Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Видео на конкурс «Био/Мол/Текст»: На фоне пандемии вырос интерес не только к научным данным, но и к альтернативной медицине и всяческим теориям заговора. Но некоторые из них не выдерживают даже проверки школьным учебником биологии.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Эта работа опубликована в номинации «Наглядно о ненаглядном» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Чтобы защитить нас от опасных заблуждений, давайте разберемся:

  • как устроен вирус ;
  • зачем вирусу попадать в организм человека;
  • как иммунитет реагирует на вирусы;
  • как медицина может помочь иммунитету, если сам он не справляется.

Видео. Вирусы и иммунитет: кто кого?

Как устроен вирус

Человек состоит из клеток, в которых очень важную роль играют белки. В ядре клетки хранится ДНК: все вы, наверное, видели картинки с этими переплетенными нитями из разноцветных кусочков.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Кусочки эти одинаковые у всех: и у людей, и у животных, и у растений, и у вирусов. Именно последовательность кусочков ДНК определяет особенности белков в нашем организме, а значит, влияет на наш внешний вид, работу органов и состояние здоровья.

Чтобы разобраться, как клетки производят белки, давайте представим следующее.

Допустим, вы производите посуду. Суперценный образец хранится в сейфе, и вы не готовы вынимать свой эталон из сейфа, даже чтобы сделать новый экземпляр. Поэтому специальный человек прямо в сейфе делает слепок кружки и приносит этот слепок рабочим, которые изготовят новую кружку по форме, получая от курьеров необходимые кусочки материала.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

В ядре клетки, как в сейфе, хранится ДНК. С помощью белков-ферментов с ДНК снимается копия — информационная РНК. РНК попадает в рибосому, где начинается сборка белка. А транспортная РНК подносит фрагменты, из которых и собираются белки .

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Так работает производство белка не только у человека, но и у многих других живых существ.

Все они адаптируются к среде, как могут, чтобы выжить и дать потомство. Человек тоже приспособился, и в этом ему сильно помог головной мозг.

Он позволил ему придумывать приспособления для выживания и передавать информацию другим людям.

Благодаря обмену знаниями и их накоплению человек может жить очень долго, потому что поселился в прочных зданиях, изобрел множество приспособлений и научился справляться с болезнями [1].

Раньше людям с рождения угрожали хищники, погодные катаклизмы, огромное количество вирусов и бактерий. Оспа, чума, грипп, малярия, бешенство, энцефалит, столбняк — люди умирали сотнями и тысячами и от эпидемий, и от банальных царапин. Но благодаря достижениям медицины мы научились лечить и предотвращать многие из них [2], [3].

Сейчас может показаться, что этих угроз вообще никогда не существовало. А если окажется, что они существуют до сих пор, очень хочется обвинить кого-нибудь в их создании, как будто они сами не могли появиться из природы. Но вообще-то могли.

Зачем вирусу попадать в организм человека

Вирус отличается от других живых организмов, потому что не питается, не выдает отходы жизнедеятельности, не стареет (вокруг вирусов до сих пор идет дискуссия, стоит ли их вообще считать формой жизни). Но, как и мы, вирус размножается и может умереть. Вирус похож на флешку: снаружи оболочка с шипиками-разъемами для подключения, а внутри информация (ДНК или РНК).

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

С помощью шипиков вирус пытается попасть внутрь клетки организма, как флешка пытается подключиться к компьютеру. Если все получилось, вирус забирается внутрь, раздевается и начинает диверсию [4].

Если у вируса внутри ДНК, он контрабандой доставляет ее в ядро, запускает копирование этой ДНК, создание РНК и далее по порядку. Если это РНК, он просто подменяет родную РНК клетки на свою [5].

В обоих случаях клетка делает белки не для себя, а для новеньких вирусов.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Когда клетка изжила весь свой ресурс, она лопается. Оттуда прут детки-вирусы, которые с помощью своих шипиков проникают в другие клетки, и процесс повторяется [6], [7].

Как иммунитет реагирует на вирусы

Итак, в организм ворвался чужак, использует наши клетки. Организм должен как-то отреагировать.

Иммунная система как раз отвечает за способность человека противостоять внешним угрозам. Как происходит иммунная реакция именно на вирусы?

Ключевые иммунные клетки — это фагоциты, B-лимфоциты , T-хелперы и T-киллеры.

Когда вирус попадает в клетку, та выставляет на поверхности сигнал о том, что она болеет. На этот сигнал тревоги приходят T-киллеры и фагоциты и пытаются уничтожить зараженные клетки и вирусы.

По пути фагоциты хватают сигнальную метку и передают ее T-хелперам. Это клетки-курьеры, которые отправляют полученный материал на изучение B-лимфоцитам. Они разрабатывают специальное оружие против вирусов и зараженных клеток — антитела. Антитела, как черная метка, цепляются за пораженную клетку, и T-киллеры могут быстрее ее обнаружить.

Если метка зацепилась за вирус, на сигнал приходит еще одно оружие — система комплемента, похожая на гранату, которая срабатывает, если два кусочка гранаты соединить вместе.

То есть антитела — это ускоритель иммунной реакции, который обращает внимание T-киллеров на зараженные клетки и подключает систему комплемента. Таким образом организм справляется гораздо быстрее и теряет меньше здоровых клеток.

Часть B-лимфоцитов, изучив вирус, вместо того чтобы создавать антитела прямо сейчас, остается с новыми знаниями про запас, на случай повторного заражения, и превращаются в клетки памяти. Если организм столкнется с вирусом еще раз, то просто активирует клетки памяти. И мы получим моментальные точные выстрелы снайперов и гранатометчиков [8], [9].

Пока вся эта канитель происходит, человеку может стать так плохо, что потребуется госпитализация или даже реанимация. Но накопленный опыт, технологии и медицина как-то должны помогать таким пациентам.

Как медицина может помочь иммунитету, если сам он не справляется

На каком этапе иммунной реакции человек может вмешаться?

Начнем с этапа, когда вирус пытается взломать клетку. У коронавируса есть ключики от слизистых: можно потрогать зараженный объект руками и перенести заразу себе, прикоснувшись к лицу. Носители могут чихнуть или кашлянуть на вас. Капельки слюны распыляются, когда вы разговариваете или смеетесь [10].

С руками все просто: можно смыть верхний слой кожного жира, на котором остаются вирусные частицы. А вот клетки слизистых надо как-то отгородить, например, маской . Но она не защищает глаза.

Вирусы, попадая на маску, никуда не исчезают — они там копятся. Важно не занести их, когда вы будете поправлять или снимать маску.

А самодельные тканевые маски могут быть бесполезны, если у них широкие поры.

Кардинальный метод защиты (и пока лучший) — уйти на карантин. Но в таком случае плохо становится не здоровью людей, а экономике.

Поможет ли молитва? Нет, клетки устроены одинаково и у церковнослужителя, и у бабули, и у знаменитости.

Поможет ли водка от вируса? Нет. Когда вы пьете алкоголь, вы не дезинфицируете организм, а ослабляете его. Так иммунным клеткам придется даже сложнее [12].

Чеснок, имбирь и другие чудеса народной медицины не работают антисептиком [11]. Чтобы разрушить вирусную частицу, нужен раствор с содержанием спирта не менее 60%, например, специальный антисептик для рук. Им логично протирать руки, поручни, дверные ручки и мобильные телефоны.

Допустим, попадание вируса в организм предотвратить не удалось. Начинается месиво: фагоциты и T-киллеры не справляются, B-лимфоциты стараются делать антитела и клетки памяти, пока вирус вовсю использует наши клетки. За это время человеку может стать очень плохо.

Можно ли помочь B-лимфоцитам? Да, можно еще до заражения ввести мертвый вирус, кусок вируса или подобие вируса, чтобы B-лимфоциты потренировались и заранее сделали антитела. Такой метод называется прививкой [13–16].

Еще можно поставить антитела «из-за рубежа». Когда B-лимфоциты не справляются, можно ввести в организм чужие антитела [17]. В некоторых больницах уже переливают плазму крови от тех, кто переболел, — пока это неофициальный метод («офф-лейбл») [18].

Создание лекарств занимает годы. Нужно найти действующее вещество, способ доставлять его в клетки, сделать из него препарат, который не испортится при хранении и не убьет побочными эффектами .

Если человеку стало очень плохо, нужно поддержать его организм, чтобы он выжил, пока побеждает вирус. Для этого людям нужны койки в больницах, аппараты ИВЛ и врачи. Но если инфекция быстро распространяется, много людей одновременно нуждаются в помощи.

Чтобы люди не умирали без помощи медиков, нужно искусственно замедлить скорость распространения вируса — сидеть дома. Чем больше людей игнорируют карантин, тем больше тех, кому не хватит медицинской помощи, а значит, будет больше смертей [18].

Если организм справился с инфекцией, у него появляются клетки памяти, поэтому он не будет носителем и не заразит других людей. Если клетки памяти будут у большинства, появится коллективный иммунитет. В таких условиях человек из группы риска вряд ли встретит носителя. Когда все носители переболеют, вирус среди людей не будет встречаться.

Некоторые страны уже снимают карантин. Но еще не понятно, есть ли коллективный иммунитет и не вызовет ли это новую волну заражений. В случае с коронавирусом пока неизвестно, сколько живут клетки памяти [19].

В России все еще каждый день заболевает по 8–10 тысяч человек. Возможно, в вашем регионе пандемия только набирает обороты . А значит, любой человек на улице может оказаться носителем.

В наших силах если не остановить, то хотя бы замедлить темпы, чтобы люди не умирали без помощи медиков.

Читайте также:  Признаки беременности. Симптомы беременности. Предположительные ( сомнительные ) признаки беременности.

Что же делать людям в борьбе с вирусом?

Защищаться мытьем рук и антисептиками? Искать вакцину или лекарство? Ждать, когда появится коллективный иммунитет? Или замедлять социальную активность, чтобы одновременно не заболело много людей? Сейчас мы делаем всё сразу.

Большинство стран мира следуют рекомендациям ВОЗ. Сайт этой организации переведен на русский язык. Там можно найти комментарии к мифам о коронавирусе и официальные рекомендации как для медиков, так и для населения. Если кто-то предлагает вам чудесное лекарство от болезни, проверьте, написали ли о нем эксперты ВОЗ.

  1. Харари Ю.Н. Sapiens. Краткая история человечества. М.: «Синдбад», 2016. — 570 с.;
  2. Коротяев А.И. и Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. СПб.: «СпецЛит», 2012. — 760 с.;
  3. История медицины. МГМСУ;
  4. Alexander Dömling, Li Gao. (2020). Chemistry and Biology of SARS-CoV-2. Chem. 6, 1283-1295;
  5. Калинин В.Л. Введение в молекулярную вирусологию. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002. — 301 с.;
  6. Indwiani Astuti, Ysrafil. (2020). Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2): An overview of viral structure and host response. Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews. 14, 407-412;
  7. Pampel J. (2020). SARS-CoV-2 life cycle: stages and inhibition targets. antibodies-online network;
  8. How the body reacts to viruses. (2020). Harvard Medical School;
  9. Klimpel G.R. Immune defenses. In: Baron S. Medical microbiology (4th Edition). Galveston (TX): University of Texas Medical Branch at Galveston, 1996;
  10. COVID-19: отвечаем на вопросы;
  11. Рекомендации ВОЗ для населения в связи c распространением нового коронавируса (2019-nCoV): мифы и ложные представления. (2020). ВОЗ;
  12. Алкоголь и COVID-19: что нужно знать. (2020). ВОЗ;
  13. Зверев В.В. Вакцины и вакцинация: национальное руководство. Краткое издание. М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2014. — 640 с.;
  14. Разработка вакцин: чем и как имитировать болезнь?;
  15. Мир до и после изобретения вакцин;
  16. История вакцинации;
  17. Saxena S.K. Coronavirus disease 2019 (COVID-19). Springer Singapore, 2020;
  18. Временные рекомендации Минздрава по профилактике, диагностике и лечению новой коронавирусной инфекции (COVID-19). (2020). Минздрав РФ;
  19. Критерии для отмены режима изоляции в отношении пациентов с COVID-19. (2020). ВОЗ.

Противовирусный иммунитет человека: как вирусы обманывают его и что с этим делать? – онлайн-академия UniProf

Из всех вскрывшихся в результате пандемии COVID-19 проблем одна из самых масштабных – непонимание большинством пациентов, как работает иммунная система. Напуганные, уставшие сидеть дома люди пытаются выяснить, как повысить иммунитет против коронавируса SARS-CoV-2 и других инфекций. Что им сделать, чтобы эта проблема перестала их беспокоить?

Задача настоящего материала – обосновать, почему не стоит раззадоривать иммунитет (а то ведь может и получиться) и чем в действительности следует заниматься в период самоизоляции и после отмены ограничений для наилучшей иммунной защиты. 

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Вниманию коллег предлагаем некоторые данные, которые позволят дополнить профессиональный взгляд на проблему в следующих аспектах:

  • механизмы противовирусного иммунитета,
  • механизмы вирусных «уловок» против иммунитета,
  • основные причины блокировки нормальной иммунной защиты.

Статья подготовлена по материалам ведущего российского иммунолога, невролога К. А. Шляпникова и сооснователя Академии UniProf врача-педиатра, нутрициолога, рефлексотерапевта И. Б. Юзуп.

 

Механизмы противовирусного иммунитета

Отличие вируса от большинства видов организмов в том, что он не способен к размножению вне чужой живой клетки. Вирусов известно много: Rabies Virus, Adenovirus, Ebola Virus, HIV, Hepatitis B и C, Papillomaviridae, Herpes Viridae, Influenza Virus и мн. др.

Они предпочитают разные клетки, атакуют нас по-разному, но всем им присуще нечто общее – структура жизненного цикла:

  1. Проникновение в клетку с помощью присоединения к какому-либо типу рецепторов,
  2. Транскрипция вирусной ДНК / РНК (в зависимости от вида вируса),
  3. Встраивание в клеточный аппарат репликации генома,
  4. Репликация вируса и его распространение за пределы клетки.

Врождённый иммунитет человека, формирующийся ещё до рождения, знает этот механизм. Ещё до первых контактов с патогенами мы имеем представление, как с ними бороться, и врождённые инструменты борьбы.

Как неспецифический иммунитет борется с инфекциями?

В распоряжении неспецифического иммунитета имеются естественные клетки-киллеры, запрограммированные уничтожать всё, что не отвечает критерию биологической идентичности геному организма хозяина.

В течение жизни эти клетки занимаются проверкой каждой клетки, каждого микроорганизма, который они встречают. Чтобы пройти контроль, клетки предъявляют молекулярный «паспорт» – главный комплекс гистосовместимости (ГКГС). Считывая его, как штрихкод, киллер отпускает здоровую клеточку – на свободу с извинениями.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Такие проверяющие клетки не умеют определять, инфицирована клетка или нет. Но когда вирус проникает в клетку и встраивает чужеродный геном в её реплицирующий комплекс, ГКГС нарушается и клетка не проходит контроль. Киллер впрыскивает в неё ферменты клеточного «пищеварения» и разрушает, а её остатки, как и остатки вирусов, подъедают фагоциты.

При этом имеет место и иммунологическая толерантность, например, к компонентам нормального микробиома человека – при условии, что он найден в соответствующем месте. Так, кишечной палочке ничего не угрожает со стороны иммунитета хозяина в кишечнике, но, обнаружив её где-то ещё, клетка-киллер уничтожит эту бактерию как условный патоген. И будет права.

Как работает специфический иммунитет человека?

Специфический, или адаптивный, иммунитет человека работает на распознавание инфекций. В том числе новых.

Ещё до первого контакта с возбудителем, до появления первых заражённых клеток и запуска соответствующего сигналинга иммунные клетки могут распознать патоген по т. н.

 паттернам патогенности – молекулярным (чаще всего белковым) комплексам, которые свойственны в принципе – вирусам, в принципе – бактериям, в принципе – грибам и т. д.

Когда патоген проник и развернул атаку, специфический иммунитет приступает к сложному мероприятию по его улавливанию и обезвреживанию. В его распоряжении имеются альфа-, бета- и гамма-интерфероны, которые:

  • тормозят репликацию ДНК и РНК в клетке, не давая вирусу размножаться,
  • запускают апоптоз – самоубийство заражённой клетки на благо организма.

В момент проникновения вируса клетка распознаёт инфицирование и успевает вывесить на мембране «флажки», которые привлекут внимание Т-хелперов, Т-киллеров, В-лимфоцитов и другие войска специфического иммунитета.

Т-хелперы обеспечат исследование и запоминание патогена, В-лимфоциты займутся выработкой антител, которые обклеят (опсонизируют) вирусные фрагменты, сделав их неспособными к репликации. А фагоциты соберут остатки патогена и погибшей клетки.

Затем «осколки» вируса затем попадут через кровь в лимфу, где отфильтруются в лимфоузлахи будут тщательно изучены. Затем молодым, т. н. наивным клеткам-лимфоцитам будут предъявлены антигены, и они смогут распознавать угрозы, которые «лично» никогда не встречали.

Таким образом тренируется иммунная память.

Что ещё делает интерфероновый сигналинг? Интерфероны присоединяются к оболочкам здоровых клеток, не давая вирусу присоединиться и проникнуть сквозь клеточную мембрану.

Они же разрешают общие провоспалительные реакции, которые сопровождаются хорошо знакомыми клиническими симптомами усталости, разбитого состояния, высокой температуры, ломоты в суставах, сонливости, мышечной боли и т. п.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Всё это говорит о том, что красный костный мозг получил чёткий, конкретный сигнал – продуцировать больше специальных, «профессиональных» клеток: моноцитов, дендритных клеток, лимфоцитов, лейкоцитов и др.

Повышенные лимфо- и лейкоциты мы увидим в общем анализе крови – если, конечно, сам вирус не вызывает лейкоцито— или лимфоцитопению, поразив органы и клетки иммунной системы. 

Таким образом, интерфероны оказывают аутокринный, паракринный и эндокринный эффект. И это, с одной стороны, хорошо, а с другой не очень, потому что военную мощь нашего иммунитета вирусы учатся обманывать и даже обращать против нас. И со стимуляцией иммунного ответа следует быть очень аккуратными.

 

Вирусные уловки против иммунитета человека: как вирусы обходят иммунную защиту?

На каждом этапе противовирусной защиты человека вирусы находят лазейки, чтобы эту защиту обойти. Как они это делают?

Основных принципов борьбы с возбудителями вирусной инфекции у человеческого иммунитета два: это проверка гистосовместимости и целенаправленный поиск инфекций. Первое соответствует специфическому (врождённому) иммунитету, второе – неспецифическому (адаптивному). 

К каждому из этих подходов вирусы пытаются найти ключик. В первом случае вирусы учатся отменять проверку ГКГС, чтобы заражённая клетка не попала под уничтожающий залп естественного киллера. На это, в частности, способны вирусы гепатита B и C, и именно поэтому их так трудно подавить.

 

Во втором случае вирусы проявляют больше фантазии:

  • блокируют выработку интерферонов, препятствуя эффективному иммунному ответу,
  • мутируют быстрее, чем Т-хелперы успевают собирать антигены и менять «ориентировки» В-лимфоцитов и Т-киллеров,
  • подавляют функцию костного мозга – выработку лимфоцитов, моноцитов и др. иммунных клеток,
  • провоцируют реакции иммунной гиперчувствительности.

О последнем хотелось бы остановиться чуть подробнее, поскольку именно с этим механизмом связано явление цитокинового шторма, который ассоциируют и с коронавирусом SARS-CoV-2 в том числе.

 

Всего типов реакций иммунной гиперчувствительности четыре: анафилактическийцитотоксическийиммунокомплексный и замедленного типа. Вирусы, как правило, вызывают реакции II и III типа, вплоть до тяжёлых жизнеугрожающих состояний.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Когда вирус предъявляет клеткам антигены, похожие на собственные антигены организма, то под перекрёстный огонь иммунитета, подогретого вирусной атакой, начинают попадать ни в чём не повинные клетки организма хозяина.

Наши же собственные клетки связываются противовирусными антигенами и уничтожаются в ходе дальнейшей реакции иммунного ответа. Это может стать дебютом хронического аутоиммунного процесса.

А может положить начало порочному кругу цитокинового шторма.

Запустилось воспаление,→ произошёл выброс цитокинов те усилили воспаление→ оно спровоцировало ещё больший выброс цитокинов, и так либо до момента, пока не будет применена контролируемая иммуносупрессия, либо без лечения всё кончится летальным исходом. 

Читайте также:  Мовипреп порошок для приготовления раствора в пакетиках саше - инструкция по применению

При этом пациент погибает не от вирусной инфекции как таковой, а от разбушевавшегося иммунитета, который вышел из-под контроля и применил к организму тактику выжженной земли.

Также встречается антирецепторный вариант реакции иммунной гиперчувствительности II типа, когда антитела присоединяются к рецепторам клеток и блокируют определённые нейроэндокринные реакции. 

Например, такую картину мы наблюдаем при тиреотоксикозе, когда антитела не дают тиреотропному гормону ингибировать функцию щитовидной железы, и начинается её неконтролируемый разгон. Сходная картина наблюдается при миастении.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Реакция III типа характеризуется присоединением больших иммунокомплексов IgG и IgM не к иммунным клеткам, а, например, к клеткам сосудов, после чего элиминируются с повреждением наших собственных тканей.

Чтобы подобных вещей не происходило, пациентам, конечно же, не следует заниматься попытками раззадорить и подбодрить иммунитет без наблюдения врача.

Даже пониженная функция иммунной системы не всегда указывает на необходимость иммуностимуляции. Порой с иммунитета просто нужно снять тормоза, навешанные нездоровым образом жизни пациента, чтобы система заработала нормально. 

Для этого давайте разберёмся, на что уходят ресурсы иммунной системы. Чем она оказывается занята и какой ценой ей даётся приведение организма в порядок после наших отнюдь не человеколюбивых экспериментов над собой.

Блокировка иммунной защиты: что мешает иммунитету человека работать нормально?

Каждый мыслящий врач подтвердит: нет такого понятия, как сильный или слабый иммунитет. Есть норма и ненорма. Второе всегда плохо, как мы увидели на примере бесконтрольной реакции иммунного ответа, называемой гиперцитокинемией, или цитокиновым штормом.

Стремясь оптимизировать естественный противовирусный иммунитет, мы должны заниматься его нормализацией и проверять, нет ли в образе жизни – нашем или пациента – факторов, которые отвлекают иммунитет от его реальных задач: борьбы с генетически чужеродными элементами (инфекциями, раковыми клетками и т. д.).

Какие факторы чаще всего снижают и блокируют естественную иммунную защиту?

  • Дефицит ночного сна и/или его низкое качество
  • Избыток низкомолекулярных углеводов
  • Антигенная перегрузка
  • Продолжительные стрессы
  • Алкогольная и иная интоксикация

Сразу оговорим: список не исчерпывающий, в него не включены врождённые иммунодефициты, иммуносупрессии, вызванные врачебным вмешательством и т. п. Это топ-5 самых распространённых причин истощения иммунной системы и некорректного иммунного ответа.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Почему дефицит глубокого ночного сна на первом месте? Потому что фаза глубокого сна в альфа-ритме – это то единственное время в сутках, когда иммунная система работает активнее. Связано это с аденозиновым сигналингом, который мы привыкли воспринимать в контексте энергетического обмена, но который также связан с иммунной системой.

Об этом факте пока не слишком хорошо известно в широких медицинских кругах, но тем не менее, аденозин активно нарабатывается в течение светового дня, и его уровень резко падает, когда мы переходим в фазу глубокого сна. Это сигнал к активации иммунных процессов.

Если по какой-то причине уровень аденозина не опускается, иммунная система такого сигнала не получает.

Это одна из причин, почему у людей, страдающих бессонницей, апноэ, расстройствами инициации засыпания и другими инсомническими нарушениями, иммунитет серьёзно снижен.

Почему избыток низкомолекулярных, или «быстрых», углеводов блокирует иммунитет человека? 

Потому что они провоцируют активный рост дрожжевой микрофлоры в различных средах организма, и существенный объём иммунных клеток оказывается брошен на подавление микробиома, вышедшей из под контроля.

Антигенная перегрузка – при продолжительном контакте с аллергенами, при хронических воспалениях, при использовании иммуностимуляторов (!) может возникнуть чрезмерная выработка антигенов B-лимфоцитами. И куда их, спрашивается, организму девать? Патоген уехал, маркеры остались: хорошо это или плохо? 

Если слишком много, то плохо: запускается реакция иммунной гиперчувствительности III типа, опасность которой состоит ещё и в том, что она часто носит бессимптомный, скрытый для пациента характер. 

Такую нагрузку вызывают не только вирусы, но и пища. В частности, это касается белков коровьего молока и бобов, глютена, кофеина, танинов, содержащихся в чае и кофе – целых кластеров привычных нам пищевых продуктов, которые нагружают иммунную систему, а пациент об этом не подозревает.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Несмотря на распространённое мнение, что алкоголь поддерживает иммунитет, это не так. Алкоголь препятствует переходу в фазу глубокого сна, поскольку вместо выработки иммунная система оказывается занята борьбой с метаболитами алкоголя – свободными радикалами, которые вызывают повреждения клеток и тот самый похмельный синдром по утрам.

Продолжительные стрессы как фактор снижения иммунитета непосредственно связаны с дефицитом глубокого сна. При этом по часам сон пациента может быть вполне нормальным, но его качество будет далёким от идеала. 

Эволюционно поверхностный сон был необходим: если бы мы спали глубоко в условиях опасности, мы бы не выжили. Однако состояние тревожности, вызванное не смертельной угрозой, а какими-то иными причинами, ко времени сна необходимо стараться нейтрализовывать. 

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

В этом помогут физические упражнения, позволяющие отработать гормоны стресса, выброшенные в кровь. Поможет фитотерапия, дыхательные практики, техники точечного массажапротив бессонницы и другие мягкие методы терапевтического воздействия.

Получить полное практико ориентированное представление о том, как пациенту подружиться с вирусами, а врачу – эффективно использовать знания в любом направлении клинической практики, можно в рамках комплекта уроков из курса  «Клиника вирусных и инфекционных заболеваний»

Лекции читают ведущие доктора России — академик Погорельская Л.В. и профессор Терёшина Е.В. Регистрируйтесь на обучение, получайте актуальные и необходимые экспертные знания, чтобы вести пациентов на принципиально новом профессиональном уровне.

Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам

Наш организм непрерывно меняется, но при этом очень «любит» постоянство и может нормально работать только при определенных параметрах своей внутренней среды. Например, нормальная температура тела колеблется между 36 и 37 градусами по Цельсию. Вспомните последнюю простуду и то, как плохо вы себя чувствовали, стоило температуре подняться всего на полградуса.

Такая же ситуация и с другими показателями: артериальным давлением, рН крови, уровнем кислорода и глюкозы в крови и другими.

Постоянство значений этих параметров называется гомеостазом, а поддержкой его стабильного уровня занимаются практически все органы и системы организма: сердце и сосуды поддерживают постоянное артериальное давление, легкие — уровень кислорода в крови, печень — уровень глюкозы и так далее.

Иммунная же система отвечает за генетический гомеостаз. Она помогает поддерживать постоянство генетического состава организма.

То есть ее задача — уничтожать не только все чужеродные организмы и продукты их жизнедеятельности, проникающие извне (бактерии, вирусы, грибки, токсины и прочее), но также и клетки собственного организма, если «что-то пошло не так» и, например, они превратились в злокачественную опухоль, то есть стали генетически чужеродными.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Как клетки иммунной системы уничтожают «врагов»?

Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.

Иммунитет бывает врожденным (он же неспецифический) и приобретенным (он же адаптивный, или специфический). Врожденный иммунитет одинаков у всех людей и идентичным образом реагирует на любых «врагов».

Реакция начинается немедленно после проникновения микроба в организм и не формирует иммунологическую память. То есть, если такой же микроб проникнет в организм снова, система неспецифического иммунитета его «не узнает» и будет реагировать «как обычно».

Неспецифический иммунитет очень важен — он первым сигнализирует об опасности и немедленно начинает давать отпор проникшим микробам.

Однако эти реакции не могут защитить организм от серьезных инфекций, поэтому после неспецифического иммунитета в дело вступает приобретенный иммунитет. Здесь уже реакция организма индивидуальна для каждого «врага», поэтому «арсенал» специфического иммунитета у разных людей различается и зависит от того, с какими инфекциями человек сталкивался в жизни и какие прививки делал.

Специфическому иммунитету нужно время, чтобы изучить проникшую в организм инфекцию, поэтому реакции при первом контакте с инфекцией развиваются медленнее, зато работают гораздо эффективнее.

Но самое главное, что, один раз уничтожив микроба, иммунная система «запоминает» его и в следующий раз при столкновении с таким же реагирует гораздо быстрее, часто уничтожая его еще до появления первых симптомов заболевания.

Именно так работают прививки: когда в организм вводят ослабленных или убитых микробов, которые уже не могут вызвать заболевание, у иммунной системы есть время изучить их и запомнить, сформировать иммунологическую память.

Поэтому, когда человек после вакцинации сталкивается с реальной инфекцией, иммунная система уже полностью готова дать отпор, и заболевание не начинается вообще или протекает гораздо легче.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?

  • Костный мозг. Это центральный орган иммуногенеза. В костном мозге образуются все клетки, участвующие в иммунных реакциях.
  • Тимус (вилочковая железа). В тимусе происходит дозревание некоторых иммунных клеток (Т-лимфоцитов) после того, как они образовались в костном мозге.
  • Селезенка. В селезенке также дозревают иммунные клетки (B-лимфоциты), кроме того, в ней активно происходит процесс фагоцитоза — когда специальные клетки иммунной системы ловят и переваривают проникших в организм микробов, фрагменты собственных погибших клеток и так далее.
  • Лимфатические узлы. По своему строению они напоминают губку, через которую постоянно фильтруется лимфа. В порах этой губки есть очень много иммунных клеток, которые также ловят и переваривают микробов, проникших в организм. Кроме того, в лимфатических узлах находятся клетки памяти — это специальные клетки иммунной системы, которые хранят информацию о микробах, уже проникавших в организм ранее.

Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.

  • Т-лимфоциты. Названы так, потому что после образования в костном мозге дозревают в вилочковой железе — тимусе. Разные подвиды Т-лимфоцитов отвечают за разные функции. Например, Т-киллеры могут убивать зараженные вирусами клетки, чтобы остановить развитие инфекции, Т-хелперы помогают иммунной системе распознавать конкретные виды микробов, а Т-супрессоры регулируют силу и продолжительность иммунной реакции.
  • B-лимфоциты. Название их происходит от Bursa fabricii (сумка Фабрициуса) — особого органа у птиц, в котором впервые обнаружили эти клетки. В-лимфоциты умеют синтезировать антитела (иммуноглобулины). Это специальные белки, которые «прилипают» к микробам и вызывают их гибель. Также антитела могут нейтрализовывать некоторые токсины.
  • Натуральные киллеры. Эти клетки находят и убивают раковые клетки и клетки, пораженные вирусами.
  • Нейтрофилы и макрофаги умеют ловить и переваривать микробов — осуществлять фагоцитоз. Кроме того, макрофаги выполняют важнейшую роль в процессе презентации антигена, когда макрофаг знакомит другие клетки иммунной системы с кусочками переваренного микроба, что позволяет организму лучше бороться с инфекцией.
  • Эозинофилы защищают наш организм от паразитов — обеспечивают антигельминтный иммунитет.
  • Базофилы — выполняют главным образом сигнальную функцию, выделяя большое количество сигнальных веществ (цитокинов) и привлекая этим другие иммунные клетки в очаг воспаления.
Читайте также:  Авамис - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (спрей назальный, капли в нос) гормонального препарата для лечения аллергического насморка и аденоидов у взрослых, детей и при беременности

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Как клетки иммунной системы отличают «своих» от «чужих» и понимают, с кем нужно бороться?

В этом им помогает главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC-I). Это группа белков, которая располагается на поверхности каждой клетки нашего организма и уникальна для каждого человека. Это своего рода «паспорт» клетки, который позволяет иммунной системе понимать, что перед ней «свои».

Если с клеткой организма происходит что-то нехорошее, например, она поражается вирусом или перерождается в опухолевую клетку, то конфигурация MHC-I меняется или же он исчезает вовсе. Натуральные киллеры и Т-киллеры умеют распознавать MHC-I рецептор, и как только они находят клетку с измененным или отсутствующим MHC-I, они ее убивают.

Так работает клеточный иммунитет.

Но у нас есть еще один вид иммунитета — гуморальный. Основными защитниками в этом случае являются антитела — специальные белки, синтезируемые B-лимфоцитами, которые связываются с чужеродными объектами (антигенами), будь то бактерия, вирусная частица или токсин, и нейтрализуют их.

Для каждого вида антигена наш организм умеет синтезировать специальные, подходящие именно для этого антигена антитела. Молекулу каждого антитела, также их называют иммуноглобулинами, можно условно разделить на две части: Fc-участок, который одинаков у всех иммуноглобулинов, и Fab-участок, который уникален для каждого вида антител.

Именно с помощью Fab-участка антитело «прилипает» к антигену, поэтому строение этого участка молекулы зависит от строения антигена.

Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?

Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция.

 Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги.

Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.

Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена.

Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет.

Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.

После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела.

Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель.

Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.

Есть ли еще какие-то механизмы?

Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти.

Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями.

При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.

Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.

Клеточный и гуморальный иммунитет человека

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.Пожалуй, каждый знает, насколько важным является иммунитет человека. Но далеко не все представляют, что означает это понятие. В основном оно ассоциируется у людей с защитой организма, что не совсем верно. Иммунитет человека – это способность организма сопротивляться различным болезнетворным влияниям, в частности инфекционным агентам и вредным бактериям. Благодаря иммунной системе, постоянно поддерживается состояние невосприимчивости к определенным микроорганизмам, а также к их продуктам жизнедеятельности. Компоненты иммунной системы распознают и разрушают чужеродные структуры (антигены), которые попадают из внешней среды или становятся опасными изнутри. Реакция иммунной системы организма на внедрение вирусов, грибов, паразитов, как правило, незамедлительная. Как только микроб попадает в организм, к нему устремляются иммунные клетки.

Общая сопротивляемость организма

В результате вокруг микроорганизма формируется очаг воспаления, который с одной стороны является барьером, направленным на предотвращение распространения возбудителя, а с другой – предупреждает организм о вторжении чужеродного агента.

Далее происходит распознавание опасного агента и выработка факторов защиты против конкретного микроба, а также его частичное разрушение.

Кроме того, формируется иммунологическая память о данных процессах, благодаря которой при следующей атаке этого микроба (антигена) запуститься сигнал для распознавания его особыми клетками иммунной системы. После того, как микроб изолирован и распознан, он подвергается полному уничтожению.

Клеточный и гуморальный иммунитет

Все защитные реакции в организме осуществляются за счет разных компонентов иммунитета: клеток и белков. Макрофаги и некоторые лимфоциты формируют клеточное звено. Причем макрофаги захватывают и переваривают чужеродные структуры, а затем передают информацию об этом лимфоцитам.

В клеточном звене образуется клон лимфоцитов (разновидность белых клеток крови), который обладает способностью разрушать мембраны, так называемых клеток-мишеней, где имеются чужеродные структуры. Гуморальный иммунитет человека обеспечивается специфическими белками (антителами).

Его действие реализуется через В-лимфоциты, которые еще не контактировали с антигенами, но после контакта они начинают активно вырабатываться антитела (иммуноглобулины, Ig), которые действуют на чужеродный агент.

Эти белки обладают свойством прилипать к некоторым компонентам микроба, приводя к его разрушению или быстрому выведению из организма. Есть несколько видов антител, и каждый выполняет свою специфическую функцию.

Роль иммуноглобулинов

Антитела делятся на несколько классов: иммуноглобулины А, E, D, G, M. Иммуноглобулины типа А участвуют в первичном поверхностном контакте с микробами, в частности препятствуют проникновению микробов в организм, формируют антитоксический иммунитет. Они способны создавать особые полимерные формы – секреторный иммуноглобулин А.

Именно этот иммуноглобулин препятствует прикреплению чужеродного агента к клеткам пограничных тканей (слизистых оболочек). Благодаря иммуноглобулинам типа G и M осуществляется защита организма от уже проникших внутрь инфекционных агентов.

Ранними защитными белками являются иммуноглобулины М, а иммуноглобулины класса G являясь основным фактором гуморального звена иммунитета человека, отвечают за выздоровление организма в целом.

К тому же, иммуноглобулины этого класса могут на протяжении долгого времени защищать от повторного внедрения различных микроорганизмов. Иммуноглобулины Е несут ответственность за возникновение аллергической реакции.

Функции интерферонов

В ответ на действие различных антигенов (к примеру, вирусов) клетки иммунной системы образуют сложные белковые соединения – интерфероны, которые осуществляют ряд защитный функций. Выделяют несколько типов интерферонов.

Стоит отметить интерфероны 1 типа – альфа, которые обладают противовирусным эффектом. Человек, после инфицирования вирусным агентом некоторое время еще не знает о болезни (продромальный период инфекции). Но интерфероны альфа уже проявляют заботу.

Они способны создавать невосприимчивость клеток к инфицированию вирусами, а в уже поврежденных клетках – блокируют размножение вирусов.

Механизм действия альфа-интерферонов

Противовирусный иммунитет. Вирусы и иммунная система.Вирусы покрыты оболочкой, защищающей располагающиеся внутриядерные молекулы ДНК или РНК. Когда они проникают в клетку, оболочка разрушается и происходит производство вирусных белков. Формируется вирусное потомство – иногда миллионы новых копий вируса. Воспроизведенные таким образом вирусы ищут новые клетки. А пораженные клетки человека, как правило, погибают. Альфа-интерфероны устремляются к клетке с вирусом, запуская ряд сигнальных реакций и не дают вирусу возможности синтезировать собственные белки для начала размножения. Кроме того, альфа-интерфероны вступают в контакт с соседними клетками, изменяют свойства их мембран таким образом, что они становятся невосприимчивыми к атакам вирусов. К тому же, интерфероны 1 типа корректируют и восстанавливают иммунитет, а также помогают иммунной системе бороться с антигенами. Иммуномодулирующий эффект альфа-интерферонов заключается в том, они регулируют экспрессию белков HLA, участников формирования иммунного ответа, и чувствительность к информационным белковым молекулам (цитокинам), определяющих выживаемость иммунных клеток. Они также повышают активность естественных киллеров, которые устанавливают с пораженной клеткой прямой контакт и уничтожают ее. Помимо этого интерфероны усиливают действие макрофагов, которые захватывают чужеродные частицы и переваривают их. Интерфероны 1 типа увеличивают и стимулируют рост иммунных клеток, усиливая борьбу иммунной системы против возбудителей самых разных заболеваний.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector