Серия «Приобретённый иммунитет»

Вирусы. Война миров часть 4

Серия постов с весёлыми картинками для тех, кто действительно хочет немного разобраться в вопросах приобретённого иммунитета и вакцинации.

Как образуется иммунный ответ

Война миров

Война миров часть 2

Антитела. Война миров часть 3

Некоторые типы вакцин:

Приобретённый иммунитет и типы вакцин


Как уже многие знают, вирусы не имеют клеточного строения. Даже у самой простой клетки есть масса «приспособлений» для жизнедеятельности и размножения. А вирус предельно прост– это тупо генетический материал (ДНК или РНК), заключенный в био-оболочку. То есть своеобразная капсула с инструкцией, в которой записано как сделать еще множество таких же капсул. А зачем? Чтобы жить вечно в миллионах своих копий, конечно. Вы не знали, что все гены, и ваши в том числе, хотят жить вечно? Теперь знаете:)

Вирусы. Война миров часть 4 Вирус, Коронавирус, Здоровье, Иммунитет, Научпоп, Биология, Длиннопост

В общем, вирусная частица(вирион) - такая себе биологическая «флешка». Эта «флешка» сама по себе ничего не поглощает, не выделяет, не производит. То есть ведёт себя как неживой объект. Валяется на поверхностях, может летать в воздухе в капельках жидкости - куда ветер подует. И всё. Потому вирусы не могут причислить ни к живым, ни к неживым. Они застряли где-то в промежутке между этими понятиями. За это их называют организмами на грани жизни.

Вирусы. Война миров часть 4 Вирус, Коронавирус, Здоровье, Иммунитет, Научпоп, Биология, Длиннопост

Но когда на пути вирусной капсулы встречается подходящая живая клетка - всё меняется. У неживого объекта начинается жизненный процесс. Но нужна для этого не первая попавшаяся, а именно подходящая клетка. Дело в том, что прикрепиться «флэшка» может только к тому виду клеток, с которыми у неё совпадёт белковый «разъём» на оболочке. Потому вирус ВИЧ поражает клетки лейкоцитов человека, но не трогает клетки печени или лёгких, например. Ковидла может прицепиться ко множеству разнообразных клеток – от нейронов головного мозга до сердечных миоцитов своим S-белком. Потому у людей бывают такие разные симптомы течения болезни. Подробнее о способе проникновения вириона Ковид-19 в клетки тут: Да чего его бояться?


Прикрепившись к нужной клетке, вирус проникает внутрь неё. Есть 2 способа проникновения. Первый – клетка сама затаскивает "подарочек" внутрь. Это называется эндоцитоз. Нет, не потому что клетка глюпый. Эндоцитоз у клетки - способ доставки извне всяких нужных веществ – вещество обычно прикрепляется к специальному для него рецептору и "заглатывается" клеткой. А тут, представьте, вместо "вкусного" и полезного вещества домушник прицепился. Это у нас глаза есть, чтобы увидеть, что за хрень мы в дом втащили. А у клетки нету. Так и проникает вирус в клетку целиком, не замеченный, под видом доставки суши. Уже внутри он избавляется от своей капсулы – раздевается и выпускает в цитоплазму свой генетический материал, засранец. Таким образом, кстати, проникает в клетку аденовирус.

Вирусы. Война миров часть 4 Вирус, Коронавирус, Здоровье, Иммунитет, Научпоп, Биология, Длиннопост

Второй способ – оболочка вируса сливается с оболочкой клетки и внутрь попадает исключительно генетический материал. Так в клетку влезает Коронавирусная РНК.

Зачем знать эти тонкости? Ну, например, чтобы понять впоследствии, чем отличается векторная вакцина от мРНК вакцины и не верить всяким бабам Машам.


Так вот. Проникнув внутрь, РНК или ДНК вируса начинает там хозяйничать, используя то, что есть в клетке в своих целях. А именно: подключается к нужным рабочим «станкам» клетки и, помимо самокопирования, производит все необходимые запчасти для сборки маленькой армии клонов. В основном это разнообразные белки.


Для клетки такое вторжение обычно заканчивается плохо - активно размножающийся вирус при выходе неблагодарно разрывает её оболочку, содержимое клетки вытекает и клетка погибает. Некоторые вирусы - как Коронавирус, например - еще и частично наряжаются в оболочку убитой клетки.


Но все "гражданские" клетки организма, как вы помните, постоянно "отчитываются" иммунным защитникам о  том, что творится внутри них. Они прикрепляют образцы белков, которые в данный момент производят, к своему молекулярному паспорту - комплексу гистосовместимости(МНС1) и выставляют на оболочку для обыска и проверки. Если внутри хозяйничает вирус, куски его белков тоже попадут в образцы. Так активированные иммунные защитники могут найти антиген и понять, что клетка инфицирована. Ну, а что с такими гражданами делает полиция, вы уже читали в предыдущих постах.


А еще - вирусы очень маленькие.

Вирусы. Война миров часть 4 Вирус, Коронавирус, Здоровье, Иммунитет, Научпоп, Биология, Длиннопост

Вирусы - самые многочисленные биологические объекты на планете. Они поражают ВСЕ формы клеточных организмов: и животных, и растения, и даже бактерии. Но не спешите думать, что вирусы бесполезны и не вносят никакого полезного вклада в развитие жизни на Земле. Всё, как всегда, гораздо сложнее и прекраснее, если копнуть поглубже и посмотреть на мир шире, а не со своей единственной точки зрения.


Казалось бы, ну какую пользу могут принести эти бездушные агенты - убийцы живых клеток?

А польза от них в масштабах планеты огромна. Вирусы – двигатели эволюции. Возможно, без них не было бы такого разнообразия жизненных форм на планете. Вот это поворот!


Дело в том, что вирусы – переносчики генов. При самосборке внутри клетки вирус в может зацепить себе часть ДНК «хозяина». И стать немножко Машей или Васей:) Или Бобиком. Так же случайно может передать часть ДНК в обратном направлении другому организму. То есть, обычно мы получаем гены от родителей и передаём своим детям – это называется вертикальный перенос генов. А при помощи вирусов осуществляется горизонтальный перенос генов между особями и даже между видами живых существ. Что способствует мутациям и эволюционному развитию. А вы думали, что мутации - это всегда плохо и ужасно? Если так, то вы, скорее всего, фильмов ужасов пересмотрели. Отнюдь. Во-первых, случайные генетические мутации постоянно случаются в наших клетках, и это вполне нормальный процесс, который обычно держится под контролем. У клеток есть свои приспособления для "ремонта" генов. А безнадёжно испорченных "мутантиков" удаляют иммунные клетки.  Во-вторых: с точки зрения эволюции мутации бывают разные - и полезные тоже. Это необходимый для развития и усовершенствования жизни процесс.


А ещё, клетки из-за патогенов вынуждены совершенствовать защиту, а вирусы в ответ - улучшают орудия взлома и обмана. Эта гонка вооружений  также постоянный стимул для развития живых организмов.


Но и это ещё не всё. Вирусы прореживают популяции, поддерживая равновесие в экосистеме планеты. Сдерживают развитие бактерий в водах мирового океана. А вирусы бактериофаги – те которые уничтожают бактерии – используются в медицине, как лекарство от некоторых бактериальных инфекций. Ну и еще много всего.

.

Вот такие они, организмы на грани жизни. Не плохие, не хорошие. А просто неотъемлемая и необходимая часть жизни на этой планете, занимающая своё почетное место.


Продолжение следует. Рисунки мои. На обложке - научная 3D-модель аденовируса

Показать полностью 4

Приобретённый иммунитет и типы вакцин

Сегодня пост про типы вакцин и принципы их работы. Чтобы понять всё, что будет изложено ниже, нужно прочесть вот эти три поста про иммунный ответ:

Война миров

Война миров часть 2

Антитела. Война миров часть 3

Нафиг во всей этой галиматье разбираться, ответ тут:

Да чего его бояться?

На рисунке к посту – упрощенная схема образования приобретённого иммунитета. Проверьте, всё ли тут понятно, если не понятно – перечитайте посты по ссылкам.

Приобретённый иммунитет и типы вакцин Вакцина, Вакцинация, Иммунитет, Иммунизация, Здоровье, Научпоп, Коронавирус, Ковивак, ЭпиВакКорона, Длиннопост

Что еще следует учитывать в адекватном понимании темы?


Первое: в моих постах рассказано об иммунной системе предельно просто. Это как назвать Феррари самоходной повозкой, работающей на бензине. За кулисами осталось очень много тонкостей и сложностей, в которых уже без знаний в генетике и молекулярной биологии не разобраться.


Второе: был описан полноценный иммунный ответ с образованием клеток памяти. Но он далеко не всегда проходит все стадии. Чтобы образовались антитела и клетки памяти, нужны определённые условия. Почему так? Разработка антител – очень затратный для организма процесс, просто так он его не запустит. Образование клеток памяти на каждый пук и чих тоже не нужно - представьте, сколько их может накопиться тогда за всю жизнь. По этой же причине, как полагают(но еще не определились), клетки памяти не вечные и имеют свой срок жизни, тоже зависящий от определенных условий. Например, если клетка памяти образовалась и несколько лет к ней не обращались, она, по-видимому, спокойно помирает за ненадобностью.


Иммунный ответ, помимо состояния самих иммунных клеток, зависит от:


1. Качества антигена. Не на все «куски» врага среагируют Т- лимфоциты.

2. Наличия инфицированных клеток. Если обнаружили антиген, а зараженных клеток нет (то есть Т-киллеры ничего не нашли), то Т-хелперы могут свернуть операцию. До стадии антител не дойдет.

3. Количества антигена. Если нет зараженных клеток, то хотя-бы должна быть высокая концентрация антигена. Иначе Т-хелперы снова замнут дело.


Третье: необходимо отдавать отчёт, что не только вакцинация, а вообще любое вмешательство в организм потенциально опасно. Даже рядовая сдача крови. Даже ваш сегодняшний приём пищи(вот это поворот!). Жизнь вообще опасная штука. Мы постоянно рискуем, каждую минуту своей жизни. Просто есть бОльшие или меньшие риски. И тут, по секрету, мозг играет с нами злую шутку. Мозг вообще интересный товарищ. Из двух дел он всегда неосознанно выберет то, что проще, а не то, что полезнее. Потому большинство тупо проскроллят этот текст. А из двух опасностей мозг выберет всегда ближайшую, а не самую большую. Биология такая у него. И неплохо это иметь ввиду при принятии решения. А также, ясен пень, нужно учитывать индивидуальные особенности именно вашего организма и его болячки. Тут адекватные медицинские специалисты в помощь.


И вот только теперь мы можем перейти к типам вакцин. Конечно, мы все типы рассмотрим, а вы как думали. Я же хитрый мудак. Внутри, как примеры, будут указаны вакцины против Ковид-19. Погнали!


Типы вакцин – классификация по антигену.


1. Если вакцина на основе живых, но ослабленных патогенов (вирусов, бактерий), она называется аттенуированная.

Приобретённый иммунитет и типы вакцин Вакцина, Вакцинация, Иммунитет, Иммунизация, Здоровье, Научпоп, Коронавирус, Ковивак, ЭпиВакКорона, Длиннопост

Плюсы: отмудоханные, но живые микроорганизмы вызывают полноценный иммунный ответ с образованием антител и клеток памяти – наравне с дикими формами. Вырабатывается длительный или даже пожизненный иммунитет на этого возбудителя (если патоген не мутирует со страшной скоростью, конечно).

Минусы: лишенные сил микроорганизмы в КРАЙНЕ РЕДКИХ случаях способны незапланированно вернуться в патогенную форму. И устроить небольшой сюрприз. Но такие побочные явления очень редки (всегда смотрите статистику и учитесь её правильно понимать). И даже при таком раскладе - в основном это местная инфекция, которую тут же берут под контроль, так как человек находится под наблюдением специалистов. Обычно не ставятся беременным (на всякий случай, мало ли). Нанести серьезный вред аттенуированные вакцины могут лицам с иммунодефицитом.


2. Инактивированные вакцины – на основе возбудителей, которых физически или химически умертвили.

Приобретённый иммунитет и типы вакцин Вакцина, Вакцинация, Иммунитет, Иммунизация, Здоровье, Научпоп, Коронавирус, Ковивак, ЭпиВакКорона, Длиннопост

Плюсы: полностью исключается опасность заразиться – так как патогены мертвы. Да, и зомби-апокалипсис тоже тут исключён – ожившие мертвецы пока у нас только в кино.

Минусы: на дохлых врагов и иммунный ответ слабее. Картина такая: что-то валялось, этот мусор сожрал уборщик-макрофаг, показал антигены Т-лимфоциту. Тот, возможно, даже определил, что это чужеродный антиген – и собрался на войну. А клеток инфицированных-то нет. И концентрация антигена в крови не растёт. Потыкали палочкой в патоген - он не дерётся, клетки не завоёвывает, имущество не портит. Расходимся. Нет смысла дорогостоящий процесс формирования антител запускать, клетки памяти напрягать. Макрофаг-уборщик тихонько всех  веничком подмёл, сфагоцитировал - и дальше Т- клеток процесс не пошел. Потому, с первого раза такая вакцина может и не сработать должным образом. Для стойкого иммунитета может понадобиться введение такой вакцины несколько раз.


«КовиВак» - инактивированная вакцина.


3. Субъединичные вакцины – «расчленёнка» из патогенов.

Приобретённый иммунитет и типы вакцин Вакцина, Вакцинация, Иммунитет, Иммунизация, Здоровье, Научпоп, Коронавирус, Ковивак, ЭпиВакКорона, Длиннопост

Хотелось бы сказать, что это просто кусочки врагов наших, порубанных в капусту, но всё сложнее. Чтобы найти, например, субъединицу - белковый полипептид с необходимым антигеном, на который образуется иммунный ответ – нужно изучить иммуногенную реакцию на множество и множество комбинаций. А это огромные объёмы работы и времени. И то не всегда в цель – антитела или клетки памяти могут так и не образоваться. Короче, не все «кусочки» микроорганизмов подходят для «встряски» иммунных клеток, и чтобы их найти, микробиологам надо хорошо потрудиться.

Плюсы – безопасна, заболевания, от которого ставится - вызвать не может сто процентов.

Минусы – нет гарантии на формирование иммунной памяти. Процесс иммунного ответа может завершиться, только начавшись.

Делятся на белковые, в которых используются аминокислотные полипептиды патогенов, полисахаридные, конъюгированные – когда полисахарид связывают с белком носителем. Полисахаридные – самые слабые, белковые и конъюгированные – более эффективные.


«ЭпиВакКорона» - пример субъединичной белковой вакцины.


4. Вакцины на основе анатоксина. В них вообще нет никаких патогенов и даже их ручек-ножек. Есть токсины, которые эти черти выделяют во время жизнедеятельности.

Приобретённый иммунитет и типы вакцин Вакцина, Вакцинация, Иммунитет, Иммунизация, Здоровье, Научпоп, Коронавирус, Ковивак, ЭпиВакКорона, Длиннопост

Как правило, в таких вакцинах используются адъюванты, чтобы усилить иммунный ответ - дополнительно "пнуть" иммунных защитников.

Плюсы: заразиться невозможно, местные реакции крайне редки.

Минусы: может понадобиться введение нескольких доз для стойкого иммунитета.

5. Иииии….барабанная дробь! Векторные вакцины. Кто-то им не доверяет, кто-то вообще от них в ужасе. Я вот, с точки зрения биолога, нахожу эту идею и её осуществление весьма впечатляющими. Но тут барабанная дробь затухает. Про Векторные вакцины и «Спу́тник V»  «Гам-КОВИД-Вак" будет отдельный пост. Почему? Нет, в данном случае, не потому, что я мудак:) А потому, что придется разобрать строение вируса, затронуть вопрос мутаций и немного залезть в генетику.


Рисунки мои. Пруфы не прилагаю, так как о том же, только в серьёзной форме, вам расскажет любой медицинский сайт или книга по иммунологии.

Показать полностью 5

Антитела. Война миров часть 3

Продолжаем разбирать упрощенную схему иммунного ответа на незнакомый  патоген в весёлых картинках. Это нужно, чтобы разобраться в принципах действия вакцин. Первая часть тут: Война миров, вторая – тут:Война миров часть 2

Антитела. Война миров часть 3 Иммунитет, Коронавирус, Вакцинация, Антитела, Научпоп, Познавательно, Вирус, Длиннопост

На фото: клетка (искусственно окрашенная) инфицированная вирионами SARS-CoV-2(мелкие шарики) National Institutes of Health/Science Photo Library

Краткое описание предыдущих серий: макрофаг М2 патрулировал межклеточное пространство. Он сожрал много био-мусора и ответственно притащил образцы сожранного на проверку специалистам. Это называется презентация антигена (у нас презентации фильмов, корпораций, а у них там торжественная презентация всяких молекулярных объедков, ага). Макрофага внимательно обшмонали профессиональными рецепторами и… нашли признаки чужеродности в представленных антигенах. Другими словами: молекулярный кусок вражины обнаружили. Этот антиген запомнил Т-лимфоцит, проводивший обыск. Т-лимфоцит от этой находки активировался и развернул боевые действия. Он клонировал себя в небольшую армию, часть армии стала профессиональными убийцами Т-киллерами, часть – руководящими клетками Т-хелперами. Т- киллеры пошли искать и уничтожать добропорядочных граждан, которых заразил патоген. Т- хелперы (как их назвали в комментах – «решалы») стали руководить процессом при помощи сигнальных цитокинов. Так активировалась начальная стадия клеточного иммунного ответа. Но сил одних лишь иммунных защитников недостаточно. Враг штампует свои копии с бешеной скоростью! Необходимо оружие массового поражения.

По этой причине "решалы» Т-хелперы первыми вызывают В-лимфоцитов. Только В-лимфоциты умеют конструировать секретное оружие - антитела. Без антител война будет проиграна.


Антитела.


Антитело – это иммуноглобулин, сложный белок Y-образной формы, созданный персонально под один чужеродный антиген. Если сильно упростить, схематично антитело похоже на рогатку - Y. Основа(ручка) этой молекулярной рогатки бывает всего 5 типов α, γ, δ, ε и μ, что соответствует пяти классам антител ( IgA, IgG, IgD, IgE и IgM). Антитела IgG и IgM сейчас, во время эпидемии, у всех на слуху, после прочтения станет понятно, что это за фигня такая. В общем, основа у антител всегда одинаковая, бывает всего пяти видов. А вот «рожки» – всегда уникальны и их может быть бесконечное количество вариаций. Концы рожек ювелирно «заточены» под один единственный во всём мире антиген, вернее его эпитоп – отрезок макромолекулы антигена. И эти рожки способны идеально к нему прикрепиться.

Антитела. Война миров часть 3 Иммунитет, Коронавирус, Вакцинация, Антитела, Научпоп, Познавательно, Вирус, Длиннопост

Вы ждёте, что антитело еще что-то сделает? Ну, там, каким-то образом угандошит обладателя антигена – вируса или бактерию? Нет. Антитела никого не гандошат. Но, прикрепляясь к антигену, антитела МАРКИРУЮТ врага и (это не всегда)обезвреживают его.


Во-первых: это нужно для макрофагов, которые в отношении незнакомцев не самые умные, как вы поняли. Макрофаг бывает неспособен определить нового пришельца, даже если он по нему протопчется и пнёт его под зад. Но макрофаг отлично распознаёт пять видов «ручек» антител. Если он нащупывает такую «ручку», то без разговоров втягивает её в себя вместе с той неведомой хренью, к которой антитело прицепилось. Антитела для больших пожирателей - всё равно, что приказ усиленно хомячить. Быстро и без разбора.


Во-вторых: антитела – это система наведения для «ракет», которые называются система комплемента. Не путать с комплИментом - кому из клеток такой «комплимент» прилетит – мало не покажется. Система комплЕмента – комплекс защитных белков, которые циркулируют постоянно у нас в крови. Антитела активируют этот комплекс – вызывают сложную каскадную реакцию, в результате которой на месте антитела в оболочке врага разъедается огрохрененная дырка. Дырявый враг, как вы понимаете, существовать не умеет и покорно загибается.


В-третьих: если антигеном была не часть существа(как белок на Коронавирусе), а продукты его жизнедеятельности… нет, не то, что вы сейчас подумали. Токсины бактерий, конечно. То антитела сцепляются с молекулой токсина и инактивируют её (обезвреживают). Такие комплексы выпадают в осадок, который снова жрёт макрофаг. Жрать ему – не пережрать. Ну а чо делать? Работа такая.


Для справки: В случае с Коронавирусом, антитела обычно образуются на эпитопы его S-белка(шипы короны). Дополнительно ко всем плюшкам, антитела прилипают к шипам на оболочке вируса и не дают им прицепиться к АПФ2 на клетке. То есть, они облепляют и обезвреживают вирус. Ну, а его, по антителам, быстро находит и с удовольствием фагоцитирует товарищ макрофаг(подробнее о способе проникновения вирионов Ковид-19 в клетку тут: Да чего его бояться? )


Как видите, антитела – очень полезная в военном хозяйстве вещь. Далее о тех, кто эту штуку внутри нас разрабатывает.


В-лимфоциты.


Т-лимфоциты, как вы помните, обучаются в тимусе, а В-лимфоциты проходят школу специалистов в костном мозге. Из школы и те, и другие выходят только с красным дипломом. Или не выходят, почётно самоубившись прямо в учреждении. Эти меры могут показаться жестокими, но они необходимы для того, чтобы какой-нибудь косячный специалист не запустил аутоимунную реакцию и не испортил всем жизнь.


Плазматическая клетка.


После активации Т-хелперами, В-лимфоциты превращаются в толстых(зачеркнуто) крупных плазматических клеток. Превращаются – не посредством вмешательства волшебства, конечно. Они получают «команду» от «решалы» и их гены переключаются, меняя фенотип клетки. То есть у В-лимфоцита меняется как внутренний состав, так и внешний вид и появляются новые умения. Плазматические клетки берутся за создание «чертежа» антител к выявленному антигену.

Антитела. Война миров часть 3 Иммунитет, Коронавирус, Вакцинация, Антитела, Научпоп, Познавательно, Вирус, Длиннопост

Ииии…. там все очень сложно. Помните – глазок нет, ручек нет - а вот антитела сконструируй, как хочешь. Да чтоб идеально подходили к антигену! К пятнице. Но из-за всех сложностей, на разработку годных антител у плазматических клеток уходит несколько дней.


Зато, когда "чертёж" изготовлен, плазматическая клетка начинает штамповать антитела с бешеной скоростью и в огромных количествах (китайцам такие темпы производства и не снились). Таким образом, через несколько дней после встречи с патогеном к клеточному иммунитету подключается гуморальный. Гуморальный – значит с помощью жидкости. Антитела циркулируют в крови и с её помощью доставляются ко всем закоулкам организма.

Первыми плазматические клетки производят антитела IgM , это первичный иммунный ответ. Этот класс антител объединяется в «букет» по 5 штук сразу, чтоб уж наверняка. Немного позже начинают производится антитела IgG – это вторичный иммунный ответ. М-ки пропадают почти сразу после выздоровления, а G-шки могут держатся несколько месяцев (но не пожизненно). Про остальные классы антител можете сами поискать, если интересно.


В-клетка памяти.


Почему антитела не циркулируют в крови пожизненно? В крови есть чему циркулировать и без антител. Там ионов и молекул самых разных (помимо клеток) плавает превеликое множество. А если к каждому новому врагу оставлять антитела в крови на всю жизнь - это будет месиво антител, а не кровь. Потому, после выздоровления,  концентрация антител довольно быстро падает и со временем совсем сходит на нет. Но организм же не дурак. Чтобы быть готовым к повторному появлению чужака (вдруг он шапку забыл?), иммунная система его «запоминает». Как??? Некоторые Т и В-лимфоциты превращаются в долгоживущие клетки памяти. Т-клетки памяти хранят информацию о своём антигене. А В-клетки памяти хранят еще и чертёж антител к антигену, аккуратно подшитый к личному делу.

Антитела. Война миров часть 3 Иммунитет, Коронавирус, Вакцинация, Антитела, Научпоп, Познавательно, Вирус, Длиннопост

Если враг вновь сунет нос – уже не будет нужды  долго и нудно заново изобретать антитела и нести огромные потери в бою. Стоит просто тряхнуть ту самую пожилую В-клетку памяти и поднять необходимое «досье». Боевые действия будут развернуты стремительней, и врагу, почти сразу после обнаружения, дадут по шапке.


Вот так образуется иммунный ответ на незнакомый патоген и формируется приобретённый иммунитет.


Вы еще тут?:)


Про вакцины уже совсем скоро, честно.

Фото не моё, картинки - мои. Все пруфы в книгах по иммунологии.

Показать полностью 4

Война миров часть 2

В прошлом посте я представил больших пожирателей – тканевых макрофагов Война миров. В этом состоится еще пара интересных знакомств. Кто не в курсе, что происходит - я стараюсь понятным языком рассказать, как формируется иммунный ответ. Чтобы в последствии можно было разобраться в принципах действия тех или иных вакцин. Фото в посте не мои, весёлые картинки - мои. Нарисованы для детской книги по физиологии человека.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Презентация антигена.


Макрофаги не просто подхомячивают всякий био-мусор или врагов, которые попались у них на пути. Они ещё обязаны демонстрировать другим иммунным клеткам образцы того, что сожрали. Звучит для нас странно. Но это важный момент.


Как это происходит? Всё, что было съедено макрофагом дробится внутри него на куски (в основном это короткие белковые полипептиды), а эти куски прикрепляются к так называемому комплексу гистосовместимости МНС-2(специальный белок, который производит сам макрофаг). Потом это "украшение" пожиратель вывешивает на свою оболочку снаружи. Называется сие нелепое действо очень эффектно: презентация антигена.


Как - примерно понятно. А вот зачем это нужно? Дело в том, что макрофаг знает только некоторых врагов «в лицо». А незнакомых он попросту не сумеет идентифицировать. Сожрёт, и даже не поймёт, чо он только что сожрал. А это важно. Чужака проворонить никак нельзя. Потому макрофаг добросовестно увешивается «останками» съеденного и тащится к специалистам на презентацию.


Т-лимфоциты


Эти иммунные защитники зарождаются в тимусе (вилочковая железа), и там же они проходят "обучение" на специалистов. Они должны научиться выявлять не тех врагов, которых иммунная система уже знает. А тех, с которыми организм еще не знаком.


Эти лимфоциты конструируют на своей поверхности специальные Т-рецепторы, которыми впоследствии смогут «шмонать» презентуемые клетками (куски всякой хрени) антигены. Т-рецепторов на одной клетке около 30 тысяч! И задача этих клеток - научиться виртуозно отличать с их помощью «свои» антигены от чужих. Находить и выявлять признаки генетической чужеродности. Я, как всегда, очень упрощаю, и может показаться - да что тут сложного? Определить своё от чужого. Но это легко,  когда у тебя есть глаза, уши, нюх в конце-концов. А еще лица, приметы, фото и документы. А у этих малышей ничего такого нет. Только молекулы да гены. Вот и выкручиваются, как могут.

В общем, в тимусе происходят сложнейшие и поразительно точные процессы. И тут очень важно, чтобы в поиске незнакомых чужаков, Т-лимфоциты не реагировали на «свои» антигены, ведь такой «спец» может запустить аутоиммунную реакцию и натравить иммунных защитников на свой же организм. Потому в тимусе Т-лимфоциты проходят строгие испытания. Они в тестовом режиме взаимодействуют со «своими» антигенами, и, если реагируют на них, как на чужие - подлежат немедленному апоптозу(самоубийству). Это называется негативная селекция. Криворукие Т-лимфоциты - у кого получились негожие Т-рецепторы, тоже выпиливаются (это позитивная селекция).


В общем, из тимуса выходят только с красным дипломом. Или не выходят вообще. Выживают всего около 5% клеток.

Наивный Т-лимфоцит


Бравые выпускники тимуса изначально являются не активированными клетками. Потому что ещё никогда не контактировали с чужеродным антигеном (они же только свои изучили). Называются такие клетки очень мило – наивные Т-лимфоциты.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Наивные Т-лимфоциты обычно обитают в лимфатических узлах и патрулируют окрестности, методично «шмоная» макрофагов и другие антиген-презентирующие клетки при помощи своих Т-рецепторов.


Представим, наш знакомый макрофаг М-2 много чего сегодня сожрал и, гордый, приполз на презентацию. Т-лимфоцит внимательно ощупает все вывешенные на нём антигены своими Т-рецепторами. Если он их все "узнает", то с улыбкой скажет: "Все в порядке, товарищ, проходите". Но если что-то не сойдется, если какой-то полипептид окажется подозрительным и незнакомым, наивный Т-лимфоцит перестанет быть наивным. Он сразу «запомнит» найденный чужеродный антиген и активируется в боевую форму. А потом развяжет небольшую (или большую) войну.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Т-киллер (цитотоксический Т- лимфоцит).


После активации чужеродным антигеном, наивный Т-лимфоцит меняется. Он начинает усиленно делиться и производит маленькую армию себя самого. Часть клонов становятся профессиональными убийцами. Они так и называются - Т-киллеры. Цель Т-киллера - отыскать клетки собственного организма, у которых обнаружится антиген, который его активировал. И уничтожить.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Но в клетку иммунные защитники попасть не могут и, соответственно, не способны увидеть, что творится внутри неё. А им это необходимо знать – вдруг в клетке засел враг, которого они ищут, и она уже не клетка, а зомби? Потому, все добропорядочные граждане организма под страхом смерти соблюдают закон: они обязаны выставлять напоказ образцы белковых молекул, которые используют в данный момент для своих нужд. То есть, если макрофаги и другие антиген-презентирующие клетки демонстрируют то, что сожрали, то обычные гражданские показывают то, что происходит сейчас у них внутри. Они также прикрепляют образцы своих белков к комплексу гистосовместимости (но другого класса – МНС -1), и выставляют их напоказ. Если в клетке засел враг, то в образцы попадут куски и его жизнедеятельности. Так Т-киллеры определяют, что клетка заражена патогеном и подлежит немедленному уничтожению без суда и следствия во благо остальных.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Т-киллеры – безжалостные и аккуратные убийцы. Определив, что клетка заражена, они вставляют в её оболочку специальные белки перфорины, которые делают в ней дырку. Через эту дырку Т-киллер впрыскивает гранзим и гранулизин, вещества, которые включают в клетке механизм самоуничтожения – апоптоз. Клетка покорно распадается на части, а эти куски впоследствии подъедают товарищи макрофаги.


А что, нельзя как-то достать вирусы или бактерии из клетки без её убийства?

К сожалению, нет.


Т-хелперы.


Другая часть клонированных Т-лимфоцитов становятся так называемыми помощниками – Т-хелперами. Их задача – вызывать подмогу и руководить операцией.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Делают они это, выделяя разнообразные цитокины. Цитокины – это маленькие белковые молекулы схожие с гормонами, при помощи которых клетки общаются между собой. Они как молекулярные СМС-ки, которые могут "прочесть" другие. Цитокины привлекают остальные клетки иммунитета в зону разворачивающихся боевых действий или раздают им необходимые команды. Также обязанностью Т-хелперов является стимуляция В-лимфоцитов, которые ответственны за производство антител к обнаруженному антигену.


Но об антителах и В-лимфоцитах - уже в следующий раз.

На фотографии с обложки - Т-киллер, пристающий к раковой клетке.

А на  прекрасном фото ниже - презентация антигена Т-клетке(Т-cell). Авторов фото не нашел.

Война миров часть 2 Иммунитет, Вирус, Научпоп, Здоровье, Вакцина, Вакцинация, Длиннопост

Кто там, кстати, пруфы требовал? Открывайте, читайте:

Основы иммунологии. (Вершинина В.И.

Лекции 10-11. Т-система иммунитета и клеточный иммунный ответ)


Учебно-методическое пособие по общей иммунологии.

КЛЕТОЧНЫЙ ИММУНИТЕТ.

ТИПЫ КЛЕТОЧНОЙ ЦИТОТОКСИЧНОСТИ.

РЕЦЕПТОРЫ И МАРКЕРЫ, СУБПОПУЛЯЦИИ ЛИМФОЦИТОВ.

Показать полностью 7

Война миров

Пост про способ проникновения Коронавируса в клетку явно зашел. И я, как порядочный, должен теперь(жениться) сдержать обещание и написать понятным языком о принципах работы вакцин.

Кого-то разочарую, но чтобы было понятно, необходимо сначала познакомиться с клетками вашего организма, которые принимают непосредственное участие в образовании иммунного ответа. Но скучно не будет, обещаю (блин, опять пообещал). Я постараюсь сильно не грузить терминами. И у меня есть весёлые рисунки собственного исполнения, которые я готовил для детской книги по физиологии для взрослых.


Начнём с моих любимчиков. Больших пожирателей!

Война миров Иммунитет, Коронавирус, Вирус, Научпоп, Познавательно, Вакцинация, Человеческая клетка, Биология, Физиология, Здоровье, Длиннопост

Тканевые макрофаги.


Это большие амёбовидные клетки со множеством «желудков» – пузырьков, наполненных переваривающими ферментами. Макрофаги умеют быстро ползать, хватать, пожирать и переваривать. Бывают трех основных типов, два мы подробно рассмотрим.

Война миров Иммунитет, Коронавирус, Вирус, Научпоп, Познавательно, Вакцинация, Человеческая клетка, Биология, Физиология, Здоровье, Длиннопост

Макрофаг М2. Мирный уборщик-созидатель.


Если в организме все спокойно и нет чужаков, М2 чаще всего хаотично «ползает» в тканях в поисках «ЧОБСОЖРАТЬ». Передвигается в стиле амёбы - отращивая ложноножки. Этот добродушный тип макрофагов навешивает на себя множество рецепторов, распознающих биологический мусор. Они и называются, скавенджер-рецепторы (от англ. «мусорщик»). Ими клетка распознаёт свернувшиеся белки, окисленные жиры и даже негодные клетки – например, старые эритроциты. Всё это М2 нащупывает, определяет и схомячивает. Или, по-научному - фагоцитирует. То есть, нащупав мусор, макрофаг втягивает его внутрь себя. Или, можно сказать, «обволакивает» его собой. Затем этот образовавшийся пузырь с мусором внутри макрофага соединяется с его желудком ( лизосомой). Ферменты лизосомы этот объект переваривают. То есть расщепляют на составляющие, которые потом еще могут всем пригодиться. Ничего не пропадёт.


Но уборка и экологичная переработка мусора – не единственная работа М2. Они также принимают непосредственное участие в восстановлении тканей - например там, где образовалась рана. М2 ловят сигналы о травме, мигрируют в места повреждений и, помимо разгребания завалов, выделяют вещества, необходимые для стимуляции клеток, ответственных за постройку соединительной ткани. А ещё они снижают воспаление, которое разыгрывается после работы их военных собратьев – Макрофагов типа М1. Они идут вторым эшелоном туда, где была битва М1 с чужаками-захватчиками. Залечивают, успокаивают, прибираются, высаживают цветочки.

А еще они могут обожраться. Но это уже другая история:)

Война миров Иммунитет, Коронавирус, Вирус, Научпоп, Познавательно, Вакцинация, Человеческая клетка, Биология, Физиология, Здоровье, Длиннопост

Макрофаг М1 – воинственный пожиратель.


Если в организме объявлено военное положение, если макрофаг улавливает сигналы о воспалении или след чужого, то он трансформируется из мирного уборщика в опасного убийцу. В отличие от М2, который бродит беспорядочно, М1 всегда идёт по следу, вытягивая свои длинные псевдоподии-ложноножки, захватывает и пожирает врагов. М1 имеет дело с хитрыми и сильными чужаками, которые всё время совершенствуют защиту – это вам не мусор глотать. Не все чужаки согласятся просто так вот взять и перевариться. Они могут, например, в макрофаге поселиться - почему нет. Тепло, светло, мухи не кусают. Потому М1 усовершенствуется даже внутри.


Макрофаг может активно захватывать обычный кислород и превращать его внутри себя в  реактивные формы, а далее - в перекись водорода. Перекись водорода внутри Макрофага убивает даже самые бронированные микроорганизмы, которые потом, естественно, благополучно перевариваются. Но если и этого мало, М1 образует высокотоксичное соединение на основе оксида азота. Оно настолько токсично, что может повредить даже самого макрофага. Макрофаг не идиот, потому оксид азота используется им, как оружие наружного действия. Оксидом азота М1 оприходует врага, который находится рядом.


В общем, как вы понимаете, наш организм - не самое дружелюбное место. Там внутри шастают амёбообразные клетки-пожиратели, которые умеют, при надобности, создавать химическое оружие и беспощадно хреначить им врагов.


В военное время М2 рекрутируют в М1. Дворник из швабры делает ружбайку и идёт защищать ваше тело от захватчиков. И наоборот. В мирное время вояки становятся добродушными уборщиками-созидателями. Они начинают бродить по закоулкам и чистить улицы, насвистывая песенки.


На сегодня всё. Какую роль играют макрофаги в формировании иммунного ответа, расскажу позже, когда познакомимся с остальными действующими лицами. Надеюсь, вы полюбите макрофагов так же, как и я.


Рисунки мои, фото не моё. Автора не нашел. Ссылок на пруфы нет. Любители придолбаться - берите учебники по цитологии и читайте сами. Там все написано.

Показать полностью 3
Отличная работа, все прочитано!