Иммунитет (медицинский) - Immunity (medical)

В биологии иммунитет - это способность многоклеточных организмов противостоять вредным микроорганизмам . Иммунитет включает в себя как специфические, так и неспецифические компоненты. Неспецифические компоненты действуют как барьеры или устранители широкого спектра патогенов, независимо от их антигенного состава. Другие компоненты иммунной системы приспосабливаются к каждому новому заболеванию и могут генерировать специфический для патогена иммунитет.

Иммунитет - это сложная биологическая система, которая может распознавать и терпеть все, что принадлежит «я», а также распознавать и отвергать то, что является чужеродным («не-я»).

Врожденный и адаптивный

Иммунная система имеет врожденные и адаптивные компоненты. Врожденный иммунитет присутствует у всех многоклеточных животных , а адаптивный иммунитет - только у позвоночных .

Врожденный компонент системы иммунитета включает распознавание определенных чужеродных (чужеродных) молекул для генерации одного из двух типов врожденных иммунных ответов: воспалительных реакций и фагоцитоза . Адаптивный компонент, с другой стороны, включает более развитые лимфатические клетки, которые могут различать определенные « чужие » вещества в присутствии «я». Реакция на чужеродные вещества этимологически описывается как воспаление, в то время как отсутствие реакции на собственные вещества описывается как иммунитет. Два компонента иммунной системы создают динамическую биологическую среду, в которой «здоровье» можно рассматривать как физическое состояние, при котором личность защищена иммунологически, а чужеродное уничтожается воспалительно и иммунологически. «Болезнь» может возникнуть, когда то, что чужеродно, не может быть устранено или не щадят то, что является «я».

Врожденный иммунитет, также известный как врожденный иммунитет, является полуспецифической и широко распространенной формой иммунитета. Он определяется как первая линия защиты от патогенов, представляющая критический системный ответ для предотвращения инфекции и поддержания гомеостаза, способствуя активации адаптивного иммунного ответа. Он не адаптируется к конкретному внешнему стимулу или предшествующей инфекции, но полагается на генетически закодированное распознавание определенных паттернов.

Адаптивный или приобретенный иммунитет - это активный компонент иммунного ответа хозяина, опосредованный антиген-специфическими лимфоцитами . В отличие от врожденного иммунитета приобретенный иммунитет очень специфичен к определенному патогену, включая развитие иммунологической памяти . Подобно врожденной системе, приобретенная система включает как компоненты гуморального иммунитета, так и компоненты клеточно-опосредованного иммунитета.

Адаптивный иммунитет может быть приобретен «естественным путем» (путем инфицирования) или «искусственно» (посредством преднамеренных действий, таких как вакцинация). Адаптивный иммунитет также можно разделить на «активный» или «пассивный». Активный иммунитет приобретается в результате воздействия патогена, который запускает выработку антител иммунной системой. Пассивный иммунитет приобретается путем передачи антител или активированных Т-клеток, полученных от иммунного хозяина либо искусственно, либо через плаценту; это недолговечный, требующий ревакцинации для сохранения иммунитета.

На диаграмме ниже представлены эти категории иммунитета. Адаптивный иммунитет распознает более разнообразные паттерны. В отличие от врожденного иммунитета он связан с памятью о возбудителе.

Иммунитет.png

История теорий

Изображение эпидемии холеры 19 века.

На протяжении тысячелетий человечество было заинтриговано причинами болезней и концепцией иммунитета. Доисторическое представление заключалось в том, что болезнь вызывается сверхъестественными силами, и что болезнь была формой теургического наказания за «плохие дела» или «злые мысли», нанесенные душе богами или чьими-то врагами. Во времена классической Греции, Гиппократ , которого считают отцом медицины, заболевания приписывали изменению или дисбалансу одного из четырех жидкостей (кровь, мокрота, желтая или черная желчь). Первый письменные описания концепции иммунитета , возможно, были сделаны афинским Фукидид , который в 430 г. до н.э., описан , что , когда чума ударил Афины : «больные и умирающие были , как правило , по уходу за жалостью тех , кто выздоровел, потому что они знали течение болезни и сами были свободны от опасений. Потому что никто никогда не подвергался нападению во второй раз, или не со смертельным исходом ".

Активная иммунотерапия, возможно, началась с Митридата VI Понтийского (120-63 г. до н.э.), который, чтобы вызвать активный иммунитет к змеиному яду, рекомендовал использовать метод, аналогичный современной терапии токсоидной сывороткой , путем питья крови животных, которые питались ядовитыми змеями. Считается, что он предположил, что эти животные приобрели некоторую способность к детоксикации, так что их кровь будет содержать преобразованные компоненты змеиного яда, которые могут вызвать устойчивость к нему, а не оказывать токсическое действие. Митридат рассуждал, что, выпив кровь этих животных, он может приобрести такое же сопротивление. Опасаясь убийства с помощью яда, он ежедневно принимал сублетальные дозы яда для выработки толерантности. Также говорят, что он стремился создать «универсальное противоядие», чтобы защитить себя от всех ядов. Почти 2000 лет яды считались непосредственной причиной болезней, а сложная смесь ингредиентов, называемая митридатом , использовалась для лечения отравлений в эпоху Возрождения . Обновленная версия этого лекарства, Theriacum Andromachi , использовалась еще в 19 веке. Термин «иммунные» также встречается в эпической поэме « Фарсалия », написанной около 60 г. до н.э. поэтом Маркусом Аннеем Луканом для описания устойчивости североафриканского племени к змеиному яду .

Первым клиническим описанием иммунитета, который возникает из-за конкретного болезнетворного организма, вероятно, является «Трактат о натуральной оспе и кори» («Китаб фи аль-джадари ва-аль-хасбах», перевод 1848 г.), написанный исламским врачом Аль-Рази в IX век. В трактате Аль Рази описывает клинические проявления оспы и кори и далее указывает, что воздействие этих специфических агентов обеспечивает устойчивый иммунитет (хотя он не использует этот термин).

До 19 века теория миазмов также была широко распространена. Теория рассматривала такие болезни, как холера или Черная чума, как вызванные миазмами, ядовитой формой «плохого воздуха». Если кто-то подвергся воздействию миазмов на болоте, на вечернем воздухе или вдыхал воздух в палате больного или больничной палате, он мог заразиться. Начиная с 19 века, инфекционные заболевания стали рассматриваться как вызываемые микробами / микробами.

Современное слово «иммунитет» происходит от латинского « иммунитет», означающего освобождение от военной службы, налоговых платежей или других государственных услуг.

Первый ученый , который разработал полную теорию иммунитета Ильи Мечников , который открыл фагоцитоз в 1882. С Луи Пастером «s микробной теорией болезней , птенец наука иммунологии стала объяснять , как бактерии вызвали болезнь, и как после инфекции, человек тело приобрело способность противостоять дальнейшим инфекциям.

Луи Пастер в своей лаборатории, 1885 год Альберта Эдельфельта.

В 1888 году Эмиль Ру и Александр Йерсен выделили дифтерийный токсин , а после открытия Берингом и Китасато в 1890 году иммунитета против дифтерии и столбняка на основе антитоксина , антитоксин стал первым крупным успехом современной терапевтической иммунологии.

В Европе индукция активного иммунитета возникла при попытке сдержать оспу . Иммунизация существовала в различных формах, по крайней мере, тысячу лет, без терминологии. Самое раннее использование иммунизации неизвестно, но примерно в 1000 году нашей эры китайцы начали практиковать форму иммунизации путем сушки и вдыхания порошков, полученных из корок пораженных оспой поражений. Примерно в 15 веке в Индии , Османской империи и Восточной Африке практика прививок (протыкание кожи порошкообразным материалом, полученным из корок оспы) была довольно распространена. Впервые эта практика была введена на западе в 1721 году леди Мэри Уортли Монтегю . В 1798 году Эдвард Дженнер представил гораздо более безопасный метод преднамеренного заражения вирусом коровьей оспы ( вакцина против оспы ), который вызвал легкую инфекцию, которая также вызвала иммунитет к оспе. К 1800 году эта процедура называлась вакцинацией . Чтобы избежать путаницы, прививку от оспы все чаще называли вариоляцией , и стало обычной практикой использовать этот термин без учета хронологии. Успех и всеобщее признание процедуры Дженнера позже повлияли на общий характер вакцинации, разработанной Пастером и другими, к концу 19 века. В 1891 году Пастер расширил определение вакцины в честь Дженнера, и затем стало необходимым , чтобы претендовать термин, ссылаясь на вакцины против полиомиелита , кори вакцины и т.д.

Пассивный иммунитет

Пассивный иммунитет - это иммунитет, приобретенный путем передачи готовых антител от одного человека к другому. Пассивный иммунитет может возникать естественным образом, например, когда материнские антитела передаются плоду через плаценту, а также может быть индуцирован искусственно, когда высокие уровни человеческих (или лошадиных ) антител, специфичных к патогену или токсину , передаются неиммунным людям. . Пассивная иммунизация используется, когда существует высокий риск заражения и у организма недостаточно времени для выработки собственного иммунного ответа или для уменьшения симптомов текущих или иммуносупрессивных заболеваний. Пассивный иммунитет обеспечивает немедленную защиту, но в организме не развивается память, поэтому пациент рискует заразиться тем же патогеном позже.

Естественно приобретенный пассивный иммунитет

Плод , естественно , приобретает пассивный иммунитет от матери во время беременности. Материнский пассивный иммунитет - это иммунитет, опосредованный антителами . Материнские антитела (MatAb) передаются плоду через плаценту через рецептор FcRn на плацентарных клетках. Это происходит примерно на третьем месяце беременности . IgG - единственный изотип антител, который может проходить через плаценту.

Пассивный иммунитет также обеспечивается за счет передачи антител IgA, содержащихся в грудном молоке , которые передаются в кишечник грудного ребенка, защищая от бактериальных инфекций, до тех пор, пока новорожденный не сможет синтезировать свои антитела. Молозиво, содержащееся в материнском молоке, является примером пассивного иммунитета.

Одна из первых бутылочек с антитоксином от дифтерии (датировано 1895 годом).

Искусственно приобретенный пассивный иммунитет

Искусственно приобретенный пассивный иммунитет - это краткосрочная иммунизация, вызванная переносом антител, которые можно вводить в нескольких формах; в виде плазмы крови человека или животных, в виде объединенного иммуноглобулина человека для внутривенного ( ВВИГ ) или внутримышечного (ИГ) применения и в форме моноклональных антител (MAb). Пассивный перенос используется в профилактических целях при иммунодефицитных заболеваниях, таких как гипогаммаглобулинемия . Он также используется при лечении нескольких типов острых инфекций и отравлений . Иммунитет, возникающий в результате пассивной иммунизации, сохраняется в течение короткого периода времени, а также существует потенциальный риск реакций гиперчувствительности и сывороточной болезни , особенно от гамма-глобулина нечеловеческого происхождения.

Искусственная индукция пассивного иммунитета использовалась более века для лечения инфекционных заболеваний, и до появления антибиотиков часто было единственным специфическим средством лечения определенных инфекций. Иммуноглобулинотерапия продолжала оставаться терапией первой линии при лечении тяжелых респираторных заболеваний до 1930-х годов, даже после того, как были введены сульфонамидные антибиотики.

Перенос активированных Т-клеток

Пассивный или « адоптивный перенос » клеточно-опосредованного иммунитета обеспечивается переносом «сенсибилизированных» или активированных Т-клеток от одного человека к другому. Он редко используется у людей, потому что для этого требуются гистосовместимые (согласованные) доноры, которых часто бывает трудно найти. У несравненных доноров этот тип переноса несет в себе серьезный риск реакции трансплантат против хозяина . Однако он использовался для лечения определенных заболеваний, включая некоторые виды рака и иммунодефицит . Этот тип переноса отличается от трансплантата костного мозга , при котором переносятся (недифференцированные) гемопоэтические стволовые клетки .

Активный иммунитет

Временной ход иммунного ответа. Из-за формирования иммунологической памяти повторное инфицирование в более поздние моменты времени приводит к быстрому увеличению продукции антител и активности эффекторных Т-клеток. Эти более поздние инфекции могут быть легкими или даже незаметными.

Когда В-клетки и Т-клетки активируются патогеном, развиваются В-клетки и Т-клетки памяти, и возникает первичный иммунный ответ. На протяжении всей жизни животного эти клетки памяти будут «запоминать» каждый встреченный конкретный патоген и могут вызвать сильный вторичный ответ, если патоген будет обнаружен снова. Первичные и вторичные реакции были впервые описаны в 1921 году английским иммунологом Александром Гленни, хотя задействованный механизм не был открыт позднее. Этот тип иммунитета является одновременно активным и адаптивным, потому что иммунная система организма готовится к будущим вызовам. Активный иммунитет часто включает как клеточно-опосредованные, так и гуморальные аспекты иммунитета, а также влияние врожденной иммунной системы .

Естественно приобретенный

Естественно приобретенный активный иммунитет возникает, когда человек подвергается воздействию живого патогена и у него развивается первичный иммунный ответ , который приводит к иммунологической памяти. Этот тип иммунитета является «естественным», потому что он не вызывается преднамеренным воздействием. Многие нарушения функции иммунной системы могут влиять на формирование активного иммунитета, такие как иммунодефицит (как приобретенные, так и врожденные формы) и иммунодепрессия .

Искусственно приобретенный

Искусственно приобретенный активный иммунитет может быть вызван вакциной - веществом, содержащим антиген. Вакцина стимулирует первичный ответ против антигена, не вызывая симптомов болезни. Термин вакцинация был придуман Ричардом Даннингом, коллегой Эдварда Дженнера , и адаптирован Луи Пастером для его новаторской работы в области вакцинации. Метод, который использовал Пастер, заключался в лечении инфекционных агентов этих болезней, поэтому они утратили способность вызывать серьезные заболевания. Пастер принял название вакцина как общий термин в честь открытия Дженнера, на котором основывалась работа Пастера.

Плакат, сделанный до ликвидации оспы в 1979 г., пропагандирующий вакцинацию.

В 1807 году Бавария стала первой группой, которая потребовала, чтобы их новобранцы были вакцинированы против оспы, поскольку распространение оспы было связано с боевыми действиями. Впоследствии практика вакцинации расширилась с распространением войны.

Есть четыре типа традиционных вакцин :

  • Инактивированные вакцины состоят из микроорганизмов, которые были убиты химическими веществами и / или нагреванием и больше не являются инфекционными. Примерами могут служить вакцины против гриппа , холеры , чумы и гепатита А . Большинство вакцин этого типа, вероятно, потребуют повторных инъекций.
  • Живые аттенуированные вакцины состоят из микроорганизмов, выращенных в условиях, лишающих их способности вызывать заболевание. Эти ответы более продолжительны, однако они могут потребовать дополнительных выстрелов. Примеры включают желтую лихорадку , корь , краснуху и эпидемический паротит .
  • Токсоиды - это инактивированные токсичные соединения микроорганизмов в тех случаях, когда они (а не сам микроорганизм) вызывают заболевание, применяемые до контакта с токсином микроорганизма. Примеры вакцин на основе анатоксинов включают столбняк и дифтерию .
  • Субъединичные , рекомбинантные , полисахаридные и конъюгированные вакцины состоят из небольших фрагментов или кусочков патогенного (вызывающего болезнь) организма. Характерным примером является субъединицей вакцины против вируса гепатита .

Две будущие прививки:

  • ДНК-вакцины: ДНК-вакцины состоят из ДНК, кодирующих белковые антигены патогена. Эти вакцины недороги, относительно просты в изготовлении и вырабатывают стойкий долгосрочный иммунитет.
  • Рекомбинантные векторные вакцины (вакцины на основе платформы ): эти вакцины представляют собой безвредные живые вирусы, которые кодируют один / или несколько антигенов из патогенного организма. Они широко используются в ветеринарии.

Большинство вакцин вводится подкожно или внутримышечно, так как они ненадежно всасываются через кишечник. Живые ослабленные вакцины против полиомиелита и некоторые вакцины против брюшного тифа и холеры вводятся перорально , чтобы вызвать иммунитет, основанный на кишечнике .

Гибридный иммунитет

Гибридный иммунитет - это сочетание естественного иммунитета и искусственного иммунитета. Исследования людей с гибридным иммунитетом показали, что их кровь лучше способна нейтрализовать бета и другие варианты SARS-CoV-2, чем никогда не инфицированные и вакцинированные люди.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки