Как усилить адаптивный иммунитет
Выстраиваем защиту
Вы обращали внимание, что некоторые люди могут спокойно сидеть на сквозняке, гулять в мороз в легкой куртке, купаться в холодной реке, общаться с простуженными друзьями, и при этом – не заболевают? В то время как другие берегутся изо всех сил, носят в период эпидемий марлевые маски, кутаются в теплые свитеры и шерстяные носки, и всё равно не вылезают из простуд? С чем это связано? Все дело в иммунитете!
Наш иммунитет – это основной механизм защиты организма от вирусов и бактерий. Развитие иммунной системы в процессе эволюции и обусловило саму возможность существования человека. Иммунитет бывает врожденный и адаптивный (приобретенный).
Врожденный иммунитет — это способность организма распознавать и обезвреживать различные бактерии и вирусы по общим признакам. Как понятно из названия, это базовое свойство организма, которое он получает при рождении. Адаптивный иммунитет распознает более специфические, индивидуальные патогены, он формируется в процессе столкновения с ними, после болезней или прививок.
Признаки иммунного сбоя
Иммунная система формируется у человека еще в утробе матери, и немало зависит от наследственности. Но и весьма значительную роль в работе иммунитета играет образ жизни. И если с наследственностью мы сделать ничего не можем, то укрепить иммунитет, выполняя определенные правила, — в наших силах!
Как укрепить иммунитет?
Закаливание
Закаливание – это, по сути, тренировка иммунной системы. Главный принцип закаливания: умеренность, постепенность и регулярность.
Начните с малого: больше гуляйте, чаще проветривайте квартиру, ходите по дому босиком, обтирайтесь смоченными прохладной водой губкой или полотенцем, умывайтесь прохладной водой. Потом можно переходить к более серьезным процедурам: обливанию холодной водой, контрастному душу. Контрастный душ, кстати, очень полезен и для тренировки сердечно-сосудистой системы, улучшения состояния кожи, профилактики целлюлита. Только не забывайте про осторожность и постепенность! Если у вас уже есть проблемы с сердечно-сосудистой системой, предварительно проконсультируйтесь с вашим кардиологом.
Очень важна регулярность закаливающих процедур, отсутствие между ними больших перерывов.
Начинать закаливающие процедуры можно только, если вы полностью здоровы. В идеале – после консультации с врачом.
Питание
Для укрепления организма необходимо сбалансированное питание, богатое витаминами и микроэлементами. Для того чтобы вы получали все необходимые вещества и микроэлементы, питание должно быть максимально разнообразным. Ежедневно в рационе должны присутствовать все основные группы продуктов: молочные, крахмалистые, овощи, фрукты, источники сложных углеводов, белка и жиров. Сложные углеводы содержатся в крупах, макаронах, картофеле, хлебе с отрубями и в бездрожжевых хлебцах из цельного зерна. Они долго усваиваются, в отличие от простых углеводов, которые содержатся в сахаре, печенье, тортах и прочих сладостях. Также человеку необходимы неперевариваемые углеводы – клетчатка или пищевые волокна. Они создают ощущение сытости, и, кроме этого, полезны для пищеварения. Такие углеводы содержатся в овсянке, в хлебе из муки грубого помола.
Помимо этого нашему организму необходимы жиры, поскольку они помогают усваивать витамины А и Е. Если в организме недостаточное количество жиров, хуже выглядит кожа, страдает печень, перестают вырабатываться половые гормоны. Жиры бывают насыщенными и ненасыщенными. Последние лучше усваиваются, соответственно, они более полезны. Их хорошо получать из жирных сортов рыбы, авокадо, миндаля, оливкового масла. Разумеется, употребление продуктов, содержащих скрытые неполезные жиры, такие, как майонез, колбаса, торты, стоит ограничивать.
Ешьте как можно больше овощей и фруктов, желательно в термически необработанном виде для большей сохранности витаминов.
Витамины и пробиотики
Многочисленные исследования показывают, что в России, да и в других странах тоже, подавляющее большинство людей страдает от гиповитаминоза – нехватки витаминов. Как известно, витамины не образуются в организме человека, за исключением витамина D и витаминов, синтезируемых бактериями кишечника, поэтому должны постоянно присутствовать в составе пищи. Но даже при самом рациональном питании (а будем откровенны – у большинства из нас питание далеко не идеально сбалансированное) рацион человека сегодня «недоукомплектован» витаминами на 20–30%. Усвояемость витаминов из «искусственных» препаратов зачастую выше, чем из обычной еды.
Соответственно, необходимо регулярно принимать поливитаминные препараты. В период болезней, стрессов, депрессий, повышенной нагрузки, беременности, при курении и злоупотреблении алкоголем, приеме антибиотиков потребность в витаминах возрастает. Продолжительность приема поливитаминов определяется врачом, и обычно составляет 1–3 месяца, курс желательно повторять 2–4 раза в год. Витамины лучше усваиваются, если суточную дозу разделить на несколько приемов, основной прием препаратов лучше назначить на первую половину дня, так как вечером и ночью обмен веществ в организме замедляется. Поскольку человек всегда получал витамины из пищи, лучше принимать витаминные препараты во время еды, так они усваиваются полнее.
Помимо витаминов, для укрепления иммунной системы важны пробиотики. Пробиотики – это лекарственные препараты или биологически активные добавки к пище, которые содержат в составе живые микроорганизмы, являющиеся представителями нормальной микрофлоры человека. Они призваны восстановить нарушенный баланс микроорганизмов, населяющих различные слизистые человека, и поэтому применяются для лечения и профилактики иммунодефицита, дисбактериозов и связанных с ними заболеваний.
Пробиотики стимулируют иммунную систему на всех уровнях, что доказано многочисленными клиническими исследованиями. Пробиотики и витамины не стоит назначать себе самостоятельно, лучше, если это сделает врач.
Режим и физическая активность
Для нормальной работы всего организма и хорошего самочувствия человека очень важен режим.
Старайтесь вставать и ложиться в одно и то же время, высыпаться. Больше отдыхать, гулять на свежем воздухе. Необходимо заниматься спортом, делать зарядку.
Регулярная физическая активность благотворно влияет на иммунитет. Во время активной физической нагрузки повышается общий тонус организма, улучшается настроение, что способствует большей активности и приливу энергии, кровь обогащается кислородом, улучшаются сон и аппетит. Физические нагрузки помогают избавиться от стресса, в организме вырабатываются эндорфины («гормоны счастья»).
И обязательно гуляйте на свежем воздухе. Если позволяет погода, постарайтесь проводить на улице не менее часа в день. В идеале – в светлое время суток, ведь солнце необходимо не только для выработки витамина D, без солнечного света понижается уровень серотонина (еще одного «гормона счастья») в крови, который отвечает за наше хорошее настроение. Осенью и зимой проблема нехватки солнечного света особенно актуальна – мы встаем затемно, выходим с работы уже после захода солнца. Пользуйтесь любой возможностью поймать дневной свет: гуляйте во время обеденного перерыва, обязательно планируйте прогулки на выходных.
Отказ от вредных привычек
Вредные привычки – курение, алкоголь, злоупотребление лекарственными и наркотическими препаратами – очень сильно ослабляют иммунную систему организма, ухудшают функционирование многих органов, губят сосуды, мозг, легкие, повышают риск развития заболеваний. По сути, если вы постоянно себя травите курением, алкоголем и пр., сложно ожидать от организма хорошего состояния. Алкоголь и никотин угнетают иммунитет, в результате чего он перестает выполнять свои защитные функции. Кстати, ослаблять иммунитет могут и многие лекарственные препараты, поэтому, во-первых, не стоит бездумно принимать таблетки без назначения врача, во-вторых, если вы принимаете лекарства, усильте меры по укреплению иммунной системы.
Позитивный жизненный настрой
Между физической и эмоциональной составляющими у людей есть теснейшая взаимосвязь. Если человеку жизнь не приносит радость и удовольствие, то запускаются биологические механизмы самоуничтожения. Будьте позитивны, радуйтесь каждому дню — для этого всегда есть повод. Умение позитивно воспринимать любую действительность — это без преувеличения залог здоровья и долголетия.
Надеемся, что наши советы помогут вам стать более здоровыми, и предстоящий осеннее-зимний сезон принесет вам только радость, а не болезни!
Эффективные способы укрепления иммунитета
От проникновения чужеродных бактерий, вирусов и белков организм защищает иммунная система. Она уничтожает собственные дефектные клетки, которые могут дать начало онкологии. Иммунитет имеет сложную структуру. Его работа изучена не полностью, но давно известно, что нормальное функционирование зависит от витаминов.
Как витамины влияют на иммунитет
Витамины – это биологически активные вещества с небольшой молекулярной массой. Они необходимы человеку для поддержания обменных процессов. Витамины участвуют в биохимических реакциях, протекающих в клетках, и выступают в качестве катализаторов или коферментов. Их роль – ускорение или поддержание скорости реакции между другими веществами. Поэтому от их присутствия зависит синтез белков и производство многих компонентов клеток.
Белки – это важный компонент иммунитета, они:
Если человек не получает нужное количество витаминов, белков становится меньше, и эти функции нарушаются. 
Почему возникает гиповитаминоз
Дефицит витаминов называется гиповитаминоз, а полное отсутствие нужного вещества – авитаминоз. Эти состояния возникают при недостаточном поступлении или при повышенной потребности организма в биологически активных веществах.
Гиповитаминоз может возникать при неправильном питании, нехватке в рационе овощей и фруктов. Страдает иммунитет у людей, которые длительно придерживаются монодиеты и ограничивают употребление определенных групп продуктов. Не все учитывают изменение потребности в витаминах при определенном рационе. Увеличивая в меню количество белковой пищи, нужно дополнительно повышать содержание витамина В6, а придерживаясь вегетарианства, дополнительно принимать витамин В12. Иначе иммунная система даст сбой и увеличится количество простудных заболеваний, чаще напомнят о себе хронические болезни.
Развитию гиповитаминоза способствуют:
Поэтому врачи назначают всем людям из группы риска препараты для повышения иммунитета.
Можно ли укрепить иммунитет питанием
Если человек ищет способ, как повысить иммунитет, часто он начинает с народных методов или пробует корректировать питание. Некоторые лекарственные растения способны улучшить неспецифические факторы защиты, повышают выработку белков-интерферонов. Такими свойствами обладают средства на основе эхинацеи, березового гриба, ромашки, элеутерококка и тимьяна. В народной медицине есть много рецептов приготовления отваров, настоев из этих растений в домашних условиях. Но нет научных данных, подтверждающих высокую эффективность этих средств.
Экстракты трав, которые использует народная медицина, но в точных дозировках, можно приобрести в виде таблеток и готовых растворов. Эти препараты относятся к группе иммуностимуляторов. Они обеспечивают поддержку организма в сезон респираторных заболеваний, помогают быстро восстановиться после болезни и улучшают общее самочувствие.
Основной источник поступления витаминных соединений – продукты питания. Считается, что здоровый взрослый человек сможет обеспечить организм нужными компонентами и укрепить иммунитет, если рацион будет разнообразным и сбалансированным.
Существуют нормы потребления каждого типа витаминов для взрослых и детей, а также беременных женщин. В специальных таблицах можно найти сведения о содержании полезных веществ в 100 г определенных продуктов. После подсчета определяют, какую пищу и в каком количестве нужно употреблять в день, чтобы усиливать свой иммунитет.
Недостаток способа в том, что содержание полезных веществ отличается от стандартных таблиц, а некоторые витамины разрушаются после приготовления продуктов. Поэтому взрослому человеку потребуется съедать несколько килограмм капусты или смородины в день, чтобы получить нужное количество аскорбиновой кислоты.
Когда нужно принимать витамины
Ухудшение функции иммунной системы связывают с окончанием зимнего сезона, но организм нуждается в поддержке круглый год. Витаминные препараты не нужно пить постоянно, достаточно укреплять иммунитет в критические периоды:
Иммунитет страдает при гормональных изменениях, которые происходят у женщин в разные периоды жизни. Его укрепление зависит не только от правильно подобранного основного лечения, но и использования витаминных средств.
ТОП-5 витаминов для укрепления иммунитета
Поднятию функции защитной системы помогают не все препараты. Исследования позволили выделить витамины, повышающие иммунитет и укрепляющие здоровье. Они выпускаются в виде отдельных лекарственных препаратов, которые можно использовать самостоятельно дома. Но чтобы эффективное средство не принесло вред, перед тем как потратить на него деньги, нужно посоветоваться с врачом. Он поможет определить, каких веществ не хватает и в какой дозировке их лучше принимать.
Витамин D
На первом месте среди средств для укрепления иммунитета витамин Д, или кальциферол. Его выработка происходит в коже под влиянием ультрафиолета у всех взрослых людей. Но в зимний сезон, в северных широтах, где солнечного света мало, организму не хватает кальциферола. Из-за гиповитаминоза снижается иммунитет, ухудшается всасывание кальция, может развиться остеопороз. У детей нехватка витамина приводит к рахиту. Фукции витамина Д различны.При его участии осуществляется противоопухолевый имунитет;проведено несколько клинических исследований, согласно которым,при нормальном содержании витаминов Д риск развития, например, рака кишечника снижается, практически, вчетверо. В настоящее время,исследуется возможность применения витаминов этой группы в лечении псориаза, остеопороза,избыточной массы тела, сердечно-сосудистых заболеваний; Витамин Д применяется для снижения возрастных изменений в тканях, профилактики таких тяжелейших болезней,как болезнь Альцгеймера, различных видов деменций и заболеваний,разрушающих оболочку нерва, состояний мышечной слабости и т.д.
В самостоятельно(в домашних условиях)можно повышать содержание кальциферола рыбьим жиром, употребляя большое количество морской рыбы,выращенной в диких условиях, яица(желток),молочные продукты,водоросли,икра,кукурузное масло, некоторые виды лесных грибов.Самое большое содержание в лососине и печени трески. Взрослым можно применять комплексы, которые содержат холекальциферол и кальций, чтобы улучшать иммунитет и поддерживать минеральную плотность костей.
Группа В
Витаминные средства группы В включают несколько типов веществ. Доказано, что повышение иммунитета обеспечивают витамины В2, В6, В12. В домашних условиях их можно получить из животных продуктов: молока, яиц, печени,злаковые, бобовые, орехи,мясо, морепродукты, картофель.
Влияние на иммунитет заключается в способности улучшать противомикробную защиту, увеличивать выработку Т и В-лимфоцитов, которые борются с патогенными микроорганизмами.
Красивая и здоровая кожа, нормальное зрение, в сочетании с В9 он улучшает процессы кроветворения. он стимулирует образование аденозитрифосфорной кислоты- «бензин» для работы клеток. Нехватка витамина В2 проявляется в виде нарушений пищеварения, развития конъюнктивита, стоматита, себорейного дерматита. Если в организме мало В2, это проявляется склонностью к частым инфекционным заболеваниям.У больных ВИЧ гиповитаминоз ускоряет переход болезни в более тяжелую стадию.
Для укрепления иммунитета витаминные препараты группы В выпускаются в виде отдельных средств каждого вида или готовых комплексов из 2 и более компонентов. В некоторых случаях для быстрого эффекта врач может назначить раствор для уколов.
Токоферол, или витамин Е
Эффективный способ получить суточную дозу токоферола – ежедневно употреблять в пищу семечки, орехи и растительные масла. Но потребность в витамине усиливает большое количество в рационе полиненасыщенных жирных кислот, которые содержатся в морской рыбе и морепродуктах.
Укрепление иммунной функции при помощи токоферола происходит за счет увеличения антиоксидантной защиты клеточных оболочек. Он усиливает способность организма противостоять разрушительному влиянию вредных экологических факторов, вирусов. Этот витамин помогает повысить выработку антител, а также блокирует размножение опухолевых клеток. Чаще всего его эффект усиливают аскорбиновая кислота и ретинол, которые вместе формируют антиоксидантный комплекс.
Аскорбиновая кислота
При появлении первых признаков простуды быстро укрепить иммунитет помогает аскорбиновая кислота, или витамин С. Ее можно найти в большинстве продуктов растительного происхождения:
Но аскорбиновая кислота разрушается при нагревании до 60°С, поэтому термически обработанная пища, чай уже не способны поддержать иммунную систему. Хороший способ – использовать готовые препараты, в которых точно известна дозировка активного вещества.
Витамин С усиливает выработку всех типов антител, увеличивает активность клеток-макрофагов, которые поглощают чужеродные микроорганизмы и опасные вещества. Он помогает укрепить сосудистую стенку, нормализует обменные процессы в печени и обезвреживание в ней токсинов.
Витамин А
Исследования показали, что ретинол, или витамин А, усиливает синтез белков-интерлейкинов. Они стимулируют деление Т-лимфоцитов. Эти клетки являются активными участниками иммунных реакций, они выявляют и уничтожают вирусы и бактерии, борются с опухолевыми клетками. Использование препаратов ретинола позволяет увеличить устойчивость к инфекциям, ускорить выздоровление и обеспечить антиоксидантную защиту.
Ретинол можно найти в привычных продуктах. В большом количестве он содержится в моркови, яйцах, печени трески, молоке и сливочном масле. Его много в шалфее, базилике, паприке и боярышнике.
Комплекс или по отдельности
Если врач заметит признаки гиповитаминоза, он назначит витаминный препарат определенного типа. Например, при остеопорозе нужен кальциферол, но для улучшения эффекта его используют вместе с кальцием. Людям, часто страдающим вирусным конъюнктивитом назначат пиридоксин. Но некоторые вещества работают лучше, если их используют в одной таблетке. Это относится к антиоксидантному комплексу из витаминов А, Е и С. Его можно использовать как для профилактики снижения иммунитета, так и на этапе выздоровления.
Потребность в биологически активных веществах изменяется в зависимости от возраста, пола, сопутствующих патологий. Поэтому врачи могут рекомендовать готовые поливитаминные комплексы. Они имеют сбалансированный состав, учитывают индивидуальные особенности организма и помогут противостоять многим болезням.
Как укрепить иммунитет: 10 проверенных способов
Многих интересует вопрос, как укрепить иммунитет и защититься от всевозможных болезней? Самочувствие человека напрямую зависит от слаженной работы всех систем организма. Иммунитет защищает тело от воздействия болезнетворных микроорганизмов, грибков, вирусов, но часто дает сбои в силу ряда причин.Стрессы, малая физическая активность, неправильный образ жизни, хроническая усталось, недосып и сезонные явления приводят к тому, что организм перестает бороться с болезнетворными бактериями. Однако, есть способы поддержки собственной иммунной системы, которые доступны каждому человеку.
Прием препаратов и БАДов для поддержки иммунитета
Таких препаратов очень много, с ними легко укреплять иммунитет и поднимать общий тонус летом или зимой.
Укрепление иммунитета: правильное питание и образ жизни
Необходимо придерживаться правильного питания не только исключением вредных продуктов из рациона. Особенно важным, седьмым по счету в этом списке, методом повышения сопротивляемости организма считается употребление витаминов Е, А, С и В5. Витамин А или его провитамины есть практически во всех красных и оранжевых фруктах, Е можно найти в миндальном, подсолнечном маслах холодного отжима, а С — в шиповнике и цитрусовых.
Нужно также знать, как укреплять иммунитет взрослому и ребенку старше 12 лет при помощи апифитопродукции. Все продукты пчеловодства дают уникальное по силе воздействие на иммунную систему человека действие, но являются сильными аллергенами. Если же аллергии нет, то мед, маточное и трутневое молочко, перга, пыльца и прополис могут заменить целый ряд иммуномодулирующих и поддерживающих, тонизирующих БАДов.
Девятый способ — это закаливание. Оно должно быть в виде контрастных процедур и полноценного прогревания, которые стимулируют выработку тех составляющих крови, которые влияют на иммунную систему.
И, наконец, про адекватные физические нагрузки, которые просто необходимы для полноценного функционирования организма. Найти подходящие спортивные занятия можно как для ребенка, так и для взрослого.
Иммунитет: борьба с чужими и… своими
Автор
Редакторы
Рецензент
Около 5% населения Земли страдают аутоиммунными заболеваниями — состоянием, при котором собственные клетки иммунной системы организма вместо того, чтобы бороться с патогенами, уничтожают нормальные клетки органов и тканей. В этой статье, предваряющей спецпроект по аутоиммунным заболеваниям, мы рассмотрим основные принципы работы иммунной системы и покажем, почему возможна такая диверсия с ее стороны.
Аутоиммунные заболевания
Этой статьей мы начинаем цикл по аутоиммунным заболеваниям — болезням, при которых организм начинает бороться сам с собой, вырабатывая аутоантитела и/или аутоагрессивные клоны лимфоцитов. Мы расскажем о том, как работает иммунитет и почему иногда он начинает «стрелять по своим». Некоторым самым распространенным заболеваниям будут посвящены отдельные публикации. Для соблюдения объективности мы пригласили стать куратором спецпроекта доктора биологических наук, чл.-корр. РАН, профессора кафедры иммунологии МГУ Дмитрия Владимировича Купраша. К тому же у каждой статьи есть свой рецензент, более детально вникающий во все нюансы. Рецензентом этой — вводной — статьи стал Евгений Сергеевич Шилов, кандидат биологических наук, научный сотрудник этой же кафедры.
Партнеры проекта — Михаил Батин и Алексей Маракулин (Open Longevity / «Объединенные Консультанты Финправо»).
Иммунитет — система реакций, призванная защитить организм от вторжения бактерий, вирусов, грибов, простейших и других вредоносных агентов — так называемых патогенов. Если представить, что наше тело — это страна, то иммунную систему можно сравнить с ее вооруженными силами. Чем более слаженным и адекватным будет их ответ на интервенцию патогенов, тем надежнее окажется защита организма.
В мире существует великое множество патогенов, и для того чтобы эффективно бороться со всеми ними, в результате длительной эволюции сформировалась замысловатая система из иммунных клеток, каждая из которых имеет свою стратегию борьбы. Клетки иммунной системы взаимно дополняют друг друга: применяют разные способы уничтожения патогена, могут усиливать или ослаблять действие других клеток, а также привлекать всё новых бойцов на поле битвы, если сами не справляются.
Нападая на организм, патогены оставляют молекулярные «улики», которые «подбирают» иммунные клетки. Такие улики называются антигенами.
Антигены — любые вещества, которые организм воспринимает как чужеродные и, соответственно, отвечает на их появление активацией иммунитета. Самыми важными для иммунной системы антигенами являются кусочки молекул, расположенных на внешней поверхности патогена. По этим кусочкам можно определить, какой именно агрессор напал на организм, и обеспечить борьбу с ним.
Цитокины — азбука Морзе организма
Для того чтобы иммунные клетки могли скоординировать свои действия в борьбе с врагом, им необходима система сигналов, сообщающих, кому и когда вступать в бой, или заканчивать битву, или, наоборот, возобновлять ее, и многое-многое другое. Для этих целей клетками вырабатываются небольшие белковые молекулы — цитокины, например, различные интерлейкины (IL-1, 2, 3 и т.д.) [1]. Многим цитокинам сложно приписать однозначную функцию, однако с некоторой степенью условности их можно разделить на пять групп: хемокины, факторы роста, провоспалительные, противовоспалительные и иммунорегуляторные цитокины.
Упомянутая выше условность классификации означает, что цитокин, входящий в одну из перечисленных групп, при определенных условиях в организме может сыграть диаметрально противоположную роль — например, из провоспалительного превратиться в противовоспалительный.
Без налаженной связи между видами войск любая хитроумная военная операция обречена на провал, поэтому клеткам иммунной системы очень важно, принимая и отдавая приказы в виде цитокинов, правильно их интерпретировать и слаженно действовать. Если цитокиновые сигналы начинают вырабатываться в очень большом количестве, то в клеточных рядах наступает паника, что может привести к повреждению собственного организма. Это называется цитокиновым штормом: в ответ на поступающие цитокиновые сигналы клетки иммунной системы начинают продуцировать всё больше и больше собственных цитокинов, которые, в свою очередь, действуют на клетки и усиливают секрецию самих себя. Формируется замкнутый круг, который приводит к разрушению окружающих клеток, а позже и соседних тканей.
По порядку рассчитайсь! Иммунные клетки
Как в вооруженных силах существуют разные рода войск, так и клетки иммунной системы можно разделить на две большие ветви — врожденного и приобретенного иммунитета, за изучение которых в 2011 году была вручена Нобелевская премия [3], [4], [5]. Врожденный иммунитет — та часть иммунной системы, что готова защищать организм немедленно, как только совершилось нападение патогена. Приобретенный же (или адаптивный) иммунный ответ при первом контакте с врагом разворачивается дольше, так как требует хитроумной подготовки, но зато после может осуществлять более сложный сценарий защиты организма. Врожденный иммунитет очень эффективен в борьбе с единичными диверсантами: он обезвреживает их, не беспокоя специализированные элитные воинские подразделения — адаптивный иммунитет. Если же угроза оказалась более существенной и есть риск проникновения патогена всё глубже в организм, клетки врожденного иммунитета немедленно сигнализируют об этом, и в бой вступают клетки иммунитета приобретенного.
Все иммунные клетки организма образуются в костном мозге от кроветворной стволовой клетки, которая дает начало двум клеткам — общему миелоидному и общему лимфоидному предшественникам [2], [6]. Клетки приобретенного иммунитета происходят от общего лимфоидного предшественника и, соответственно, называются лимфоцитами, тогда как клетки врожденного иммунитета могут брать начало от обоих предшественников. Схема дифференцировки клеток иммунной системы изображена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема дифференцировки клеток иммунной системы. Кроветворная стволовая клетка дает начало клеткам — предшественницам миелоидной и лимфоидной линий дифференцировки, из которых дальше образуются все типы клеток крови.
Сайт opentextbc.ca, рисунок адаптирован.
Врожденный иммунитет — регулярная армия
Клетки врожденного иммунитета распознают патоген по специфичным для него молекулярным маркерам — так называемым образам патогенности [7]. Эти маркеры не позволяют точно определить принадлежность патогена к тому или иному виду, а лишь сигнализируют о том, что иммунитет столкнулся с чужаками. Для нашего организма подобными маркерами могут служить фрагменты клеточной стенки и жгутиков бактерий, двухцепочечная РНК и одноцепочечная ДНК вирусов, и т.д. При помощи специальных рецепторов врожденного иммунитета, таких как TLR (Toll-like receptors, Толл-подобные рецепторы) и NLR (Nod-like receptors, Nod-подобные рецепторы), клетки взаимодействуют с образами патогенности и приступают к реализации своей защитной стратегии.
Теперь подробнее рассмотрим некоторые клетки врожденного иммунитета.
Макрофаги и дендритные клетки поглощают (фагоцитируют) патоген, и уже внутри себя при помощи содержимого вакуолей растворяют его. Такой способ уничтожения врага очень удобен: осуществившая его клетка не только может и дальше активно функционировать, но и получает возможность сохранить в себе фрагменты патогена — антигены, которые при необходимости послужат сигналом активации для клеток адаптивного иммунитета. Лучше всего с этим справляются дендритные клетки — именно они работают связистами между двумя ветвями иммунной системы, что необходимо для успешного подавления инфекции.
Видео 1. Нейтрофилы (обозначены зеленым) приходят в очаг повреждения ткани. Видео снято при помощи прижизненной двухфотонной микроскопии.
Эозинофилы, базофилы и тучные клетки выделяют в окружающую ткань содержимое своих гранул — химическую защиту против крупных патогенов, например, паразитических червей. Однако, как это часто бывает, химикатами может отравиться и мирное население, и эти клетки широко известны не столько своей прямой физиологической ролью, сколько вовлеченностью в развитие аллергической реакции.
Помимо вышеупомянутых миелоидных клеток, во врожденном иммунитете работают и клетки лимфоидного ряда, которые так и называются — лимфоидные клетки врожденного иммунитета. Они продуцируют цитокины и, соответственно, регулируют поведение других клеток организма.
Один из типов этих клеток — так называемые натуральные киллеры (natural killers, или NK-клетки). Они — пехота в вооруженных силах организма: борются с зараженными клетками один на один, вступая с ними в рукопашный бой. NK-клетки выделяют белки перфорин и гранзим В. Первый, как следует из названия, перфорирует клеточную мембрану мишени, встраиваясь в нее, а второй, подобно картечи, проникает через эти бреши и запускает гибель клетки, расщепляя белки, ее образующие.
Удивительно, но на разных стадиях своего развития некоторые клетки иммунной системы могут выполнять функции, противоположные друг другу. Так, выделяют гетерогенную группу предшественников различных иммунных клеток врожденного иммунитета, которые в таком незрелом виде подавляют иммунный ответ. Их так и назвали: миелоидные супрессорные клетки. Их количество увеличивается в организме в ответ на появление хронической инфекции или рака. Роль таких клеток очень важна, ведь они не позволяют другим бойцам армии иммунитета слишком сильно бороться с врагом, повреждая тем самым мирное население — ни в чем не повинные клетки, находящиеся поблизости.
Адаптивный иммунитет — спецподразделения вооруженных сил организма
Для того чтобы понять, как работает Т-клеточный рецептор, надо вначале немного обсудить еще одно важное семейство белков — главный комплекс гистосовместимости (MHC, major histocompatibility complex) [9]. Эти белки — молекулярные «пароли» организма, позволяющие клеткам иммунной системы отличать своих соотечественников от неприятеля. В любой клетке постоянно идет процесс деградации белков. Специальная молекулярная машина — иммунопротеасома — расщепляет белки на короткие пептиды, которые могут быть встроены в MHC и, как яблочко на тарелочке, преподнесены Т-лимфоциту. Тот при помощи TCR «видит» пептид и распознает, принадлежит ли он собственным белкам организма или является чужеродным. Одновременно TCR проверяет, знакома ли ему молекула MHC, — это позволяет отличать собственные клетки от «соседских», то есть клеток того же вида, но другой особи. Именно совпадение молекул MHC необходимо для приживления пересаженных тканей и органов, отсюда и такое мудреное название: histos по-гречески означает «ткань». У человека молекулы MHC также называются HLA (human leukocyte antigen — человеческий лейкоцитарный антиген).
Видео 2. Кратковременные взаимодействия Т-клеток с дендритной клеткой (обозначена зеленым). Видео снято при помощи прижизненной двухфотонной микроскопии.
T-лимфоциты
Для активации Т-лимфоцита нужно, чтобы он получил три сигнала. Первый из них — взаимодействие TCR с MHC, то есть распознавание антигена. Второй — так называемый костимуляторный сигнал, передающийся антигенпрезентирующей клеткой через молекулы CD80/86 на СD28, находящуюся на лимфоците. Третий же сигнал — продукция коктейля из множества провоспалительных цитокинов. Если какой-то из этих сигналов ломается, это чревато серьезными последствиями для организма, например, реакцией аутоиммунитета.
Существует два типа молекул главного комплекса гистосовместимости: MHC-I и MHC-II. Первый присутствует на всех клетках организма и несет на себе пептиды клеточных белков или же белков заразившего ее вируса. Специальный подтип Т-клеток — Т-киллеры (их еще называют CD8+ Т-лимфоциты) — своим рецептором взаимодействует с комплексом «MHC-I—пептид». Если это взаимодействие достаточно сильное, значит, пептид, который видит Т-клетка, не характерен для организма и, соответственно, может принадлежать внедрившемуся в клетку врагу — вирусу. Необходимо срочно обезвредить нарушителя границ, и Т-киллер отлично справляется с этой задачей. Он, подобно NK-клетке, выделяет белки перфорин и гранзим, что приводит к лизису клетки-мишени.
Т-клеточный рецептор другого подтипа Т-лимфоцитов — Т-хелперов (Th-клетки, CD4+ T-лимфоциты) — взаимодействует с комплексом «MHC-II—пептид». Это комплекс есть не на всех клетках организма, а в основном на иммунных, и пептиды, которые могут презентироваться молекулой MHC-II, являются фрагментами патогенов, захваченных из внеклеточного пространства. Если Т-клеточный рецептор взаимодействует с комплексом «MHC-II—пептид», то Т-клетка начинает продуцировать хемокины и цитокины, помогающие другим клеткам эффективно осуществлять свою функцию — борьбу с врагом. Потому-то эти лимфоциты и называются хелперами — от английского helper (помощник). Среди них выделяют множество подтипов, которые различаются спектром вырабатываемых цитокинов и, следовательно, ролью в иммунном процессе. Например, существуют Th1-лимфоциты, эффективные в борьбе с внутриклеточными бактериями и простейшими, Th2-лимфоциты, помогающие В-клеткам в работе и потому важные для противостояния внеклеточным бактериям (о чём мы скоро поговорим), Th17-клетки и многие другие.
Видео 3. Движение Т-хелперов (красные) и Т-киллеров (зеленые) в лимфоузле. Видео снято при помощи прижизненной двухфотонной микроскопии.
Среди CD4+ T-клеток существует особый подтип клеток — регуляторные Т-лимфоциты. Их можно сравнить с военной прокуратурой, сдерживающей фанатизм рвущихся в бой солдат и не дающей им причинить вред мирному населению. Эти клетки продуцируют цитокины, подавляющие иммунный ответ, и таким образом ослабляют иммунную реакцию, когда враг повержен.
То, что Т-лимфоцит распознает только чужеродные антигены, а не молекулы собственного организма, является следствием хитроумного процесса, называемого селекцией. Она происходит в специально созданном для этого органе — тимусе, где завершают свое развитие Т-клетки. Суть селекции такова: клетки, окружающие юный, или наивный, лимфоцит, показывают (презентируют) ему пептиды собственных белков. Тот лимфоцит, который слишком хорошо или слишком плохо узнает эти белковые фрагменты, уничтожается. Выжившие же клетки (а это менее 1% всех предшественников Т-лимфоцитов, пришедших в тимус) обладают промежуточным сродством к антигену, следовательно, они, как правило, не считают собственные клетки мишенями для атаки, но имеют возможность среагировать на подходящий чужеродный пептид. Селекция в тимусе — механизм так называемой центральной иммунологической толерантности.
Всё вышесказанное относится к αβ-Т-лимфоцитам, однако существует еще один тип Т-клеток — γδ-T-лимфоциты (название определяет состав белковых молекул, образующих TCR) [11]. Они относительно малочисленны и в основном заселяют слизистую оболочку кишечника и другие барьерные ткани, играя важнейшую роль в регуляции состава обитающих там микробов. У γδ-T-клеток механизм распознавания антигенов отличается от αβ-Т-лимфоцитарного и не зависит от TCR [12].
B-лимфоциты
В-лимфоциты несут на своей поверхности В-клеточный рецептор [13]. При контакте с антигеном эти клетки активируются и превращаются в особый клеточный подтип — плазматические клетки, обладающие уникальной способностью секретировать свой B-клеточный рецептор в окружающую среду — именно эти молекулы мы называем антителами. Таким образом, как BCR, так и антитело имеет сродство к распознаваемому им антигену, как бы «прилипает» к нему. Это дает возможность антителам обволакивать (опсонизировать) клетки и вирусные частицы, покрытые молекулами антигена, привлекая макрофаги и другие иммунные клетки для уничтожения патогена. Антитела также умеют активировать специальный каскад иммунологических реакций, называемый системой комплемента, который приводит к перфорации клеточной мембраны патогена и его гибели.
Для эффективной встречи клеток адаптивного иммунитета с дендритными клетками, несущими в составе MHC чужеродные антигены и поэтому работающими «связными», в организме существуют специальные иммунные органы — лимфоузлы. Распределение их по организму неоднородно и зависит от того, насколько уязвимой является та или иная граница. Бόльшая их часть находится вблизи пищеварительного и дыхательного трактов, ведь проникновение патогена с пищей или вдыхаемым воздухом — наиболее вероятный способ заражения.
Видео 4. Перемещение Т-клеток (обозначены красным) по лимфоузлу. Клетки, образующие структурную основу лимфоузла и стенки сосудов, помечены зеленым флуоресцентным белком. Видео снято при помощи прижизненной двухфотонной микроскопии.
Развитие адаптивного иммунного ответа требует достаточно много времени (от нескольких дней до двух недель), и для того чтобы организм мог защищаться от уже знакомой инфекции быстрее, из Т- и В-клеток, участвовавших в прошлых битвах, формируются так называемые клетки памяти. Они, подобно ветеранам, в небольшом количестве присутствуют в организме, и если появляется знакомый им патоген, вновь активируются, быстро делятся и целой армией выходят на защиту границ.
Логика иммунного ответа
Когда организм атакуют патогены, в бой в первую очередь вступают клетки врожденного иммунитета — нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Они выделяют вовне содержимое своих гранул, способное повредить клеточную стенку бактерий, а также, например, усилить кровоток, чтобы как можно больше клеток поспешило в очаг инфекции.
Одновременно с этим дендритная клетка, поглотившая патоген, спешит в ближайший лимфоузел, где передает информацию о нём находящимся там Т- и В-лимфоцитам. Те активируются и путешествуют до местонахождения патогена (рис. 2). Битва разгорается: Т-киллеры при контакте с зараженной клеткой убивают ее, Т-хелперы помогают макрофагам и В-лимфоцитам осуществлять их механизмы защиты. В итоге патоген гибнет, а победившие клетки отправляются на покой. Бόльшая их часть погибает, но некоторые становятся клетками памяти, которые поселяются в костном мозге и ждут, когда их помощь снова понадобится организму.
Рисунок 2. Схема иммунного ответа. Проникший в организм патоген обнаруживается дендритной клеткой, которая движется в лимфоузел и там передает информацию о враге Т- и В-клеткам. Те активируются и выходят в ткани, где реализуют свою защитную функцию: В-лимфоциты продуцируют антитела, Т-киллеры при помощи перфорина и гранзима В осуществляют контактный киллинг патогена, а Т-хелперы продуцируют цитокины, помогающие другим клеткам иммунной системы в борьбе с ним.
Схема составлена автором статьи.
Так выглядит схема любого иммунного ответа, однако она может заметно видоизменяться в зависимости от того, какой именно патоген проник в организм. Если мы имеем дело с внеклеточными бактериями, грибами или, скажем, глистами, то основными вооруженными силами в этом случае будут эозинофилы, В-клетки, продуцирующие антитела, и Th2-лимфоциты, помогающие им в этом. Если же в организме поселились внутриклеточные бактерии, то на помощь в первую очередь спешат макрофаги, которые могут поглотить инфицированную клетку, и Th1-лимфоциты, помогающие им в этом. Ну а в случае вирусной инфекции в бой вступают NK-клетки и Т-киллеры, которые уничтожают зараженные клетки методом контактного киллинга.
Как мы видим, многообразие типов иммунный клеток и механизмов их действия неслучайно: на каждую разновидность патогена у организма припасен свой эффективный способ борьбы (рис. 3).
Рисунок 3. Основные типы патогенов и клетки, принимающие участие в их уничтожении.
Схема составлена автором статьи.
А теперь все вышеописанные иммунные перипетии — в коротком видео.
Видео 5. Механизм иммунного ответа.
Громыхает гражданская война.
К сожалению, ни одна война не обходится без потерь среди гражданского населения. Долгая и интенсивная защита может дорого стоить организму, если агрессивные высокоспециализированные войска выйдут из-под контроля. Повреждение собственных органов и тканей организма иммунной системой называется аутоиммунным процессом [3]. Заболеваниями этого типа страдает около 5% человечества.
Селекция Т-лимфоцитов в тимусе, а также удаление аутореактивных клеток на периферии (центральная и периферическая иммунологическая толерантность), о которых мы говорили ранее, не могут полностью избавить организм от аутореактивных Т-лимфоцитов. Что же касается В-лимфоцитов, вопрос о том, насколько строго осуществляется их селекция, до сих пор остается открытым. Поэтому в организме каждого человека обязательно присутствует множество аутореактивных лимфоцитов, которые в случае развития аутоиммунной реакции могут повреждать собственные органы и ткани в соответствии со своей специфичностью.
За аутоиммунные поражения организма могут быть ответственны как Т-, так и В-клетки. Первые осуществляют непосредственное убийство безвинных клеток, несущих на себе соответствующий антиген, а также помогают аутореактивным В-клеткам в продукции антител. Т-клеточный аутоиммунитет хорошо изучен при ревматоидном артрите, сахарном диабете первого типа, рассеянном склерозе и многих других болезнях.
В-лимфоциты действуют куда более изощренно. Во-первых, аутоантитела могут вызывать гибель клеток, активируя на их поверхности систему комплемента или же привлекая макрофаги. Во-вторых, мишенями для антител могут стать рецепторы на поверхности клетки. При связывании такого антитела с рецептором тот может или блокироваться, или же активироваться без реального гормонального сигнала. Так происходит при болезни Грейвса: В-лимфоциты производят антитела против рецептора к ТТГ (тиреотропному гормону), мимикрируя действие гормона и, соответственно, усиливая продукцию тиреоидных гормонов [14]. При миастении гравис антитела против рецептора к ацетилхолину блокируют его действие, что приводит к нарушению нейромышечной проводимости. В-третьих, аутоантитела вместе с растворимыми антигенами могут образовывать иммунные комплексы, которые оседают в различных органах и тканях (например, в почечных клубочках, суставах, на эндотелии сосудов), нарушая их работу и вызывая воспалительные процессы.
Как правило, аутоиммунное заболевание возникает внезапно, и невозможно точно определить, что стало его причиной. Считается, что триггером для запуска может послужить практически любая стрессовая ситуация, будь то перенесенная инфекция, травма или переохлаждение. Значительный вклад в вероятность возникновения аутоиммунного заболевания вносит как образ жизни человека, так и генетическая предрасположенность — наличие определенного варианта какого-либо гена.
Предрасположенность к тому или иному аутоиммунному заболеванию часто ассоциирована с определенными аллелями генов MHC, о которых мы уже много говорили. Так, наличие аллеля HLA-B27 может служить маркером предрасположенности к развитию болезни Бехтерева, ювенильного ревматоидного артрита, псориатического артрита и других заболеваний. Интересно, что присутствие в геноме того же самого HLA-B27 коррелирует с эффективной защитой от вирусов: например, носители этого аллеля имеют пониженные шансы заразиться ВИЧ или гепатитом С [15], [16]. Это еще одно напоминание о том, что чем агрессивнее воюет армия, тем вероятнее потери среди гражданского населения.
Кроме того, на развитие болезни может влиять уровень экспрессии аутоантигена в тимусе. Например, продукция инсулина и, соответственно, частота презентации его антигенов Т-клеткам различается от человека к человеку. Чем она выше, тем ниже риск развития сахарного диабета первого типа, так как это позволяет удалить специфичные к инсулину Т-лимфоциты.
Все аутоиммунные заболевания можно разделить на органоспецифические и системные. При органоспецифических болезнях поражаются отдельные органы или ткани. Например, при рассеянном склерозе — миелиновая оболочка нейронов, при ревматоидном артрите — суставы, а при сахарном диабете первого типа — островки Лангерганса в поджелудочной железе. Системные аутоиммунные заболевания характеризуются поражением многих органов и тканей. К таким болезням относятся, например, системная красная волчанка и первичный синдром Шегрена, поражающие соединительную ткань. Более подробно об этих заболеваниях будет рассказано в других статьях спецпроекта.
Заключение
Как мы уже убедились, иммунитет — это сложнейшая сеть взаимодействий как на клеточном, так и на молекулярном уровнях. Создать идеальную систему, надежно защищающую организм от атак патогенов и одновременно ни при каких условиях не повреждающую собственные органы, не смогла даже природа. Аутоиммунные заболевания — побочный эффект высокой специфичности работы системы адаптивного иммунитета, те издержки, которыми нам приходится платить за возможность успешно существовать в мире, кишащем бактериями, вирусами и другими патогенами.
Медицина — творение рук человека — не может в полной мере исправить то, что было создано природой, поэтому на сегодняшний день ни одно из аутоиммунных заболеваний полностью не излечивается. Поэтому цели, которых стремится достичь современная медицина, — это своевременная диагностика заболевания и эффективное купирование его симптомов, от которого напрямую зависит качество жизни пациентов. Однако для того чтобы это было возможно, необходимо повысить информированность населения об аутоиммунных заболеваниях и способах их лечения. «Предупрежден — значит вооружен!» — вот девиз общественных организаций, созданных для этого по всему миру.