БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

14. ТРАНСПОРТ У ЖИВОТНЫХ

14.9. Иммунная система

14.9.5. Типы иммунитета

Иммунитет делят на активный и пассивный. Любой из этих типов может приобретаться естественным или искусственным путем. В последнем случае говорят об иммунизации организма.

Естественный активный иммунитет

Этот тип иммунитета приобретается в результате инфекции. Организм сам производит антитела под действием чужеродного агента. Поскольку клетки иммунологической памяти, образующиеся при первой встрече с антигеном, способны быстро синтезировать большое количество антител при повторном воздействии того же антигена, иммунитет этого типа наиболее эффективен и обычно сохраняется в течение длительного времени, иногда на протяжении всей жизни.

Искусственный активный иммунитет (вакцинация)

Иммунитет этого типа создают путем инъекции (или реже — перорального введения) в организм небольшого (неопасного для здоровья) количества антигена в составе так называемой вакцины. Этот процесс называется вакцинацией. Если для вакцинации используется культура болезнетворного микроорганизма, то его сначала обезвреживают, убивая или аттенуируя (см. ниже). Введенный антиген стимулирует образование в организме соответствующих антител и клеток памяти. Часто требуется повторная вакцинация (ревакцинация), усиливающая иммунитет и делающая его более продолжительным. В настоящее время в составе вакцин применяется несколько типов иммуногенных компонентов.

1. Токсоиды. Токсины (яды), вырабатываемые, например, столбнячными и дифтерийными бактериями, обезвреживают (детоксифицируют) формальдегидом, при этом они сохраняют свои антигенные свойства. Следовательно, введение токсоидов будет стимулировать образование антител, не приводя к появлению симптомов заболевания.

2. Убитые микроорганизмы (убитая вакцина). Некоторые убитые вирусы и бактерии способны вызывать нормальный иммунный ответ, поэтому их используют для иммунизации. Примером может служить противогриппозная вакцина, содержащая убитые вирусы гриппа.

3. Ослабленные (аттенуированные) микроорганизмы (живая аттенуированная вакцина). Болезнетворный организм тем или иным способом «калечат», так что он уже не может вызвать заболевание, однако способен лишь очень медленно размножаться. Это называется снижением его вирулентности. Аттенуацию проводят, например, выращивая культуру при температуре выше нормы или долгое время добавляя к культуральной среде специфические химикаты. Патогеном с пониженной вирулентностью может быть и мутантная форма возбудителя болезни, не опасная для здоровья, но обладающая теми же антигенами. Живые вакцины широко применяются против такой бактериальной инфекции, как туберкулез, а также против кори, свинки (эпидемического паротита), краснухи и полиомиелита, вызываемых вирусами. Оспа в настоящее время исчезла, но раньше для защиты от нее прививали живой вирус. Он не был аттенуирован, но не представлял опасности для человека, поскольку был не «настоящим» патогеном, а близкородственной ему формой с низкой вирулентностью.

4. Новые вакцины. Многие годы в методах создания вакцин особого прогресса не наблюдалось, однако недавние открытия в области молекулярной биологии и генной инженерии позволили и в этом деле разработать новые подходы. Антигены чаще всего представляют собой белки, т. е. кодируются генами. Если такой ген ввести в бактерию стандартным методом, описанным в гл. 12, то ее можно превратить в своего рода живую фабрику по производству больших количеств антигена, который будет стимулировать образование нужных антител. Таким способом уже готовят вакцины против холеры, брюшного тифа и гепатита В. В некоторых случаях это снижает опасность прививок, например против коклюша. Другой способ — химический синтез антигенов из аминокислот, если известна их аминокислотная последовательность.

Вакцинации — обычное дело в развитых странах и один из главных факторов, способствовавших такому резкому снижению в них частоты инфекционных заболеваний за последнее столетие. Другие причины этого связаны с улучшением условий жизни и санитарно-гигиенического качества среды, в частности с более полноценным питанием населения, совершенствованием методов очистки питьевой воды и канализационных стоков, борьбой с промышленным загрязнением и т. п.

Пример обычной вакцинации в Великобритании — введение детям двухлетнего возраста комбинированной вакцины против кори, свинки и краснухи. Рекомендуется также в разном возрасте получить три дозы тройной вакцины от дифтерии, столбняка и коклюша. В некоторых странах вакцинация является обязательной. В результате такой профилактики полностью исчезла во всем мире оспа, а ряд детских инфекций, например дифтерия, полиомиелит и корь, встречаются сейчас крайне редко (рис. 14.42). Не исключено, что уже в ближайшем будущем перестанут болеть полиомиелитом. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) при поддержке других структур, включая ЮНИСЕФ (Детский фонд ООН) и Всемирный банк, в своей расширенной программе иммунизации наметила шесть тяжелых болезней в качестве первоочередных мишеней для профилактики в странах третьего мира: дифтерию, коклюш, столбняк, полиомиелит, корь и туберкулез. Хотя в экономически развитом обществе эти инфекции уже не считаются серьезной угрозой, они остаются смертельно опасными и широко распространенными в остальном мире. В настоящее время вакцинации против них подвергается более 80% детей в странах третьего мира. Ведется аналогичная борьба и с гепатитом В.

Вакцинации против некоторых инфекций, в частности гриппа, все еще требуют серьезных доработок, а от ряда болезней, в том числе рака, лепры (проказы), малярии и СПИДА, никакая вакцинация пока не помогает, несмотря на ведущиеся в этом направлении интенсивные исследования.

Рис. 14.42. Эффект вакцинации против дифтерии и кори. А. Смертность детей в возрасте до 15 лет от дифтерии и кори в Англии и Уэльсе с 1885 по 1972 год (обратите внимание на то, что шкала ординат логарифмическая). Вакцинацию против дифтерии начали применять в 1940 г. За 15 лет эта смертельно опасная для детей болезнь практически исчезла. Б. Зарегистрированные случаи кори в Англии и Уэльсе с 1950 по 1991 год. Вакцинация начата в 1968 г. График показывает, что небольшие эпидемии кори наблюдаются примерно раз в два года. (А — из Registrar General’s Statistical Review for England and Wales, Part 1, Tables Medical, HMSO (1887-1974) HMSO. Б - из The Health of The Nation and You, Dept of Health, HMSO (1992) (источник — OPCS).)

Пассивный иммунитет

Пассивный иммунитет возникает тогда, когда уже выработанные одним индивидуумом антитела против данного антигена (патогена) передаются другому индивидууму. Это обеспечивает немедленную защиту в отличие от активного иммунитета, для развития которого требуются дни, а порой и недели. Однако такая защита действует относительно недолго, поскольку антитела разрушаются естественными биохимическими процессами, протекающими в организме, так что их количество постепенно снижается.

Естественный пассивный иммунитет

Пассивный иммунитет может быть приобретен естественным путем. Например, материнские антитела проникают через плаценту в кровь плода и обеспечивают защиту младенца, пока его собственная иммунная система еще не функционирует в полную силу. Антитела содержатся и в молозиве — секрете молочных желез, который ребенок получает в первые дни жизни. Пассивный иммунитет возникает благодаря всасыванию в кишечнике младенца этих белковых молекул без их расщепления.

Искусственный пассивный иммунитет

Антитела, образовавшиеся в одном организме, можно извлечь и ввести в кровь другого, даже не относящегося к тому же биологическому виду. Они будут защищать его от соответствующего патогена, если тот уже вызвал заболевание или существует угроза такого заболевания. Например, раньше заражали лошадей столбняком и дифтерией, а сыворотку их крови с антителами против возбудителей этих болезней использовали для прививок людям. В настоящее время человеку для создания искусственного пассивного иммунитета вводят только человеческую сыворотку. Сейчас в нашем распоряжении имеются антитела против бешенства и некоторых змеиных ядов. Такая профилактика важна не только как защита от инфекции. Антитела против резус-фактора (антигена человеческих эритроцитов в одной из систем групп крови) вводят резус- отрицательным матерям, когда они вынашивают резус-положительный плод. Смысл этой процедуры объясняется в разд. 14.9.8.

Данные о различных типах иммунитета обобщены в табл. 14.5.

Таблица 14.5. Различные типы иммунитета