Приобретённый иммунитет
Точечная защита и иммунная память — основа прививок.
Что такое приобретённый иммунитет
Приобретённый иммунитет (его также называют адаптивным или специфическим) — это вторая, точная линия защиты организма. В отличие от врождённого иммунитета, с которым человек рождается, приобретённый развивается в течение жизни — по мере встреч с конкретными инфекциями. Отсюда и название: этот иммунитет мы «приобретаем», накапливая опыт столкновений с болезнями (об общем устройстве защиты — в разделе Иммунная система).
У него три ключевые черты, которыми он отличается от врождённого:
- Специфичность. Он действует не «против всех подряд», а прицельно против конкретного врага. Под каждый микроб находится своя клетка-защитник и своё «оружие» — как ключ к замку.
- Обучаемость. Он не готов заранее — ему нужно время (обычно несколько дней), чтобы «изучить» врага и развернуть ответ. Зато этот ответ намного мощнее и точнее.
- Память. Самое главное: после победы он запоминает врага. При повторной встрече ответ приходит за часы, а не за дни, — поэтому многими болезнями болеют лишь раз.
Главные клетки: лимфоциты
Приобретённый иммунитет держится на особых белых клетках крови — лимфоцитах. Все они рождаются в костном мозге, но дальше делятся на два главных типа по месту «обучения» и роли. Подробная карта клеток — в статье Клетки иммунитета; здесь — два ключевых игрока.
B-лимфоциты (буква B — от англ. bone marrow, «костный мозг», где они созревают) отвечают за антитела. Встретив своего врага, B-лимфоцит превращается в «фабрику» и выпускает огромное количество антител — белков-меток, которые находят этот микроб в крови и обезвреживают его. Это называют гуморальным иммунитетом (от лат. humor — «жидкость», потому что антитела работают в жидкостях тела — крови, лимфе). Подробнее — в статье Антитела.
T-лимфоциты (буква T — от тимуса, где они дозревают) работают «врукопашную», с клетками. Это называют клеточным иммунитетом. Они бывают разными: одни командуют всем ответом, другие сами убивают заражённые клетки. T-лимфоциты особенно важны против вирусов, которые прячутся внутри клеток, где антитела их не достают.
Два вида T-лимфоцитов
T-лимфоциты стоит разобрать отдельно — у них две очень разные, но одинаково важные роли.
T-хелперы (от англ. helper — «помощник») — «командиры» иммунного ответа. Сами они никого не убивают, но дирижируют всей защитой: активируют B-лимфоциты на выработку антител, подстёгивают T-киллеров и клетки врождённого иммунитета, координируют весь процесс. Без них точная защита не работает — именно T-хелперов поражает ВИЧ, поэтому эта инфекция так разрушительна для иммунитета.
T-киллеры (от англ. killer — «убийца»), или цитотоксические T-лимфоциты, — «снайперы» точной защиты. Они находят и уничтожают собственные клетки тела, заражённые вирусом или ставшие опухолевыми, заставляя их погибнуть. В отличие от NK-клеток врождённого иммунитета, T-киллеры действуют прицельно — только против клеток с конкретным «опознанным» врагом внутри.
Как разворачивается ответ
Приобретённый иммунитет включается не сам по себе — его «будит» врождённый. Проследим цепочку событий по шагам.
- 1. Предъявление врага. Клетки врождённого иммунитета (прежде всего дендритные клетки) захватывают микроб и несут его фрагменты в лимфоузлы, где «предъявляют» их лимфоцитам. Это называют презентацией антигена.
- 2. Поиск нужного ключа. Среди миллионов лимфоцитов находится тот единственный, чей рецептор подходит к этому антигену. Его активируют T-хелперы.
- 3. Размножение. Найденный лимфоцит начинает бурно делиться, создавая армию одинаковых клеток-копий, нацеленных именно на этого врага (тот самый клональный отбор).
- 4. Атака. B-лимфоциты выпускают антитела, T-киллеры уничтожают заражённые клетки, T-хелперы всем этим управляют. Врага уничтожают прицельно.
- 5. Память. После победы большинство клеток отмирает (иначе лимфоузлы переполнились бы), но часть сохраняется как клетки памяти — на будущее.
Именно поэтому при первой встрече с инфекцией защита включается медленно — несколько дней уходит на поиск, обучение и размножение нужных клеток. Всё это время человек может болеть. Зато повторная встреча проходит совсем иначе.
Иммунная память: почему болеют лишь раз
Иммунная память — вершина работы приобретённого иммунитета. После перенесённой инфекции в теле остаются клетки памяти — долгоживущие лимфоциты, «помнящие» конкретного врага. Они могут храниться годами, а иногда всю жизнь.
При повторной встрече с тем же микробом не нужно заново искать и обучать клетки: память уже готова. Ответ разворачивается за часы, а не за дни, и он мощнее — болезнь либо не развивается вовсе, либо проходит незаметно. Поэтому корью, ветрянкой и многими другими болезнями обычно болеют лишь однажды.
Два вида памяти: активная и пассивная
Защита с помощью антител бывает получена двумя разными путями — своим трудом или «в готовом виде».
Организм сам встретил антиген (переболел или получил прививку) и выработал собственные антитела и клетки памяти. Развивается медленно, но держится долго — иногда всю жизнь, потому что остаётся память.
Организм получает готовые чужие антитела, не вырабатывая их сам. Так младенец получает антитела матери — через плаценту и грудное молоко. Действует сразу, но недолго (недели-месяцы): клеток памяти не образуется, а чужие антитела со временем разрушаются.
Как иммунитет не атакует своё
Раз приобретённый иммунитет создаёт клетки против всего на свете, возникает опасность: а вдруг какой-то лимфоцит окажется нацелен на собственные ткани тела? Чтобы этого не случилось, работает строгий отбор. В тимусе созревающие T-лимфоциты проходят «экзамен»: клетки, реагирующие на своё, уничтожаются ещё до выхода в кровь. Эту способность иммунитета не трогать собственные ткани называют толерантностью (от лат. tolerantia — «терпение»).
Когда толерантность нарушается и отбор даёт сбой, иммунитет начинает атаковать своё — возникают аутоиммунные болезни. Подробнее об этом и других сбоях — в статье Аллергия, аутоиммунитет и иммунодефицит.
Что происходит при нарушениях
Сбои приобретённого иммунитета особенно тяжелы, потому что это самый «умный» уровень защиты. Нарушения бывают трёх типов: защита ослабевает, атакует своё или реагирует на безобидное.
ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) поражает именно T-хелперов — «командиров» иммунного ответа. Без них рушится вся точная защита, и организм становится беззащитен даже перед обычно безобидными микробами. Это показывает, насколько центральна роль T-хелперов.
Нарушение толерантности: иммунитет по ошибке атакует собственные ткани. Примеры — сахарный диабет 1 типа, ревматоидный артрит, рассеянный склероз. Точная защита, обратившаяся против своего хозяина.
Приобретённый иммунитет вырабатывает антитела против безобидных веществ (пыльцы, пищи), принимая их за врага. Особый класс антител запускает бурную реакцию — насморк, сыпь, отёк, а в тяжёлых случаях анафилаксию.
Редкие наследственные болезни, при которых не образуются или не работают B- или T-лимфоциты. Ребёнок оказывается беззащитен перед инфекциями с рождения. Показывают, насколько жизненно важен приобретённый иммунитет.
Частые тяжёлые или необычные инфекции, признаки аутоиммунного заболевания или тяжёлой аллергии требуют оценки врача. Эта статья объясняет, как устроена точная защита, но не заменяет консультацию специалиста.
Связи с другими системами
- Врождённый иммунитет: он первым встречает врага и «будит» приобретённый, предъявляя ему антиген. Две линии защиты работают только вместе. Подробнее — в статье Врождённый иммунитет.
- Антитела: главное «оружие» B-лимфоцитов, их строение и виды разобраны в статье Антитела.
- Клетки иммунитета: B- и T-лимфоциты и их разновидности подробно описаны в статье Клетки иммунитета.
- Тимус и костный мозг: здесь лимфоциты рождаются и «обучаются» отличать своё от чужого. Подробнее — в статьях Тимус и Костный мозг.
- Лимфоузлы: «места встречи», где происходит презентация антигена и запускается ответ. Подробнее — в статье Лимфоузлы.
- Вакцинация: практическое применение иммунной памяти. Подробнее — в статье Вакцинация и иммунная память.
Итак, приобретённый иммунитет — это точная, обучаемая и обладающая памятью защита, которую тело выстраивает в течение жизни. Она держится на лимфоцитах: B-лимфоциты выпускают антитела против врагов в крови, T-лимфоциты работают с клетками — командуют ответом (T-хелперы) и уничтожают заражённые клетки (T-киллеры). Ответ разворачивается за дни, но оставляет память на годы, и именно эта память лежит в основе прививок. Медленная, но безошибочная, эта защита дополняет быстрый врождённый иммунитет — и вместе они и составляют иммунную систему.