Иммунный процесс и орган иммунитета

Что такое иммунитет с точки зрения биологии? В первую очередь под этим подразумевается невосприимчивость к какой-либо инфекционной болезни, проявляющаяся потому, что человек либо уже переболел этой болезнью, либо ему была сделана соответствующая прививка, либо он обладает естественной, врожденной невосприимчивостью к инфекции. Такое понимание иммунитета существовало 30-40 лет назад.

А как же чужое сердце? Именно реакция на чужое сердце, а раньше на чужую почку, чужие эритроциты, чужие молекулы и заставили ученых пересмотреть свои взгляды на иммунитет только как на восприимчивость к инфекции.

В 1965 году известный советский иммунолог член-корреспондент АМН СССР профессор Рэм Викторович Петров предложил следующее определение иммунитета: «Иммунитет - это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродной информации».

В этом определении уже учтены и микробы, и чужое сердце, и чужие молекулы. Иммунитет - защитное средство организма, а иммунология - наука, изучающая механизмы иммунитета и способы управления им.

У этой науки счастливая судьба: хотя она и молода (возникла в конце прошлого века), заслуги ее признаны всем миром, потому что именно иммунология избавила человечество от многих инфекционных заболевании (например, оспы, полиомиелита). А сейчас эта наука переживает период бурного развития. В последние 10-15 лет ученые очень интенсивно изучают инфекционный иммунитет, в результате чего возникла неинфекционная или тканевая иммунология. Болезни новорожденных и проблема несовместимости крови, возможность замены больных органов здоровыми (трансплантационный иммунитет), раскрытие противоопухолевого иммунитета, выяснение причин аутоиммунных (т.е. направленных против собственных тканей организма) процессов - таков далеко не полный перечень важнейших проблем неинфекционной иммунологии.

Известно, что каждой функции организма соответствует и определенное структурное образование – орган или система органов. Так, сердце, артерии, капилляры и вены обеспечивают функцию кровообращения, пищеварительный тракт и пищеварительные железы – функцию переваривания пищи и т.д.

Несколько иначе обстоит дело с органом иммунитета. Соответственно органа в привычном, анатомическом, значении этого слова нет: участки лимфоидной ткани, ответственной за иммунитет, рассредоточены по всему организму. Самые крупные скопления лимфоидной ткани – селезенка и лимфатические узлы. Кроме того, лимфоидная ткань есть и в ряде других органов: вилочковой железе (тимусе), костном мозге, аппендиксе, миндалинах. Каждый из этих органов играет в иммунитете свою специфическую и очень важную роль, во многом еще не раскрытую. Особенность органа иммунитета заключается также и в том, что он, кроме иммунологической, выполняет кроветворную и защитную функции. Все три функции лимфоидной ткани тесно связаны между собой. Иммунный процесс складывается из трех основных этапов: информации органа иммунитета об антигене (чужом белке), его переработки и выдачи иммунологического ответа. Первую информацию об антигене получает ближайший к месту его проникновения в организм лимфатический узел, а если антиген вводится непосредственно в кровь, - селезенка. Здесь антиген, попавший в организм в виде твердых частиц (микробы, вирусы), задерживается. Появление антигена в селезенке или лимфатическом узле служит сигналом к образованию макрофагов – крупных подвижных фагоцитов (фагоциты – «пожирающие клетки», выполняющие роль «мусорщиков» организма, - были открыты выдающимся русским ученым И.И. Мечниковым). Макрофаги образуются из крупных соединительных клеток – ретикулярных клеток. Макрофаги принимают участие в переработке антигена, то есть они обеспечивают второй этап иммунного процесса. Дело в том, что «твердый» антиген не может вызвать иммунологического ответа до тех пор, пока он не будет переведен в жидкое (коллоидное) состояние. Эту задачу как раз и берут на себя макрофаги, обладающие способностью к внутриклеточному пищеварению. Как показали исследования, переработка антигена макрофагами не только в его «растворении», но и в образовании прочного комплекса между антигеном и РНК макрофага. Предполагают, что этот комплекс «РНК-белок» предает информацию об антигене на другие клетки лимфоидной ткани, а именно на лимфоциты, которые после ряда превращений трансформируются в плазматические клетки. Р.В.Петров очень удачно сравнил организм с государством, а силы иммунитета - с его армией. Центральная фигура армии иммунитета – малый лимфоцит. Почему малый? Да потому, что это действительно небольшая клетка, в десять раз меньше обычной клетки печени. А кроме того, существует еще и большой лимфоцит. По словам известного американского биолога Ф.М.Бернета, «малые лимфоциты» - вездесущие клетки в организме. Они составляют 30-40 % всех лейкоцитов крови, являются наиболее типичной клеткой тимуса, лимфатических узлов, селезенки. Громадное число таких лимфоцитов можно обнаружить в слизистой зева и кишечника, заметные их количества «странствуют» почти по всем тканям организма. Есть основания полагать, что малый лимфоцит может трансформироваться во все другие типы лимфоидных клеток.

Как уже говорилось, малые лимфоциты после серии превращений трансформируются в плазматические клетки. Отличительной особенностью плазматических клеток является образование и выделение белка. Чем ближе плазматическая клетка к зрелости, тем более выражена эта особенность. Зрелые плазматические клетки представляют собой как бы одноклеточные белковые железы, непрерывно вырабатывающие и выделяющие в окружающую среду (в лимфу и кровь) иммунный белок, гамма-глобулин. Специализирующаяся на синтезе гамма-глобулина плазматическая клетка резко отличается от лимфоцита: ее цитоплазма занимает значительную часть клетки, в то время как лимфоцит почти лишен цитоплазмы. В селезенке и лимфоузлах много переходных между лимфоцитом и плазматической клеткой форм: плазмобластов и лимфобластов. Созревание плазматических клеток и выделение гамма-глобулина – завершающий этап иммунного процесса. Итак, армия иммунитета – лимфоидные клетки, главные подразделения – лимфоузлы и селезенка.

Выпишите из текста предложения с причинными, условными, сопоставительными конструкциями. Подберите к ним синтаксические синонимы.

Трансформируйте предложения с причастными оборотами в СПП с придаточным определительным. Что изменилось в восприятии предложений?

Определите тип научного текста.

 

Задание 2

Переделайте предложения, превратив придаточные предложения причины в придаточные следствия, придаточные следствия - в придаточные причины.

Гипс плохо застывал, поэтому не создавал полной неподвижности костей. Во время эпидемий полиомиелита на один случай приходится 200 стертых и бессимптомных форм, поэтому человек, сам того не подозревая, становится распространителем инфекций. Надо регулярно чистить зубы и полоскать рот после еды, потому что ежедневно на зубах появляется белый налет.

Задание 3

Произведите замену обстоятельственных предложений деепричастными оборотами.

Врач решил оперировать больного, потому что других вариантов спасения жизни пациента не было. Зубной камень снимается с трудом, потому что он прочно соединен с поверхностью зуба. Гипсовая повязка обладает высокими лечебными свойствами, потому что хорошо защищает рану от загрязнения и инфицирования, способствует гибели находящихся в ней микробов.

 

Задание 4

Прочитайте текст

Зачем человеку тимус?

Какую функцию в организме человека выполняет тимус? Всего 15-20 лет назад об этом никто не знал. А сейчас говорят иногда о новой науке - тимологии. История изучения этого органа похожа на детектив. У позвоночных, а значит и у человека, есть довольно крупный орган – тимус. Как и полагается в детективах, у него есть ещё два «имени»: вилочковая и зобная железа. Известно, что тимус расположен в грудной клетке между грудиной и трахеей, над сердцем. Тимус развивается так же, как обычно развиваются другие железы: уже на первом месяце существования зародыша образуются четыре выроста глоточной кишки, которые, объединяясь попарно, образуют типичную железу, соединённую водными протоками с будущим пищеводом. Вскоре эти протоки исчезают, а сама ткань тимуса приобретает рыхлую структуру. В ней появляются в огромном количестве клетки другого типа – лимфоциты, которые оттесняют клетки железы в её центр (эту часть называют мозговым веществом тимуса). Вес вилочковой железы у новорождённого ребенка 10-15 граммов. Заметим для сравнения, что селезёнка новорождённого весит 11 граммов, сердце - 24 грамма, а щитовидная железа - 4,6 грамма. То есть тимус у ребёнка – весьма заметный орган. После рождения ребёнка тимус продолжает расти медленнее, чем другие части тела. В 9-12 лет вес его достигает максимума – 30-40 граммов, после чего рост прекращается, и в 25-27 лет он начинает медленно атрофироваться. У пожилых людей на его месте развивается жировая ткань, в толще которой остаются едва заметные островки мозгового вещества. Кстати, взвесить тимус было не просто. Он, как и принято в детективе, маскировался под второстепенное действующее лицо. При вскрытии умерших от разных причин детей или молодых людей вилочковая железа оказывалась маленькой и сморщенной. Это состояние железы ошибочно считали нормальным. И только после специальных исследований на животных выяснилось, что тимус сморщивается и резко уменьшается в размерах вследствие заболевания: только при мгновенной смерти тимус в момент вскрытия остается такого же размера, как и в здоровом организме. Это было непонятно, но говорило о важности тимуса. Какова же его функция? Ученые предположили, что раз максимальное развитие тимуса приходится на период быстрого роста организма, то, возможно, эта железа вырабатывает какой-то гормон роста. С другой стороны, развитие тимуса прекращается в момент полового созревания – может быть, тимус сдерживает развитие половых желёз? Если эти предположения верны, можно было ожидать, что у животного с удалённым тимусом замедлится рост, будет наблюдаться раннее половое созревание. И что же? Опять все шло, как в детективе: исследователей ждало разочарование. У собак, кошек, крыс удаляли тимус, а оперированные животные, казалось, и не замечали потери такого крупного органа. Исследование зашло в тупик. Прошли десятки лет, прежде чем вилочковая железа снова оказалась в центре внимания медиков и биологов. Почему? Стало ясно, что лимфоциты – основная сила армии иммунитета. Тимус же прямо нафарширован лимфоцитами! В эмбриональном периоде первые лимфоциты обнаруживаются в тимусе, к моменту рождения тимус – самый большой лимфоидный орган. Беспозвоночные лишены тимуса – и у беспозвоночных нет специфического иммунитета (т.е. выработки определенных антител в ответ на чужеродный белок). Исследователи опять использовали метод удаления тимуса. Только на этот раз сразу же после рождения, до того, как организм приобретает способность к иммунитету. Результаты были удивительными: у новорождённых мышей, лишённых тимуса, не развивалась лимфатическая система, не вырабатывались антитела, в крови содержалось очень мало лимфоцитов, да и те не проявляли никакой активности. Если тимус удаляли у взрослого молодого животного, то эффект обнаруживался тоже, но не сразу: лишь через несколько месяцев у него наступало ослабление иммунитета. Исследования продолжались – и вместе с ними появлялись новые удивительные сведения о тимусе. Например, известно, что если в кровь попадает чужеродный белок, то все лимфоциты в лимфоузлах и селезёнке начинают делиться, превращаясь в плазматические клетки, которые синтезируют антитела. Ничего подобного не происходит с лимфоцитами тимуса: они прямого участия в реакции против чужеродного белка не принимают. Однако, если чужеродный белок ввести прямо в тимус, то его лимфоциты делают то, что им положено: превращаются в плазматические клетки и вырабатывают антитела. Из этих наблюдений был сделан такой вывод. Видимо, существует какой-то барьер, не пропускающий в тимус белковые вещества. Поэтому лимфоциты тимуса просто «не знают» о том, что в крови появляется чужой белок, и, естественно, на него не реагируют. До сих пор было известно, что таким барьером в организме окружены только самые важные органы – мозг, глаз. Следовательно, тимус занимает в организме совершенно особое положение. Какое? На этот вопрос пытались ответить многие учёные, в том числе создатель очень интересной теории иммунитета Ф.М.Бернет. Согласно этой теории, плазматические клетки, способные продуцировать антитела, образуются из лимфоцитов. Они очень разнообразны – каждая из них производит свой особый тип антител. Лимфоциты впервые образуются в тимусе. Те из них, которые вырабатывают антитела к собственным тканям организма, здесь же и уничтожаются (вот почему антитела в дальнейшем не борются с тканями своего организма!). Другие же лимфоциты расселяются из вилочковой железы в другие органы. И если теперь в организм попадёт чужеродный белок, это вызовет реакцию именно тех лимфоцитов, которые способны выработать соответствующие антитела. Они начинают размножаться и превращаться в плазматические клетки. Таким образом, в этой картине иммунитета тимусу отведена очень важная роль: тимус – штаб лимфоидной армии.