними або грубими руховими функціями. При системному червоному вовчаку дифузна реакція аутоантитіл на власну ДНК і білки індивіда призводить до різних системних захворювань (рис. \(\PageIndex{3}\)). Системний червоний вовчак може вражати серце, суглоби, легені, шкіру, нирки, центральну нервову систему або інші тканини, викликаючи пошкодження тканин шляхом зв'язування антитіл, набору комплементу, лізису та запалення.

    Ілюстрація показує симптоми вовчака, які включають характерну висип на обличчі через перенісся та щоки, виразки в роті та носі, запалення перикарда, м'язові болі та поганий кровообіг у пальцях та ногах.
    Ілюстрація \(\PageIndex{3}\): Системний червоний вовчак характеризується аутоімунітетом до власної ДНК та/або білків людини, що призводить до різноманітної дисфункції органів. (Кредит: модифікація роботи Мікаель Хягстрем)

    Аутоімунітет може розвиватися з часом, і його причини можуть коренитися в молекулярній мімікрії, ситуації, коли одна молекула досить схожа за формою на іншу молекулу, що зв'язує ті ж імунні рецептори. Антитіла і Т-клітинні рецептори можуть пов'язувати самоантигени, структурно схожі з антигенами збудника. Як приклад, зараження Streptococcus pyogenes (бактерією, що викликає стрептокок в горлі) може генерувати антитіла або Т-клітини, що реагують з серцевим м'язом, яка має схожу структуру з поверхнею S. pyogenes . Ці антитіла можуть пошкодити серцевий м'яз при аутоімунних нападах, що призводить до ревматизму. Інсулінозалежний (Тип 1) цукровий діабет виникає внаслідок деструктивної запальної ТН1 відповіді проти інсулінопродукуючих клітин підшлункової залози. Пацієнтів з таким аутоімунітетом необхідно лікувати регулярними ін'єкціями інсуліну.

    Резюме

    Порушення імунітету можуть включати недостатню імунну реакцію або невідповідні імунні реакції. Імунодефіцит підвищує сприйнятливість людини до інфекцій і ракових захворювань. Гіперчутливість - це неправильні реакції або на нешкідливі чужорідні частинки, як у випадку алергії, або на власні тканини людини, як у випадку аутоімунітету. Реакції на самокомпоненти можуть бути результатом молекулярної мімікрії.

    Глосарій

    алергія
    імунна реакція, яка виникає внаслідок негайної гіперчутливості, при якій імунна відповідь, опосередкована антитілами, виникає протягом декількох хвилин після впливу нешкідливого антигену
    аутоантитіла
    антитіло, яке неправильно позначає «себе» компоненти як чужорідні і стимулює імунну відповідь
    аутоімунітет
    тип гіперчутливості до самоантигенів
    гіперчутливість
    спектр невідповідних імунних реакцій на нешкідливі чужорідні частинки або самоантигени; виникає після тканинної сенсибілізації і включає негайний тип (алергія), затриманий тип і аутоімунітет
    імунодефіциту
    збій, недостатність або затримка на будь-якому рівні імунної системи, які можуть бути придбані або успадковані

    Дописувачі та атрибуції