Фундаментальные принципы
Иммунная система
Превращение иммунной системы в комплекс сложных адаптируемых защитных механизмов, каковой она является сейчас, происходило на протяжении 400 миллионов лет. Основной задачей иммунной системы является защита нашего организма от посторонних и вредных веществ, микроорганизмов, токсинов и злокачественных клеток. Только постоянное развитие иммунной системы обеспечивает защиту живого организма от бесконечных воздействий опасных внутренних и внешних факторов. В процессе своей эволюции иммунная система научилась подавлять деструктивный ответ на эндогенные вещества и не оказывать пагубного воздействия на собственные ткани. Большинство иммунологических реакций краткосрочны и контролируются регуляторными механизмами, предотвращающими слишком сильный ответ.
Иммунная система должна уметь различать вредное и безопасное. Например, проникновение микроорганизмов или бактериальных токсинов вредно для организма, а вдыхание пыльцы или попадание пищевых антигенов из желудка в кровоток безопасно. Положительным действием является разрушение злокачественных клеток или постороннего клеточного материала (например, при инвазии паразитами), однако прямая атака на ткани организма-хозяина является негативным действием (например, при аутоиммунном заболевании]. Комплекс механизмов, при помощи которых иммунная система избегает деструктивных, направленных против собственного организма реакций, носит общее название толерантности. Подавляющее большинство лимфоцитов, присутствующих во всех первичных лимфоидных органах и направленных против собственных антигенов организма, разрушаются под действием механизмов центральной толерантности. Механизм периферической толерантности реализуется в других эндогенных структурах или только в отдельных участках организма.
Неспецифический иммунный ответ
Более древние врожденные защитные механизмы называют неспецифическими, поскольку они активируются вне зависимости от природы патогена; их также называют неклональными защитными механизмами, поскольку для их проявления не требуется особого клона клеток. В качестве примеров можно назвать кислый слой кожи, интактный эпидермис, систему комплемента, антимикробные ферментативные системы, а также неспецифические медиаторы (интерфероны и интерлейкины). В этих механизмах задействованы гранулоциты, система моноцитов/макрофагов, а также клетки-киллеры. Последние осуществляют связь между специфическим и неспецифическим иммунным ответом.
Воспалительный ответ способствует концентрации защитных сил организма на пораженном участке, что достигается путем сложного взаимодействия растворимых и клеточных компонентов; в этом заключается важный неспецифический механизм защиты. Первой стадией при реализации данного механизма является высвобождение медиаторов, расширяющих кровеносные сосуды и способствующих лучшей проницаемости стенок капилляров. Затем в пораженный участок проникают гранулоциты, которые позднее заменяются макрофагами. Гранулоциты представляют собой «первую линию защиты», в результате действия которой большинство патогенов погибает. Оставшиеся патогены и продукты распада клеток подвергаются фагоцитозу макрофагами.
Специфический иммунный ответ
Описанный выше механизм создает почву для развития специфического иммунного ответа. В зависимости от цитокинового окружения организм выбирает между применением гуморального или клеточного механизма защиты. Миграция антигенпрезенщующих клеток (АПК) в лимфоидные органы сначала вызывает системный иммунный ответ, а затем вторичный иммунный ответ. За это отвечает специфический иммунитет, основанный на действии Т- и В-лимфоцитов. Эти клеточные системы способствуют протеканию высокоспецифичных реакций на определенные антигены и претерпевают клональную экспансию, довершая тем самым эффективный иммунный ответ и запоминая данные антигены.