Дубликаты не найдены

+7
И почему накаченные батей мышцы тоже не передаются?
+7

Потому что это приобретенный иммунитет, а не наследственный.


PS слава богу, но вирус черной оспы был уничтожен(вроде как) повсеместной вакцинацией. 

+2

Они не всегда проходят естественный отбор путем погибания детей до достижения детородного возраста

+1

Собственно говоря, приобретенный активный иммунитет (после перенесенного заболевания или вакцинации) "не сохраняется" в геноме, а "записывается" в особой популяции В-лимфоцитов, в т.н. В-клетках памяти.

0

Информирую, что вирусы и бактерии стараются мутировать, чтобы приносить как можно меньше вреда хозяину. Та же оспа перед вакцинацией начала замещаться на другой вариант, малолетальный.

0

Чисто для справки - вакцинация против натуральной оспы прекращена примерно с 1979 года, поэтому при вспышке болеть будут все.

0

Какая связь

Почему иммунитет к оспе не передаётся по наследству?

с

По идее антипрививочники не должны пройти естественный отбор. ?
раскрыть ветку 3
+2

Ну, человек просто немного не в курсе, что вирусы не везде вокруг нас, особенно вирусы оспы.

И по логике он прав - если бы вирус был везде, то непривитые бы жили довольно мало, что и привело к вымиранию особей.

Однако вирусы без носителей живут довольно недолго, потому он не прав.

раскрыть ветку 1
0

Транспозоны :-)

0

ну так мягкий салатовый же

Похожие посты
34

Наши внутренние войска: пОмни меня!

Предыдущий пост об активации В-лимфоцитов здесь. А сегодня речь пойдет о феномене иммунной памяти. Явление до сих пор активно изучается и не все механизмы ещё известны. Но мы постараемся разобраться в том, что есть. В целом и общем можно сказать, что повторный иммунный ответ работает также, как и первичный, однако активируется быстрее и работает эффективнее. Но есть нюансы.


Для тех, кто не особо хочет читать весь пост, краткое сравнение иммунитетов я привожу в таблице ниже.

Наши внутренние войска: пОмни меня! Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Для начала определимся с некоторыми понятиями.


Адаптивный иммунный ответ - реакция иммунитета, при которой образуются клоны (копии) лимфоцитов в ответ на конкретный антиген. Если некий лимфоцит распознал чужеродное вещество (например, вирусный белок), то такая клетка начнет активно делиться, давая начало сотням клонов. Это то, о чем я писал предыдущие постов десять.

Вся суть адаптивного иммунного ответа (упрощенно). При встрече антигена с уникальным лимфоцитом образуется множество клонов этого лимфоцита.

Первичный иммунный ответ - это когда наш организм впервые столкнулся с антигеном (например, в первый раз заболел корью). Первичный иммунный ответ всегда начинается в лимфатическом узле, так как там ждут своего часа наивные лимфоциты. При успешном иммунном ответе формируется иммунная память.


Вторичный иммунный ответ - ответ иммунитета на антиген, встреча с которым состоялась в прошлом (то есть человек уже был однажды инфицирован). Повторный ответ иммунитета может происходить в любом месте, не только в лимфоузлах.


“Когнитивные” особенности иммунной системы


Говорят, иммунная система похожа на нервную. Как и нервная система, наш иммунитет проникает во все сферы жизни организма. Он занимается не только уничтожением внешнего врага, но избавляется от собственных неблагополучных граждан: старых, поврежденных и измененных клеток. Здесь также есть синапсы (иммунные синапсы) и медиаторы (цитокины). Иммунитет, как и нервная система, умеет адаптироваться к изменениям окружающей среды путем создания специфических клонов Т- и В-лимфоцитов в ответ на проникновение антигена. И ещё одной чертой, объединяющей иммунную и нервные системы, является наличие памяти.

Наши внутренние войска: пОмни меня! Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Иммунный синапс (контакт) между T- и B-лимфоцитами.

С точки зрения иммунитета, память означает способность имунной системы фиксировать (запоминать) структуру антигена, который посмел нарушить покой нашего клеточного царства. Ещё раз повторюсь, слово “адаптивный” означает, что на каждый новый антиген иммунитет отвечает синтезом клеток, которые умеют бороться с этим конкретным антигеном. То есть если у вас выработались Т-киллеры и антитела против условного вируса DVirus-13, то они будут эффективны только против этого вируса и в борьбе с вирусом гриппа уже не помогут. Даже для DVirus-14 понадобятся новые лимфоциты. Каждый раз иммунитет адаптируется к новому антигену. Или же, можно сказать, каждый раз мы приобретаем новый иммунитет.


Рассказывая об иммунной памяти, часто приводят аналогию с фотографией. Иммунитет как бы сфотографировал внешний вид преступника и сохранил эту карточку на будущее. Имея фотографию внешнего вида антигена, лимфоцитам уже не нужно долго взаимодействовать друг с другом, чтобы начать действовать. Клетки памяти находятся как бы на взводе - чуть что, и они готовы убивать инфицированные клетки или синтезировать антитела.


Носителями иммунной памяти являются лимфоциты. Вспомним, что под действием чужеродных антигенов происходит активация Т- и B-лимфоцитов в селезенке и лимфоузлах. Лимфоцит с уникальным рецептором связывается с антигеном и начинает делиться, порождая тысячи копий себя. Львиная доля клеточных копий превратится в эффекторные клетки - активные киллеры, хелперы или антителопродуценты (плазмоциты). А небольшая часть клонов (единицы процентов) трансформируется в клетки памяти. Они не участвуют в уничтожении врагов, но хранят память об антигене в виде Т- и В-клеточных рецепторов. Именно отобранные лимфоциты с уникальными TCR и BCR являются основой запоминания. После рождения клетки памяти частично остаются в месте проникновения возбудителя, а частично циркулируют в крови, прыгая из одного лимфоузла в другой. Живут они долго и медленно делятся, поддерживая стабильное количество клонов.

Наши внутренние войска: пОмни меня! Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Активированные лимфоциты дают начало эффекторным клеткам и клеткам памяти. Кроме киллеров и хелперов, еще есть регуляторные клетки (T-reg), которые сдерживают иммунный ответ (и приводят организм в порядок). Их я не стал рисовать, но механизмы для них те же.

Т-клетки памяти


Т-клетки памяти образуются как для Т-хелперов, так для Т-киллеров и T-регуляторов. В отличие от наивных Т-лимфоцитов, клетки памяти активируются гораздо меньшей дозой антигена, и происходит это значительно быстрее. Кроме того, если при первичной встрече с иммунитетом у нас есть один уникальный лимфоцит, то после формирования памяти клетки представлены в гораздо большем количестве (становится много уникальных лимфоцитов). В отличии от наивных лимфоцитов, клетки памяти будут непрестанно циркулировать по всему организму, и шанс встречи с антигеном гораздо выше, чем при первичной инфекции.


Наши внутренние войска: пОмни меня! Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Клетки памяти, несущие уникальный T-клеточный рецептор, представлены в большем количестве, поэтому они быстрее находят “свой” антиген. Кроме того, они быстрее активируются.

Особенно хочу подчеркнуть роль Т-хелперов (Th). Th-лимфоциты памяти необходимы для активации Т-киллеров и B-клеток памяти. Без хелперов B-лимфоциты не начнут синтезировать высоко аффинные антитела. Поэтому в случае повреждения Т-хелперного звена иммунитета (например, при ВИЧ) страдают и клеточный, и гуморальный звенья иммунитета. Это справедливо и для первичного иммунного ответа.


B-клетки памяти


После повторной встречи с антигеном B-клетки памяти также гораздо быстрее активируются и делятся интенсивнее, чем их наивные собратья. При вторичной инфекции B-клетки памяти дают начало клонам лимфоцитов, продуцирующих ещё более аффинные антитела. Повышение аффинности происходит за счет увеличения количества мутаций (гипермутагенез). C каждой последующей активацией клеток памяти их антитела будут становится все более сильнее. С первого дня вторжения В-клетки памяти интенсивно мигрируют в костный мозг, где продуцируют высоко аффинные антитела в большом количестве. В основном, это иммуноглобулины класса G и A.


Иммуноглобулин А содержится в слизистых оболочках кишечника и легких и является  защитником на уровне покровных тканей. Все, что оседает на слизистых оболочках, будет схвачено иммуноглобулинами класса A. При синтезе IgM при вторичном ответе большой разницы не будет.


IgG в большой концентрации содержится в крови и нейтрализует возбудителя в случае его проникновения в кровь. IgG также присутствует и в слизистых оболочках. Кроме более высокой аффинности, при вторичном иммунном ответе специфические антитела появляются быстрее, в гораздо большей концентрации и живут в организме дольше.


Присутствие в крови специфических (против конкретного антигена) антител класса G означает, что организм имел (или имеет в данный момент) контакт с возбудителем. Нарастание уровня IgG говорит о том, что в данный момент организм борется со “знакомой” инфекцией. Например, определение положительных IgG к хеликобактеру означает, что человек инфицирован в данный момент или болел в прошлом. А наличие одновременно положительных IgM и IgG говорит о том, что это свежая инфекция (недавно заболел). Также важно изменение уровня антител со временем. Например, если после лечения IgG положительный, но уровень его падает, это говорит об успешной терапии. Антитела класса G циркулируют в крови до 3х месяцев (иногда и больше), поэтому контроль лечения обычно делают не ранее 12 недель. Например, определять IgG к аскаридам после лечения имеет смысл не ранее упомянутого срока.


Как ещё иммунитет помнит?


Активность иммунитета против конкретной инфекции может поддерживаться и другими механизмами. Например, если в организме постоянно присутствует антиген (при хронической инфекции - при туберкулезе, при глистных инвазиях). В таком случае иммунный ответ просто до конца не утихает (но в то же время он не способен полностью избавиться от микроба).



Кроме того, не стоит забывать о плазмоцитах - клетках, в которые превращаются в B-лимфоциты для синтеза антител. Часть плазмоцитов относятся к короткоживущим клеткам и через неделю - месяц подвергнутся апоптозу (запрограммированной клеточной гибели). Однако небольшая часть долгоживущих плазмоцитов способна жить годами, продуцируя небольшое количество иммунглобулинов. Именно наличие этих антител предотвращает заражение организма от повторной инфекции (протективный иммунитет).


Кроме классических клеток памяти, у натуральных киллеров (NK, natural killers) также присутствует возможность “немножко” запоминать, с кем приходилось ранее воевать. Однако там задействованы совсем другие механизмы, и они все ещё продолжают изучаться.


Как иммунная память влияет на иммунитет?


У внимательного читателя может возникнуть вопрос - если на каждый новый антиген образуются тысячи долгоживущих клеток памяти, то не разорвет ли человека к концу жизни от такого безумного количества клеток? Не разорвет :) Количество клеток памяти уменьшается пропорционально вновь возникающим. Появилась новая команда лимфоцитов? Окей, равномерно уменьшим количество уже существующих клеток памяти (интенсивность их деления замедляется).


Наши внутренние войска: пОмни меня! Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

С появлением новых клеток памяти количество старых сокращается.

К старости Т-клетки памяти составляют около половины от всех Т-лимфоцитов (новые ведь почти не образуются из-за инволюции тимуса, помните, да?) Среди B-лимфоцитов в пожилом возрасте также происходит увеличение B-клеток памяти и снижение наивных лимфоцитов. Но, к сожалению, как и всё в старости, клетки памяти менее эффективны по сравнению с годами юности и зрелости.


И ещё один важный момент.

Во время активации клеток памяти происходит торможение активации остальных лейкоцитов - наивных лимфоцитов. Это означает, если в организм попал антиген и к нему есть клетки памяти, то новые лимфоциты задействоваться не будут. Можно привести следующую аналогию. Опытная группа бойцов выехала ловить врага и сообщила своим младшим наивным коллегам: эй, все в порядке, у нас есть опыт борьбы с этой вражиной, мы сами разберемся. Таким образом сохраняются ресурсы иммунной системы - зачем созревать новым лимфоцитам, если уже есть почти готовые?


Почему иммунитет забывает?


От чего зависит, сможет ли группа тренированных бойцов без потерь уничтожить врага? Очевидно, от мастерства самих бойцов, от подготовленности врага, от соотношения людей, от условий их встречи и от кучи других факторов. Также и с иммунитетом. Наука до сих пор не до конца понимает молекулярно-генетические механизмы образования клеток памяти. Почему при одних инфекциях иммунитет сохраняется надолго, а при других - нет? Почему одни клетки памяти живут дольше других? Но, низкий поклон ученым, темных пятен становится всё меньше.


Напряженность иммунитета, или его способность противостоять повторной инфекции, зависит от многих факторов. Например, болезнь, протекающая в легкой форме, оставит после себя менее заметный след. В этом случае иммунитет не получит в достаточной степени стимулов, чтобы организовать полноценную память. Мы ведь плохо помним о каких-то малозначимых деталях, правда? Зато эмоционально окрашенные события глубоко врезаются в память. Подобное происходит и в нашей системе защиты. Получить хорошую иммунную память, высокий уровень специфических антител и их длительную циркуляцию имеет больший шанс тот человек, у которого болезнь протекала в средней или тяжелой форме (но не всегда!). Кроме того, на формирование специфического иммунитета влияют особенности конкретного возбудителя, инфицирующая доза, способ проникновения в организм микроба, в каких тканях он размножается и так далее. И это мы ещё не рассматриваем самого человека, который в прошлом мог болеть родственными инфекциями, у которого может быть дефектным любое из звеньев иммунитета, либо же он может быть болен тяжелыми заболеваниями (такими как сахарный диабет).


Например, у людей с бессимптомным течением или легкой формой covid-19 наблюдается низкий уровень IgG, их быстрое уменьшение или вовсе отсутствие по сравнению со средними и тяжело больными (кроме того, ещё имеется снижение воспалительных веществ - цитокинов). Хотя с бессимптомным течением не всё понятно, существуют разные теории. Впрочем, по поводу covid-19 ещё рано делать какие-либо абсолютные утверждения, да и данная тема немножко выходит за рамки темы поста :)


Надеюсь, вы дочитали до конца и вам стало чуточку понятнее, как формируется иммунная память. В этом же посте, начиная прямо с этой строчки, я хотел написать о первичном антигенном грехе и антителозависимом усилении инфекции. Но тогда пост снова бы превратился в длинное скучное чтиво (надеюсь, ещё не превратился). Поэтому оставляю эти темы на следующий раз. Желаю вам отличного психоэмоционального фона и крепкой иммунной памяти!

Показать полностью 4 1
55

Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины

Предыдущий пост о B-лимфоцитах и их нелегкой судьбе почитать можно здесь. А сегодня мы проследим, что происходит в лимфоузле с B-лимфоцитом, когда он столкнулся с реальной угрозой. Также немного расскажу о селезёнке, ведь это самый большой лимфоидный орган.


Этот пост опять не самый легкий, речь идет о кооперации клеток. Стараюсь упростить как могу, но порой скатываюсь в научный "скучнизм". Спрашивайте, если что непонятно. И помните, кто умножает познания, умножает скорбь :) Если вы готовы погрузиться в пучины иммунитета, welcome to hell.

Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Лимфоциты, Лимфоузлы, Селезенка, Видео, Длиннопост

Так выглядит клетка, производящая антитела. Неподвижная, мало на что реагирующая, производящая белок в безумных количествах.

Костный мозг для лимфоцитов - это их альма-матер, место, где они обучались и проходили строгий экзамен. В кровь выходят только те B-лимфоциты, которые имеют рабочий B-клеточный рецептор (BCR) и которые не реагируют на свои белки. Конечно, этот барьер не идеален, и сквозь него могут прорваться дефектные лимфоциты, способные атаковать свои ткани. Однако наш организм попытается их остановить уже на периферии (в лимфоузлах, селезенке); если и там не удастся урезонить гиперактивных бойцов, получим аутоиммунное заболевание.


А тем временем наш наивный лимфоцит направляется служить из центрального органа иммунной системы - красного костного мозга - в различные военные части. К таковым в нашем теле относятся периферические органы иммунной системы (о которых я рассказывал здесь): лимфатические узлы, селезенка и разбросанная по всему организму лимфоидная ткань. Рассмотрим подробнее, что происходит внутри этих лимфоидных казарм.


О бедной селезенке замолвите слово


Если очень коротко. Селезенка переваривает старые эритроциты и тромбоциты, запасается кровью на экстренный случай и осуществляет иммунную функцию. Подробнее - чуть ниже.


В “штатной” ситуации микробы задерживаются на уровне тканей, то есть по месту проникновения (например, в горле или в коже), но если они попали в кровь, место их обезвреживания - селезенка. Большую часть селезенки составляют кровяные синусы - образования, где находится много моноцитов и макрофагов. За красный цвет этой части органа её называют красной пульпой. Здесь также находятся иммунные клетки памяти, а также активные Т- и B-лимфоциты. Макрофаги селезенки поглощают старые эритроциты и перерабатывают гемоглобин в билирубин, который затем попадает в печень и входит в состав желчи.


Вокруг каждой артерии в селезенке сосредоточено скопление Т-лимфоцитов, которые образуют подобие муфты. Эта часть имеет более светлый вид и называется белой пульпой. В белой пульпе также располагаются скопления B-лимфоцитов, которые попадают сюда после обучения в костном мозге. На границе красной и белой частей селезенки располагается краевая (маргинальная) зона. В этой зоне сидят B-лимфоциты краевой зоны (о них - чуть дальше). Процесс активации лимфоцитов здесь такой же, как и в лимфатических узлах, о чем рассказано ниже.

Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Лимфоциты, Лимфоузлы, Селезенка, Видео, Длиннопост

Зеленые шарики - это Т-лимфоциты вокруг селезёночных артериол. Желтые шарики - скопления B-лимфоцитов; герминативный центр - это место активного деления B-клеток, которые вот-вот начнут синтезировать антитела.

Итак, селезенка фильтрует нашу кровь, очищая её от старых клеток и вылавливая чужеродные антигены. Если инфекция прорвется в кровь, именно на селезенку ложится бремя ответственности по борьбе с заражением. Поэтому во время тяжелых инфекций селезенка увеличивается в размерах (это состояние называется спленомегалия).


А что внутри лимфоузла?


В лимфоузлах B-лимфоциты группируются в фолликулы (узелки) - плотные скопления B-клеток. Между ними важно восседают дендритные клетки и макрофаги.

Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Лимфоциты, Лимфоузлы, Селезенка, Видео, Длиннопост

Схематическое строение лимфатического узла. Узел делится на дольки, в каждой дольке есть корковая часть (снаружи) и мозговая часть (в глубине). В мозговой части (мозговые шнуры и синус) находятся B-лимфоциты, продуцирующие антитела (плазмоциты).

Фолликулярные островки B-клеток находятся ближе к поверхности лимфоузла, а дальше следует зона из Т-лимфоцитов. Кстати, миндалины (гланды) тоже состоят из лимфоидных фолликулов, окруженных Т-лимфоцитами. Только вокруг них нет отдельной капсулы, как у лимфоузлов.

Синий узелок слева - это и есть лимфоидный фолликул, в котором обитают B-лимфоциты. Справа ползают разные типы Т-клеток. На границе фолликула B- и Т-лимфоциты плотно контактируют друг с другом.


Лимфатический узел - место, где концентрируется все то, что “плохо лежит” в окружающих участках ткани. Плохо могут лежать собственные мертвые или поврежденные клетки, бактериальные токсины, яды, осколки вирусов (белки и нуклеиновые кислоты), кусочки микробных клеток и любой другой материал, оказавшийся во внеклеточном пространстве.


Кроме того, в лимфатический узел постоянно мигрируют дендритные клетки из очага воспаления. С собой они приносят обработанные антигены (в составе главного комплекса гистосовместимости) и показывают эти антигены Т-лимфоцитам. Если Т-лимфоциты узнали антиген, то они активируются, становясь активными киллерами и хелперами.


Чтобы увеличить вероятность встречи лимфоцита со “своим” антигеном, лейкоциты непрестанно выходят из лимфоузлов в кровь, затем проникают в другие лимфоузлы, потом снова их покидают и мигрируют в кровь. Этот круговорот лимфоцитов обозначают термином “рециркуляция”. Через каждый лимфатический узел за сутки проходит около 30 миллиардов, а через селезенку - 250 миллиардов лимфоцитов. Вышедший в кровь лимфоцит плавает там около 30 минут, затем ползет в новый лимфоузел.


Активация B-лимфоцитов


Активация B-лимфоцита означает путь превращения от наивной клетки до антителопродуцирующего плазмоцита.


История начинается в тот момент, когда B-клеточный рецептор (BCR) распознает уникальный антиген. Как вы помните, B-клеточный рецептор - это молекула IgM на поверхности клетки. Её Y-образные окончания содержат уникальные области, способные связаться с выпуклой частью антигена (с эпитопом). Итак, случайный наивный B-лимфоцит ползает в лимфоузле и внезапно встречает антиген, который связался с B-клеточным рецептором. Далее сюжет может развиваться по-разному, что зависит от типа антигенной молекулы.


Для полноценной активации B-лимфоцита необходима помощь Т-лимфоцитов хелперов (о которых был пост). Но в определенных ситуациях B-лимфоцит может активироваться и без помощи Т-хелперов (Т-независимая активация). Такое может произойти при активации особыми антигенами. Например, если чужеродная молекула содержит несколько одинаковых эпитопов. Типичным представителем таких антигенов является бактериальная стенка.


B-лимфоцит активируется при контакте с бактериальной стенкой, имеющей повторяющиеся эпитопы (одно из условий Т-независимой активации B-клеток).

В данных условиях достаточно только антигена для пробуждения боевого духа B-клетки. После такой активации B-лимфоцит утрачивает B-клеточный рецептор, начинает активно делиться и в дальнейшем продуцирует только иммуноглобулины класса М. Эти лимфоциты не формируют иммунную память и живут от трех до пяти суток.


Однако большинство антигенов имеет белковую природу. Такие молекулы имеют несколько эпитопов, но все они разные, и на каждый эпитоп потенциально может найтись свой лимфоцит. Если B-лимфоцит “поймает” такой белковый антиген, то для полноценного развития в антителопроизводящую клетку ему необходима помощь Т-лимфоцита. Рассмотрим этот процесс подробнее, так как он является основным при развитии гуморального иммунного ответа.


Кооперация Т- и B-лимфоцитов


B-лимфоциты относятся к профессиональным антигенпрезентирующим клеткам, то есть они способны выхватывать из окружающего пространства чужеродные вещества и перерабатывать их внутри себя особым образом. Переработанный антиген выставляется на поверхности клетки с помощью главного комплекса гистосовместимости (MHC, main histocompatibility complex). MHC нужен для Т-лимфоцитов, так как они не умеют просто так распознавать антиген, им обязательно нужен антиген в составе MHC.


Итак, вооруженные этой информацией, посмотрим на B-лимфоцит, который с помощью B-клеточного рецептора (IgM) нашел и связал некий антиген. Лимфоцит проглатывает комплекс антиген-антитело и переваривает его внутри себя. Часть антигена он выставляет на свою поверхность в составе MHC молекулы.

При связывании B-клеточного рецептора и антигена B-лимфоцит поглощает антиген-антитело  комплекс. Внутри специального пузырька происходит расщепление антигена на более мелкие части. Затем часть антигена выносится на поверхность клетки в составе главного комплекса гистосовместимости.

В лимфатическом узле Т- и B-лимфоциты плотно контактируют друг с другом (в местах между фолликулами). Где-то неподалеку окажется T-лимфоцит хелпер, у которого есть Т-клеточный рецептор (TCR). Напомню, что TCR, подобно антителу, обладает способностью связываться только с ограниченным кругом антигенов. В конце концов, T-хелпер с уникальным рецептором свяжется с тем антигеном, который B-лимфоцит любезно предоставил на своей поверхности.


Образуется плотный контакт между двумя клетками, который называется иммунным синапсом. Т-хелпер начинает выделять различные вещества (в основном, интерлейкин-4), которые окончательно активируют B-лимфоцит. Активация лимфоцита означает, что некоторые дремавшие гены начинают работать, клетка продуцирует биологические вещества, которые и определяют её дальнейшее поведение.

Желтый T-хелпер встречается с B-лимфоцитом и связывается своим уникальным T-клеточным рецептором с антигеном в составе MHC B-клетки. Конечно, на картинке мы видим только две клетки (слева засветился еще один B-лимфоцит), но, на самом деле, их там десятки тысяч. Они контактируют, трутся друг о друга, проверяя, нет ли там подходящего антигена. Антигены тоже не бывают в единичных количествах, это тысячи и десятки тысяч молекул.

Контакт между T-хелпером и B-лимфоцитом может и не происходить, если  находящийся неподалеку T-лимфоцит уже распознал антиген, который ему предоставила дендритная клетка. В таком случае активированный Т-хелпер начнет выделять вещества, которые помогут B-лимфоциту окончательно активироваться.


B-лимфоцит продвигается в глубь фолликула, где клетки-помощники, во-первых, будут удерживать его на месте, а, во-вторых, будут способствовать его дальнейшему развитию. Внутри фолликула появляется очажок, где происходит интенсивное деление активированного B-лимфоцита. Такой очаг называется герминативным центром (лат. “germinis” - росток), а сам фолликул называется вторичным.

Активированный B-лимфоцит ползет в фолликул.

Как B-лимфоциты становятся ещё круче.


Я ведь уже писал, насколько уникальные B-клеточные рецепторы и антитела? А также, кажется, я рассказывал, благодаря каким процессам получается эта уникальность. Но на этом история уникальности не заканчивается. Оказывается, во время деления лимфоцитов в герминативном центре фолликула запланированно увеличивается частота мутаций. Это называется соматическим гипермутагенезом и означает, что частота мутаций в генах, отвечающих за антитела, увеличивается во много раз (на 4 - 6 порядков). Это точечные мутации, то есть, грубо говоря, в конечном белке изменяется одна молекула. В результате этого получается много-много вариантов лимфоцитов с чуть измененными B-клеточными рецепторами. Теперь из этого обилия “мутантов” нужно выбрать те, которые максимально сильно (с высокой аффинностью) свяжутся с антигеном. На картинке ниже я попытался показать несколько лимфоцитов с чуть-чуть отличающимися рецепторами.


Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Лимфоциты, Лимфоузлы, Селезенка, Видео, Длиннопост

В фолликулах лимфатических узлов присутствуют фолликулярные дендритные клетки, которые помогают B-лимфоцитам в их развитии. Кроме того, эти клетки способны долго удерживать антигены, которые вызвали активацию B-лимфоцита. Этих антигенов немного, на всех лимфоцитов не хватит. Поэтому между делящимися B-лимфоцитами с разными вариантами B-клеточных рецепторов возникает серьезная конкуренция. Каждый солдат рвется в бой, но на дело пойдут только лучшие. Те лимфоциты, которые не смогли связаться или слабо связались с антигеном, умирают (их потом съедают макрофаги). Таких погибших клеток - большинство. Однако некоторые B-клетки получают рецептор, который максимально сильно (с высокой аффинностью) связывается с антигеном. Сила связи, аффинность, при этом возрастает, примерно, в сто раз по сравнению с оригинальным (начальным) вариантом рецептора. Этот процесс называют созреванием аффинности. Кроме того, во время этого созревания происходит переключение класса иммуноглобулинов: IgM меняется на IgG, IgE или IgA. B-лимфоциты со счастливым рецептором начинают многократно делиться, давая жизнь клеткам-потомкам, которые будут продуцировать антитела. Вот такой небольшой естественный отбор в нашем организме.

Дендритная клетка (с отростками) удерживает на своей поверхности антигены. Активированный лимфоцит начинает делиться, образуя множество потомков с чуть различающимися B-клеточными рецепторами. Те клетки, которые смогли конкурентно связаться с антигеном, получают сигнал к размножению. Так получается клональная линия B-лимфоцитов.


Выжившие B-лимфоциты с высокой аффинностью многократно делятся, образуя клон B-лимфоцитов. Клон - это множество клеток, являющиеся идентичными потомками от одной родительской клетки. Так как антигены в большинстве своём имеют несколько разных эпитопов, то на каждый эпитоп найдется свой B-лимфоцит. И каждый такой лимфоцит даст своё потомство клеток - клональную линию. Антитела к одному антигену, но от разных клонов B-лимфоцитов называют мультиклональными антителами.

Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Лимфоциты, Лимфоузлы, Селезенка, Видео, Длиннопост

После серии трансформаций B-лимфоциты продвигаются к выходу из лимфатического узла. Часть лимфоцитов останется здесь же, в лимфоузле или селезенке, половина выйдет в кровь и осядет в костном мозге, оставшаяся часть мигрирует в слизистые оболочки.


В конце созревания активированные B-лимфоциты превращаются в плазматические клетки или плазмоциты. Это крупные матерые клетки, примерно, в два раза больше своих предшественников. Они утрачивают B-клеточный рецептор и вообще слабо реагируют на окружающее. Теперь у них есть одна задача - продуцировать антитела. Плазмоциты утрачивают свой уникальный B-клеточный рецептор и на его основе начинают синтезировать антитела. Вся активность клетки направлена на производство белков - иммуноглобулинов. Плазматические клетки, располагающиеся в лимфоузлах и селезёнке, живут от 4 до 7 недель. Плазмоциты, поселившиеся в костном мозге, могут жить десятки лет и вообще всю жизнь, и все это время будут потихоньку производить специфические антитела (например, IgG против кори).


Наши внутренние войска: B-лимфоциты - из юношей в воины Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Лимфоциты, Лимфоузлы, Селезенка, Видео, Длиннопост

Слева показан наивный Т- или B-лимфоцит - они практически не различимы. Посередине изображена эффекторная B-клетка (плазмоцит). Вся область цитоплазмы плазмоцита занята эндоплазматическим ретикулумом - сетью органелл, синтезирующих белок. Справа изображен T-киллер или T-хелпер (происходят из наивных Т-лимфоцитов).

Часть активированных лимфоцитов превращается в B-клетки памяти. Они не продуцируют антитела, а ждут повторного столкновения с врагом. В дальнейшем, если в организм снова попадет тот же самый антиген, B-клетки быстро дифференцируются в плазмоциты и начинают производить антитела в большом количестве. Но иммунной памяти я собираюсь посвятить отдельный пост.


Ещё совсем чуть-чуть о B-лимфоцитах.


B-клетки, подобно Т-лимфоцитам, тоже бывают нескольких видов (субпопуляций). Выделяют такие В-клетки: В1, В2 и В клетки маргинальной зоны (MZB, Marginal Zone B-cell).


О B2-клетках вы только что прочитали пост. B2-лимфоциты вовлекаются в иммунный ответ и продуцируют специфические антитела к конкретному антигену.


B1 клетки менее специфичны, их много в слизистых оболочках, в плевре, кишечнике и селезёнке. Эти клетки могут долго жить в организме, периодически давая потомство без всякой дополнительной стимуляции. Им не нужен антиген, чтобы начать продуцировать антитела. В основном, они производят низкоспецифичные антитела IgM и IgA, способные связываться со многими антигенами. Предназначение B1-лимфоцитов - быстрый ответ на широко распространённых врагов (в основном, это бактерии). Именно эти лимфоциты производят IgM, который в норме всегда присутствует в крови. Также эти клетки производят IgG, хотя и с невысокой аффинностью. Такие иммуноглобулины, которые постоянно вырабатываются в организме без внешнего антигена, называют естественными антителами. Естественные антитела самыми первыми могут связывать вирусы гриппа и даже ВИЧ (не верите? - вот статья).


MZB или клетки маргинальной зоны располагаются в одноименной части селезёнки (помните, место на границе красной и белой пульпы?) Они очень похожи на B1-клетки. MZB следят за антигенами крови и производят только IgM. Их антитела не особо специфичные, зато срабатывают в самом начале инфекции, чтобы хоть как-то задержать врага - до той поры, когда подоспеют B2-лимфоциты.


Салютую всем, кто дочитал до конца. Иммунитет не самая легкая тема, и чем ближе мы подбираемся к полной картине, тем становится сложнее. Надеюсь, смогу провести вас сквозь тернии сложностей к звездам познания :) Я собираюсь сделать небольшой перерыв, но на этой теме иммунитет ещё не исчерпан. Вернусь после отпуска. Всем отличного настроения и долгоживущих плазмоцитов!

Показать полностью 5 6
1305

Ответ на пост «Опрос показал недоверие российских врачей к вакцине от коронавируса» 

Отвечу на этот, к счастью, не очень популярный пост, потому что уже несколько раз встречал его цитирование в сети в качестве аргумента против российской вакцины.

На самом деле статья появилась на РБК. Вот ссыль

Сам я не врач и в хитросплетениях подковерной конкурентной борьбы приходится разбираться только опираясь на здравый смысл. Из текста РБК:

Большинство медиков, опрошенных сервисом «Справочник врача» (результаты есть у РБК)
Стоп! Выясняем, что же это за сервис такой. А это обычное приложение, которое даже я могу скачать в GooglePlay. - Подтвердить, что я действительно врач? - Не. Не надо!

Вот это приложение.

Смотрим разработчика. Это некое ООО "Медицинские информационные решения". Кто ж это такие? А это два брата Константин и Василий Хомановы. Вот тут статья о них и их платформе «Справочник врача».

Чтоб вам время зря не тратить, поясню суть их решения выдержкой из интервью:

Медицинский представитель сегодня не имеет право посещать врача в рабочее время, это запрещено законодательством. Поэтому формат продвижения информации о препаратах теперь работает по-другому. Устраивают конференции, мероприятия, приглашают врачей.

Понятно? Это платформа для лоббирования интересов фармкомпаний. Плати бабло и продвигайся!

Теперь перейдем на их сайт. Вот он.

Листайте вниз до логотипов партнеров сайта. Видите маленький, застенчивый как член на морозе логотипчик Sanofi? Что-то проскакивало недавно из новостей про них.. Где же я это видел? хм.. А! Вспомнил! Вот же!

Французская корпорация Sanofi приступит к испытаниям вакцины от коронавируса в сентябре

Т.е., если я правильно понимаю ситуацию, то лоббистская платформа, партнером которой является конкурент нашей вакцины, провела опрос среди мутных личностей с неподтвержденной медицинской квалификацией, и выяснила, что российская вакцина чота не очень.

Я не врач и поэтому не знаю, насколько эффективна наша вакцина. А так как я еще и не юрист, то не знаю, должна ли этим опросом заняться прокуратура.

417

Про первую победу над антипрививочниками

Автор: Сергей Ветров.


А я вообще вот недавно узнал, что у одного моего знакомого оказывается ребёнок есть, уже три года как. Я в большом замешательстве вообще-то - нихуясебе, мы буквально же вот только-только курили за гаражами невзатяг и ждали первого сталкера, а тут уже машины, кредиты, дети, и все ждут второго сталкера.


Ну и вобщем у этого ребёнка (девочки) есть крестик, тайное имя и какие-то аюрведы, а прививок нихера нет, совсем никаких - ни от столбняка, ни от полиомиелита, ни от что там у нас ещё есть убивального.


Причём знакомый на меня так посмотрел с каким-то острым сожалением и сказал, что мне нужно уметь фильтровать и жить осознанно.


Попрощались, и я почапал (кстати, за нефильтрованным) и думал, каково это вообще - жить осознанно, когда у тебя в голове насрано чем-то странным и нет запасных детей если вдруг что.

Антипрививочники - дебилы, скучный факт известный всем, кроме них самих, а у нас тут кот_кот исторический, так что давайте лучше про историю.


(Плавно переходим к теме заметки)


Доктор Эдвард Дженнер был разносторонне развитым и образованным сельским джентльменом, типичным продуктом британского нового времени - когда я читал про него, у меня естественным образом возникли ассоциации с мистером Шерлоком Холмсом. Сходство есть, судите сами: точно так же, как персонаж Артура Конана Дойля, проявлял интерес к самым разным областям естественных наук, Эдвард Дженнер помимо медицины интересовался воздухоплаванием, химией, геологией, ботаникой, а признание Лондонского королевского общества пришло к нему после публикации работ об анатомии и особенностях поведения кукушат и кукушек. И играл на скрипке. Вот.


В 1796 году Дженнер взял немного жидкости из пузырька-язвочки коровьей оспы на руке доярки Люси Нельмс, подхватившей болезнь от своей коровы по кличке Блоссом, и втëр эту жидкость в кровь восьмилетнего мальчика Джеймса Фиппса через два небольших аккуратных пореза на руке.

"На седьмой день он начал жаловаться на небольшой дискомфорт подмышкой, на девятый день он стал слегка беспокойным, потерял аппетит и пожаловался на головную боль и провёл ночь с некоторым беспокойством, но на следующий день был уже совершенно здоров." - Из работы Э. Дженнера.

В те времена западное общество еще не дошло до такого этапа гуманистического развития, когда опасные медицинские эксперименты и испытания лекарств можно проводить исключительно на людях из стран третьего мира, поэтому примерно через шесть недель Дженнер попытался заразить мальчика натуральной оспой, и… ничего. Впоследствии Фиппса пытались заразить оспой более двадцати раз, но он так и не заболел. Эдвард Дженнер убедительно доказал, что прививка коровьей оспы дает стойкий пожизненный иммунитет к натуральной оспе, и попытался опубликовать свою работу в Королевском обществе, но получил отказ с рекомендациями не позорить своё честное имя. Спустя два года, проведя несколько таких же успешных экспериментов, Дженнер на свои деньги опубликовал и разослал брошюру “Исследование причин и последствий Variolae Vaccinae - болезни, обнаруженной в некоторых западных графствах Англии и известной под названием коровьей оспы“. Реакция медицинского сообщества была неоднозначной, но некоторых английских врачей брошюра заинтересовала, и они успешно повторили описанный эксперимент. В течение нескольких лет работу Дженнера перевели на французский и немецкий языки и прививки начали делать по всему миру, что позволило накопить обширный статистический материал и однозначно доказать, что вакцина полезна и необходима. В 1853 году британское правительство, на фоне очередной эпидемии оспы, унесшей несколько десятков тысяч жизней, выпустило закон о бесплатной обязательной вакцинации, требующий от родителей привить своих детей под угрозой крупного штрафа или тюремного заключения. Успех, победа, поголовная вакцинация? Нет, выпускайте антипрививочников.


Ну во-первых, в библии ни слова про прививки нет, но зато там написаны вещи вроде “многие из вас немощны и больны, и немало умирает. Будучи же судимы, наказываемся от Господа, чтобы не быть осужденными с миром, как написано: предать сатане во измождение плоти, чтобы дух был спасен в день Господа нашего Иисуса Христа”, а также “И молитва веры исцелит болящего, и восславит его Господь; и если он сделал грехи, простятся ему” и так далее, и тому подобное, и такого там полно.


Во-вторых, людям разумным, самостоятельным, и не склонным принимать на веру ложь врачей о “коровьем” происхождении вакцины, было известно, что в ней используется “яд гадюки, кровь, внутренности и экскременты летучих мышей, жаб и слепых щенят”. Специально для тех, кто верил что прививка всё-таки берётся от коров, распространялись листовки с изображениями детей с выросшими рогами и хвостами.


В-третьих, смертность от вакцины Дженнера по самым скромным подсчетам независимых, не связанных с правительством и врачами активистов, составляла чуть более ста процентов.

В четвертых, тайные сумасшедшие дома были полны привитых детей, которые “путали себя с коровами, падали на четвереньки и бежали пастись в поле”.


В пятых, шестых и десятых - от прививок ребенок покрывался волосами, превращался в негра, забывал родителей, заболевал чесоткой и..


Насчёт чесотки, кстати, есть доля истины. До открытия микробов оставалось восемьдесят лет, до появления первых работ по антисептике - около тридцати, а Дженнер (да и никто другой в мире), вообще ведь не понимал, как и почему на самом деле его вакцина работает. Так как коров, больных коровьей оспой (добавить смешную игру слов) на всех не напасёшься (сделано), а в пробирке живой вирус быстро погибал и больше не мог принести никакой пользы, вакцину передавали “с руки на руку”, набирая жидкость из гнойничка на руке недавно вакцинированного пациента и перенося её в кровь следующему, чтобы через несколько дней, когда у него образуются гнойнички… ну вы поняли, непрерывный цикл, и прошу прощения у тех, кто кушает. Таким путём можно действительно заразиться какой-нибудь хернёй: у вас нет оспы, зато есть туберкулёз и сифилис - это праздник, который непонятно как праздновать. Однако следует отметить, что в те времена, когда применялась живая “эстафетная” вакцина, заразиться какой-нибудь хернёй можно было в принципе как угодно, и ещё одна вероятность заражения - ну, одной больше, да. А от оспы смертность составляла около 30%, да плюс ещё выживший всё равно мог остаться слепым, глухим, покрытым шрамами красавчиком.


В общем, значительная часть общества прививаться не желала.


После серии поправок и ужесточений закон стал сурово давить противников вакцинации деньгами и тюрьмой - а люди, защищая своих детей от опасности прививок, устраивали БУНД. Бундующих разгоняла полиция, в полицию летели камни и проклятия. В 1866 году Ричард Батлер Гиббс вместе со своим братом Джорджем и двоюродным братом Джоном Гиббсом основал Лигу борцов с обязательными прививками - для взаимной поддержки, просвещения о вреде прививок и объединения сторонников из разных слоев общества - и вскоре у них было уже 10 000 активных членов лиги и сотня отделений по всей стране.

Про первую победу над антипрививочниками Cat_cat, История, Чума, Оспа, Болезнь, Вирус, Прививка, Антипрививочники, Длиннопост

Инспектор по прививкам держит в руках закон об обязательной вакцинации. Прививку делает сама смерть.

“Так остановите же руку прививающего, – писал Гиббс. – Примкните к нашей яростной войне против процедуры, которая сеет столько болезней и смертей. Пусть Британия попирает ногой это чудовищное, смертельно опасное вмешательство в законы природы, пусть сокрушит его навсегда!”

Правительство выпускало десятки тысяч листовок, восхвалявщих вакцину, требовавших защитить детей от оспы и спасти нацию, на красивых картинках улыбающиеся доктора делали прививки смеющимся детям - антипрививочные лиги выпускали десятки тысяч листовок, проклинающих вакцину, сравнивали правительство с “диким африканским племенем, еженедельно приносящим своему идолу двоих детей, чтобы оградить себя от оспы”, рисовали врачей в образе вампиров, приспешников сатаны, воронов, выклёвывающих глаза детям.

Власти убеждали, угрожали, штрафовали и сажали. Если у родителей не было “прививочного сертификата” на ребёнка, семья облагалась конским штрафом, а при невозможности его выплатить - их имущество распродавалось с публичных торгов, а если и этих денег не хватало - то глава семейства отправлялся в долговую тюрьму. Члены лиги собирали деньги для выкупа пострадавших из тюрьмы, а аукционы нередко сопровождались драками - только подлец мог прийти на аукцион и купить что-то из вещей или мебели невинно пострадавшей семьи - подлецов били антипрививочники, антипрививочников били и подлецы и полиция, в ведущих аукцион служащих летели оскорбления, помои и камни, все при деле, всем весело.

Про первую победу над антипрививочниками Cat_cat, История, Чума, Оспа, Болезнь, Вирус, Прививка, Антипрививочники, Длиннопост

Ассоциация «полоумных» и «заблуждающихся» людей, которые пишут, тяжко трудятся и мечтают о том, что настанет время, когда закон позволит человеку оставлять нетронутым чистое тело, дарованное ему Матушкой-Природой, приветствует новых подозреваемых. Свободу не получают, её завоевывают.

Приглашаем вас присоединиться к нам! Стоимость сертификата участника: 25 центов


Проводились и мирные протесты и шествия: женщины устраивали инсценировки похорон с маленькими белыми гробиками, символизировавшими смерть ребенка. “Духовой оркестр играл подобающую музыку, ехал открытый катафалк с детским гробиком, за ним следовала длинная череда траурных карет, набитых женщинами в черном, и все это под лозунгом “В память о 1000 детей, погибших от прививок в этом году”. Затем протестующие прошли перед Палатой общин с транспарантами “Жертвы обязательной вакцинации” под траурный марш Шопена”.


Некоторые протесты принимали форму народных праздничных гуляний с раздачей угощений и развлечениями - к удовольствию многотысячной публики по площади верхом на коровах скакали безобразные врачи, а чучело Эдварда Дженнера сначала вешали, потом обезглавливали и тащили в полицейский участок для предъявления обвинений.


Чтобы избежать прививок, матери прятали детей. В 1872 году одна жительница Лидса призналась, что когда инспектор по прививкам “появляется по соседству, мы запираем двери, закрываем ставни и сидим наверху, пока он не уйдет, – так мы его обманываем”. Листовки советовали: “Когда возле дома появится инспектор по прививкам, ища, кого поглотить, поднимите крик, бегите за ним, стыдите его, вместе с соседями выгоните его прочь, гоните волка от порога, и пусть власти знают, что матери есть матери, и что долг матери – защищать свое чадо”.


Зародившись как стихийный протест бедных и средних слоёв населения, движение против вакцинации со временем собрало под свои знамёна множество известных врачей, писателей, бизнесменов, обрело представителей на высшем политическом уровне, открыло офисы и начало издавать регулярные печатные издания, не отказываясь, впрочем, от развесёлой уличной борьбы. В разное время в Лиге состояли такие люди как писатель Джордж Бернард Шоу и биолог-натуралист Альфред Уоллес - напарник Дарвина в борьбе за эволюционное происхождение видов, известный врач и историк медицины Чарльз Крейтон, микробиолог (!!!) Эдгар Крукшенк, работавший со знаменитыми Кохом и Листером, и значительное количество членов британского парламента. В зависимости от текущей политической ситуации и баланса между влиянием вакционистов и антивакционистов на принятие государственных решений, закон об обязательной вакцинации обрастал поправками и дополнениями, становясь то более, то менее строгим, и количество вакцинированных от оспы граждан Великобритании также колебалось туда-сюда, но стабильно росло, и последняя эпидемия оспы на островах случилась в 30 годах двадцатого века.

Про первую победу над антипрививочниками Cat_cat, История, Чума, Оспа, Болезнь, Вирус, Прививка, Антипрививочники, Длиннопост

По левую сторону от врача толпа несчастных глупцов пришедших за вакциной. А справа вакцина начинает действовать: у людей из ушей, носов, рук и голов лезут маленькие свинки и коровы.


В Америке, Азии и Африке оспа держалась ещё почти двести лет после изобретения вакцинации. В XX веке вирус унёс жизни 300—500 миллионов человек. В 1954 году всемирная организация здравоохранения начала кампанию по полному уничтожению оспы с помощью супер-массовых вакцинаций в тех стрёмных уголках планеты, где она ещё сохранялась.


Последний случай заражения натуральной оспой естественным путём был описан в Сомали в 1977 году.


Всемирная организация здравоохранения рекомендовала прекратить вакцинацию против оспы в 1979 году.


(послесловие)


Шкура коровы по кличке Блоссом (она истинная героиня всей этой истории с вакцинами) висит на стене библиотеки Медицинской школы Святого Георгия на юго-западе Лондона.


В настоящее время вирус натуральной оспы существует только в двух лабораториях в мире: в российском научном центре Вектор и в американском центре по контролю и профилактике заболеваний.


В июле 2014 года шесть пробирок с вирусом были обнаружены в забытой картонной коробке на складе в кампусе института здравоохранения в Мэрилэнде. Вирус сохранял активность.


Оригинал: https://vk.com/wall-162479647_187613

Автор: Сергей Ветров. Альбом автора: https://vk.com/album-162479647_267960619

Наш Архив публикаций за май 2020


А вот тут вы можете покормить Кота, за что мы будем вам благодарны)

Показать полностью 3
123

Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты

Прошлый пост про антитела здесь. А сегодня я расскажу о клетках, которые производят иммуноглобулины. Данный пост является продолжением серии постов об иммунитете “Наши внутренние войска”.

Что происходит с бактериями, покрытыми антителами? Антитела могут склеивать микробные клетки в комплексы, замедляя их размножение. Кроме того, всё, что помечено иммуноглобулинами, активирует другие лейкоциты. Например, макрофаг с удовольствием поглощает бактериальные клетки, покрытые антителами. Вещества, которые облегчают фагоцитам поимку микробов, называют опсонинами.

Знакомьтесь, Джо Блэк B-лимфоцит


Если Т-лимфоциты призваны помогать и убивать, то задача B-лимфоцитов - выпускать высокоточные снаряды антител. У человека эти клетки образуются в костном мозге, аналогом которого у птиц является Фабрициева сумка (Bursa fabricii). Так как B-лимфоциты впервые обнаружили именно в этом месте, то их и стали обозначать первой буквой слова Bursa. Отличительным маркером клеток этой линии является CD19, который используется в лаборатории для определения B-лимфоцитов (о том, что такое CD, я писал в посте про лимфоциты).


Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Сумка Фабриция располагается у птиц в весьма пикантном месте.

B-лимфоциты составляют около 15 % от всех лимфоцитов и отвечают за адаптивный гуморальный иммунитет. Гуморальный иммунитет, в отличие от клеточного, опосредован через действие определенных молекул во внеклеточном пространстве (в крови, слюне, слизи и т.д.) В случае адаптивного иммунитета гуморальный означает “антительный”. Адаптивность указывает на то, что иммунитет приспосабливается (адаптируется, приобретается) к конкретному возбудителю.


Кроме того, что B-клетки вырабатывают антитела, они ещё и являются классическими антигенпрезентирующими клетками. То есть способны выхватывать из окружающей среды антигены (фрагменты бактерий, вирусы) и выставлять их наружу с помощью главного комплекса гистосовместимости.

Бусидо B-лимфоцитов


Путь развития B-лимфоцита похож на таковой у Т-лимфоцитов. Они тоже образуются из прародительницы всех кровяных клеток - стволовой клетки крови. Она дает начало лимфоидному ростку клеток, которые путем многочисленных трансформаций развиваются до стадии зрелого B-лимфоцита. На каждом из этапов, начиная от рождения и заканчивая стадией пре-B-лимфоцита, клетка делится на две. Каждая из вновь образованных клеток делится снова и снова, в результате получается огромное количество лимфоцитов. Из костного мозга в кровь выходит зрелый наивный B-лимфоцит. Наивным его называют потому, что он ещё не познал вкус войны и не контактировал ни с одним чужеродным антигеном.

Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Это тот самый снайпер, который выстреливает антитела

Зрелый B-лимфоцит имеет на своей поверхности B-клеточный рецептор или BCR (B-cell receptor). Это его главное оружие. Я упоминал, что антитела могут быть в трех формах, одна из которых - трансмембранная. Трансмембранная форма иммуноглобулина и есть B-клеточный рецептор, состоящий из IgM и некоторых дополнительных белков. Однако IgM в составе рецептора представлен не пентамером (большая молекула из пяти одинаковых молекул), а мономером. По сути, B-клеточный рецептор является иммуноглобулином M, прилепленным на поверхность B-лимфоцита.

Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

B-клеточный рецептор на поверхности лимфоцита представлен одной молекулой IgM (мономер), тогда как в растворимой форме (в крови) IgM представлен пятью связанными молекулами (пентамер). Пропорции на картинке не соблюдены.

B-клеточный рецептор лимфоцита необходим для распознавания антигена. Так как B-лимфоцитов огромное множество, нет смысла “заставлять” их синтезировать антитела просто так, без наличия реальной угрозы. Первым этапом на пути к обнаружению врага является контакт BCR с антигеном. Только когда лимфоцит активируется через B-клеточный рецептор, он начинает производить антитела.


Вариабельная часть B-клеточного рецептора является визитной карточкой лимфоцита, делая его уникальным среди своих собратьев. Именно BCR в дальнейшем определяет, какие антитела будет вырабатывать данный лимфоцит.

Многообразие B-лимфоцитов и антител


Каждый B-лимфоцит продуцирует свой уникальный набор антител. Напомню, что антитело состоит, условно, из двух частей: постоянной и вариабельной. Вариабельная часть - это тот кусок молекулы, который определяет уникальность антитела. Конечно, не каждое антитело уникально, а уникален антительный набор, который синтезируются одним лимфоцитом. Такой набор называют идиотипом.

Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Вспомним, что антитело - это белок, а за строение белка отвечают гены (о генах я немного написал в одном из постов). Особые генетические механизмы позволяют создать несколько миллионов вариантов антител (а каждый вариант содержит миллионы молекул иммуноглобулинов). Вообще, потенциально костный мозг способен насоздавать 10 квадриллионов уникальных лимфоцитов (единица с 16 нулями). Однако в реальности это число ограничено количеством лимфоцитов (человеческое тело не сможет вместить в себя бесконечно много клеток). Конечно, никакой геном не может содержать столько генов, чтобы закодировать миллионы разных белков. За продукцию иммуноглобулинов отвечает всего около 120 генов. Уникальный генетический механизм лимфоцитов позволяет смешивать эти гены в случайном порядке. Каждый раз, когда лимфоцит делится, потомок получает чуть-чуть отличающийся участок ДНК, что дает возможность синтезировать разные варианты антител. Подробно об этом я также писал в разделе о Т-клеточном рецепторе, поэтому моим постоянным читателям этот механизм покажется знакомым.

Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Иллюстрация процесса “перетасовки” генов, отвечающих за синтез антител в лимфоцитах. За открытие этого механизма японский биолог Судзуми Тонегава получил нобелевскую премию в 1987 г.

Такой генетический феномен называется рекомбинацией (образование разных вариантов генов путем комбинирования генетического материала). За этот процесс отвечают специальные ферменты рекомбиназы, которые, возможно, мы давным-давно позаимствовали у вирусов.

В костном мозге лимфоциты усиленно делятся, и каждый новый лимфоцит получает свой уникальный набор антител (уникальная вариабельная часть антитела).

Суровый отбор


В результате случайных генетических манипуляций получается огромное разнообразие B-лимфоцитов, антитела и рецепторы которых потенциально способны связать почти любой антиген. Но у такого многообразия есть своя цена.


Во-первых, случайная генетическая сборка может синтезировать нерабочий (дефектный) B-клеточный рецептор (соответственно, и антитело). Дабы не пропускать такие поломанные лимфоциты, специальные механизмы посылают сигнал в новоиспеченный B-рецептор. Если он полноценный, стимул пройдет внутрь клетки, и лимфоцит продолжит своё развитие. Если же сигнал не прошел, B-лимфоцит попытается пересобрать рецептор, и если снова не получилось, такой лимфоцит погибнет.


Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Во-вторых, после генетической рекомбинации может получиться такой лимфоцит, который вырабатывает антитела против своих же тканей. Солдаты, стреляющие по своим мирным гражданам - горе стране! Для решения этой проблемы эволюция избрала следующий путь. В процессе созревания B-лимфоцита специальные клетки из окружения костного мозга показывают лимфоциту свои белки. Эти клетки, словно провокаторы, проверяют, насколько адекватный обучающийся солдат. Если B-клеточный рецептор связался с каким-либо белком на поверхности своих клеток, такой лимфоцит пробует пересобрать рецептор опять, чтобы он не реагировал на свои же ткани. В случае повторного связывания со своими белками лимфоцит подвергается апоптозу (запрограммированная клеточная смерть). Что ж, ему был дан шанс, и он им не воспользовался - в утиль!

Наши внутренние войска: высокоточные снайперы B-лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

После селекции отбраковывается около 75% B-лимфоцитов. Как видите, не очень высокий КПД, выживает только четверть лимфоцитов (а позже некоторая часть из них тоже погибнет). А если вам вдруг стало обидно за B-лимфоциты, вспомните, что после тимуса выживает лишь 2 - 5% Т-лимфоцитов.


Когда все круги ада пройдены, и B-лимфоцит готов к выходу в большое плавание по сосудам нашего тела, на его мембране, кроме IgM, появляется ещё одно антитело - IgD. С этого момента B-клетка считается зрелой и покидает костный мозг. С током крови она путешествует к местам своей дальнейшего развития - селезенке, лимфатическим узлам и другим вторичным лимфоидным органам. В лимфоидной ткани, разбросанной по всему организму, зрелая, но наивная B-клетка впервые встретится с настоящим врагом. Здесь B-лимфоцит начнет поиск чужеродных антигенов и будет взаимодействовать с Т-лимфоцитами, но это уже история для следующего поста.

В следующий раз я расскажу, как из наивного B-лимфоцита получается клетка, производящая антитела, и как в этом помогают Т-лимфоциты. Всем долгих дней и приятных ночей, пусть ваши B-лимфоциты производят самые меткие пули!

Показать полностью 7 1
187

Иммунитет к коронавирусу держится всего несколько месяцев

Иммунитет к коронавирусу держится всего несколько месяцев Медицина, Коронавирус, Иммунитет, Наука

© Михаил Терещенко/ТАСС

Эпидемиологические исследования показывают, что переболевшие коронавирусом в легкой форме получают иммунитет только на несколько месяцев. Об этом заявил в среду заведующий лабораторией государственного научного центра вирусологии и биотехнологии "Вектор" Ильназ Иматдинов в интервью телеканалу "Россия-24".


Все о коронавирусе: подборка актуальных материалов

Он не согласился с мнением, что к появлению вакцины от коронавируса у населения уже успеет выработаться коллективный иммунитет.


"К сожалению, на текущий момент исследования показывают обратную ситуацию: когда люди переболели в легкой форме, титр антител у них сохраняется несколько месяцев, после чего исчезает. Соответственно, не совсем понятно, как скажется вторая волна на данных людях, то есть заболеют они повторно или нет - этот вопрос еще открыт", - сказал он.

Ранее Иматдинов сообщил, что промышленное производство разрабатываемой в "Векторе" пептидной вакцины может начаться в конце 2020-начале 2021 года.


Источник ТАСС

51

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше?

В предыдущем посте я сделал обзор антител или, по-научному, иммуноглобулинов. Пришло время разобраться, какие бывают антитела, как они обезвреживают врага и зачем нужны разные типы иммуноглобулинов. И снова вашим нейронам придется напрячь свои связи, так как пост не самый легкий. Надеюсь, своим объяснениями я никого не сподвигну уйти в профессию "с пониженной социальной ответственностью" (это к комменту) :)


Какие такие антитела?


Несмотря на прошлый пост, давайте немного всколыхнем память и уточним, что такое антитела. Это особые белки, вырабатываемые иммунными клетками B-лимфоцитами. За глобулярную (шаровидную) структуру эти белки называют глобулинами. А за то, что они вырабатываются иммунными клетками, их прозвали иммуноглобулинами.

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

На картинке - модель спайк-белка SARS-CoV-2 (источник). Спайк-белки (S-protein) - это как раз те белки-шипы, которые создают ореол короны вокруг коронавируса. S-протеины обеспечивают проникновение вируса в клетку. Зеленым подсвечены эпитопы (антигенные детерминанты) - участки антигена, с которыми может связаться антитело. Если антитело свяжет белок, то вирус не сумеет проникнуть в клетку.

Каждый B-лимфоцит вырабатывает свой уникальный набор антител.

А все вместе лимфоциты могут синтезировать от нескольких миллионов до нескольких миллиардов различных вариантов иммуноглобулинов. Правда, установить, с каким количеством антигенов способно связаться одно антитело, практически невозможно. Антитело может связаться с узким кругом антигенов, что зависит от химических свойств и совпадения поверхностей антигенсвязывающего центра антитела и активной части антигена (эпитопа).


Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

Компьютерная модель взаимодействия антигена вируса гриппа с антителом (антиген слева, антитело справа). Как видите, их поверхности комплементарны, то есть соответствуют друг другу.

Иммуноглобулин не простой белок, он состоит из двух пар других белков (полипептидов), которые называют цепями. Большие тяжелые цепочки полипептидов называют H-цепи (Hard), легкие - L-цепи (Light).

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

Отдельные фрагменты антитела связаны между собой дисульфидными связями (связь между двумя атомами серы). Буквой С обозначили не изменяющиеся участки антитела (constant), буквой V - уникальные изменяющиеся участки (variable).

Вариабельная часть антитела (“усы”) содержит антигенсвязывающий центр - тот участок иммуноглобулина, который схватит антиген за его выступающую часть (за эпитоп).


Противоположный конец антитела (Fc-фрагмент, Fragment crystallizable) нужен для кооперации с другими участниками иммунного ответа: с макрофагами, нейтрофилами,

эозинофилами и базофилами.

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

Ещё раз о силе и слабости антител


Также важно понимать, что несколько разных антител (от разных лимфоцитов) могут с разной силой связываться с антигеном. Вообще, антиген и антитело склеиваются не навсегда, и этот союз может распадаться, что зависит от различных химических характеристик. Чем быстрее комплекс антиген-антитело распадется, тем хуже, ведь тогда носитель антигена сможет продолжить своё подлое дело. Для определения силы связи иммуноглобулина с эпитопом придумали термин аффинность. Этот показатель выражается в молях, и чем он меньше, тем лучше. То есть аффинность 10М лучше (сильнее) 100М. А на самом деле, эти значения гораздо меньше - от 10 в минус 7 степени до 10 в минус 11.

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

Ещё выделяют понятие специфичности антитела. Чем более узкий круг антигенов может связать антитело, тем оно специфичнее. Идеальная специфичность - это когда антитело может связать только одну конкретную молекулу. Но в жизни идеал не достижим, и обычно антитело может связать несколько очень похожих антигенов. Низкая специфичность означает, что иммуноглобулин способен связаться со многими антигенами (условно многими), но эти связи достаточно слабые. То есть низкая специфичность означает слабую аффинность, и наоборот - высоко специфичные антитела имеют сильную аффинность. Иммуноглобулины с низкой специфичностью подобны дружинникам - они могут быстро схватить почти любого нарушителя, но не сумеют его долго удержать. А вот высокоспецифичные антитела похожи на отряд специального назначения - их меньше, их нужно дольше обучать, зато действуют они быстро и эффективно.

Как антитела убивают врагов


Антитела защищают наш организм с помощью нескольких механизмов. Чтобы остальные участники иммунитета узнали, когда антитело связалось с антигеном, существует специальный механизм. Иммуноглобулин, который прилип к антигену, изменяет свой Fc-фрагмент таким образом, что к нему могут присоединиться лейкоциты и некоторые иммунные белки. Без активации антигеном антитело никому не даст потрогать свой Fc-фрагмент.

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

Непосредственно связывая вредную молекулу, антитела могут нейтрализовать действие яда и токсинов. Связанный яд не сможет проникнуть в наши клетки или воздействовать на рецепторы. Конечно, если доза токсина большая, и поступил он быстро, то антитела не спасут (не успеют). Антитела против ядов и токсинов можно вводить в виде лекарств. К примеру, противостолбнячная и противодифтерийная сыворотки содержат готовые антитела против токсинов столбняка и дифтерии. Кстати, за разработку этих сывороток немецкий иммунолог Эмиль фон Беринг получил Нобелевскую премию. Какие ещё примеры есть? Сыворотки против яда гадюки или каракурта содержат, как вы догадываетесь, антитела против этих ядов. Антирабический иммуноглобулин вводят против бешенства (в случае укуса больным животным). Получают такие антитела путем иммунизации животных (животным вводят токсин, и у них вырабатывается иммунитет с антителами).

Анимация иллюстрирует, как антитело связывает токсин, и связанный токсин не может проникнуть в клетку.

Антитела, прилипшие к вирусу, блокируют его патогенную (болезнетворную) активность, не позволяя проникнуть внутрь клетки (вирусы могут жить только внутри клеток). Кроме того, антитела могут связывать несколько вирусных частиц в единый конгломерат и делать врага более уязвимым. Противовирусные антитела также можно вводить больным в виде сыворотки. Например, против вируса Эбола была изобретена сыворотка ZMapp на основе антител (с использованием генной инженерии). Для лечения новой коронавирусной инфекции применяют сыворотку из крови больных, переболевших COVID-19. Обратите внимание, что это не вакцинация, а пассивная иммунизация (иммунитет не вырабатывается, а получается извне).


Тандем антиген-антитело называют иммунным комплексом (ИК). К Fc концу антитела может присоединиться фагоцит и проглотить этот комплекс. Фагоциты ужасно возбуждаются, когда встречают связанные антитела. Внутри фагоцита ИК переварится внутриклеточными ферментами. Также к свободному концу активного антитела может прицепиться один из белков комплемента (группа белков врожденного иммунитета). А комплемент, в свою очередь, может прилипнуть к эритроциту. Эритроцит транспортирует иммунные комплексы в селезенку и печень, где макрофаги расщепляют антиген-антитело. Да, эритроциты тоже участвуют в иммунитете.

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

Циркулирующие иммунные комплексы могут оказывать повреждающее действие на организм (например, если их слишком много или присутствуют иммунные дефекты). Оседая в разных тканях (особенно в сосудах), ИК вызывают локальное повреждение органа (например, гломерулонефрит, некоторые артриты).


Антитела, облепившие бактериальную клетку, активируют макрофаги и нейтрофилы. Эти клетки как бы цепляются за Fc фрагмент антитела и начинают фагоцитировать микробную клетку. Кроме того, антитела, облепившие опухолевые клетки, активируют цитотоксическую (клеткоубийственную) активность особых лимфоцитов - натуральных киллеров. Как вы уже знаете, антитело умеет связываться и с комплементом. Но в случае бактерий активированный комплемент способен формировать поры в микробной клетке, в результате чего та погибает. Ещё антитела могут склеивать бактериальные клетки между собой, нарушая процесс их жизнедеятельности.

Типы антител


В зависимости от структуры Н-цепей выделяют 5 классов (изотипов) молекул иммуноглобулинов - IgM, IgG, IgA, IgD и IgE. Кроме разницы в строении тяжелых цепей, растворимые формы иммуноглобулинов M и A представлены пентамером и димером. “Мер” здесь означает повторяющуюся часть, а приставки “ди” - два и “пента” - пять. То есть IgM состоит из пяти повторяющихся молекул, а IgA - из двух. Остальные антитела называются мономерами (“моно” - один).

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

В процессе иммунного ответа B-лимфоциты способны переключать синтез иммуноглобулинов с одного класса на другой, например, с IgM на IgG. При этом вариабельная часть остается той же.


Но зачем нам нужны эти пресловутые классы? Ведь антитела и так до безумия уникальные, к чему природа придумала ещё и изотипы. Разберем отдельно, что делает каждый класс иммуноглобулинов.


IgM - первое антитело, которое начинает вырабатывать B-лимфоцит в ответ на инфекцию. Более того, с этого иммуноглобулина начинается жизнь зрелого лимфоцита - это его аттестат зрелости. IgM вырабатывается при первичной встрече с инфекционным агентом. Это происходит, примерно, на 3 - 4 день от начала инфекции. Антитело имеет слабую аффинность и низкую специфичность, зато у IgM аж десять антигенсвязывающих центров, что, в конечном итоге, дает ему неплохие шансы на сдерживание врага. Иногда десять слабых рук прочнее держат, чем две сильные. Наибольшее количество IgM вырабатывается к 4 - 6 дню, а снижается концентрация к 10-му дню. Антитела этого класса призваны максимально быстро реагировать на новую инфекцию, пусть и с низкой аффинностью. Повышение IgM к конкретному возбудителю свидетельствует об остром инфекционном процессе (заболел впервые, разгар болезни). Кроме того, в крови всегда присутствует небольшое количество IgM, которое вырабатывается в ответ на обычные антигены, поступающие с поверхности кожи и слизистых оболочек. Именно антитела класса M отвечают за развитие гемотрансфузионного шока при переливании не подходящей группы крови. Молекулы IgM большого размера, они не проникают через плаценту и не попадают в кровь плода (поэтому не страшно, если у плода и мамы разные группы крови). IgM обладает самой высокой способностью активировать комплемент. Достаточно одной молекулы IgM на поверхности бактерии, чтобы запустить активацию комплемента.

Наши внутренние войска: антитела - что было дальше? Иммунитет, Иммунология, Медицина, Антитела, Биология, Гифка, Видео, Длиннопост

IgG - вырабатываются вслед за иммуноглобулинами класса М. Это более специфичные антитела, аффинность их гораздо выше. Чтобы синтезировать антитела, максимально подходящие к конкретному антигену, каждый B-лимфоцит начинает производить антитела, чуть-чуть отличающиеся друг от друга. Лимфоцит как бы ищет подходящую конфигурацию, и, в конце концов, получает антитело с максимальной аффинностью к данному антигену. Это процесс называется созреванием аффинности. Подробнее о нем я расскажу в следующем посте. Для выработки таких высокоспецифичных антител нужно время, поэтому IgG начинает вырабатываться позже (пик достигается на 10 - 14 день). Среднее время жизни этого антитела до 2х месяцев (но может быть и больше). Небольшое количество антител может сохраняться в течение всей жизни. При повторной встрече с антигеном (повторная инфекция) клетки памяти B-лимфоциты начинают сразу вырабатывать IgG в больших количествах, что позволяет не допустить развитие болезни. Повышение IgG свидетельствует о недавней первичной инфекции или о повторном инфицировании после ранее перенесенной болезни (в том числе после вакцины). Например, повышение IgG против глистов говорит о повторной инвазии возбудителя (то есть человек опять заразился). Эти иммуноглобулины единственные проникают через плаценту в кровь и обеспечивают иммунитет плода и новорожденного малыша до 2 - 3 месяцев. Но и эти же антитела отвечают за развитие резус-конфликта (IgG резус-отрицательной матери атакует эритроциты резус-положительного плода).


IgA называют секреторным антителом. Секретом обозначают жидкость, выделяемую определенными клетками (например, слюна - секрет, вырабатываемый слюнными железами). Антитела класса A плавают в крови, а также присутствуют в слюне, слезах, молоке и на слизистых оболочках. Эти антитела усиливают защитные свойства пищеварительного тракта, дыхательных, половых и мочевыделительных путей. Они тоже вырабатываются после IgM и достигают пика на 5 - 6 день; живут около 12 дней. IgA не умеет связываться с комплементом и бактериальными клетками, но предохраняет слизистые оболочки от бактериальных токсинов, а также от вирусов. У детей первых месяцев жизни IgA отсутствует или мало вырабатывается, основную часть малыши получают с молоком матери. Кстати, молоко матери содержит все виды антител, а также цитокины, которые помогают ребенку формировать иммунную систему.


IgE присутствует в крови в очень малых количествах. Его основная дислокация - в слизистых желудочно-кишечного тракта и в бронхах и легких. Эти антитела участвуют в противогельминтном иммунитете. Облепливая яйца паразитов и тела взрослых особей, IgE активирует эозинофилы, которые выделяют различные токсические вещества. IgE принимает непосредственное участие в аллергиях немедленного типа (крапивница, анафилактический шок, аллергический насморк и другие). IgE активирует базофилы и тучные клетки, задача которых обеспечить приток крови и миграцию других лейкоцитов к месту воспалительных событий. Срок жизни - около четырех суток, на базофилах и тучных клеток могут находиться до двух недель.


IgD долгое время оставался темной лошадкой, да и сейчас его функция до конца не ясна. В настоящее время известно, что он участвует в распознавании антигена и помогает активировать B-лимфоцит.


На этом, пожалуй, стОит закончить. В следующем посте я планирую рассказать о развитии B-лимфоцитов и о том, как получается такое громадное многообразие антител. Всем доброго здоровья и хороших высокоспецифичных антител!

Показать полностью 8 1
758

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела

Чтобы ориентироваться в нашем внутреннем микромире, позвольте привести пару картинок с размерами различных участников иммунного ответа. Для сравнения я использовал идею рисунка отсюда, где сравниваются размеры лимфоцита, стафилококка, вируса гриппа и антитела.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

На кончике волоса поместилось 80 лимфоцитов.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Вирус гриппа в 100 раз меньше лимфоцита и в 1000 раз меньше человеческого волоса. На кончике волоса уместилось бы, примерно, 785 тысяч вирусов в один слой.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Предисловие


Как говорил один из преподавателей, Repetitio est mater studiorum. Поэтому, следуя заветам мудрецов, я должен вам напомнить несколько фундаментальных вещей.


Итак, вспомним, что антиген - это любое вещество, которое иммунитет может распознать как не своё (чужое). Способность молекул вызывать иммунную реакцию называется иммуногенностью. А вещество, порождающее ответ иммунитет, называется иммуногеном.


Если представить антиген как большую молекулу, то в ней не вся структура является иммуногеном, а только небольшая часть. Эта часть, которая непосредственно будоражит наш иммунитет, называется эпитопом (антигенная детерминанта). Когда солдат видит подозрительного субъекта, он идентифицирует его как врага по некоторым признакам: по военной форме, наличию оружия, иностранному языку или акценту, по безумному оскалу или рукам в крови и т.д. Эти признаки и есть эпитопы. В одном антигене может быть несколько разных антигенных детерминант (от двух и до сотни). Так, дифтерийный токсин содержит не меньше 80 эпитопов.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Не каждая молекула в нашем организме является антигеном (иначе иммунитет боролся бы даже с молекулами воды). Антиген - большая молекула обычно белковой или полисахаридной природы. Антигены обладают пространственной структурой, которая и узнается лейкоцитами или антителами. Небольшие молекулы не обладают иммуногенностью, но некоторые из них могут приобретать свойства антигена, если соединятся с какими-то белками внутри нашего организма. Такие “неполноценные антигены” называются гаптенами. Например, некоторые металлы, антибиотики и даже витамины могут выступать в роли гаптенов.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Гаптены - небольшие молекулы, которые сами по себе не обладают антигенными свойствами. Но при соединении с белком такой комплекс превращается в антиген.

Иммуноглобулины


Вспомним, что все белки состоят из аминокислот. Различная последовательность аминокислот образует длинную цепочку молекул, которую мы называем белком или протеином. Но последовательность аминокислот не единственная вещь, которая определяет свойства белка. Другой важной особенностью является то, как разные части белка располагаются в пространстве. Некоторые части белка притягиваются друг к другу, образуя замысловатые петли и завитки. Эти завитки могут притягиваться к другим завиткам, белковая цепь изгибается самыми немыслимыми образами, образуя разные уровни структуры белка. Кстати, процесс сворачивания белка в такие структуры называется фолдингом. Существуют даже платформы для распределенных вычислений структуры белка, которые в настоящее время используются для исследования коронавируса (почитать здесь). Так что каждый из нас может сделать посильный вклад в победу над ковидЛом :)


Выделяют четыре структуры белка - первичную, вторичную, третичную и четвертичную. Если вы возьмете нитку или цепочку в руки и начнете её скручивать, то она будет укорачиваться, извиваться и принимать определенную форму. Эти формы и являются разными уровнями упаковки белка в пространстве.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Упаковка белка во вторичную, третичную и четвертичную структуры. В данной анимации действие происходит в двумерном пространстве, тогда как в реальности фолдинг осуществляется в трехмерном пространстве.

Белки, которые при упаковке имеют вид шарика, называются глобулинами (от латинского “глобула” - шар). Около половины белков в нашей крови имеют форму глобулинов. Ну, а если мы возьмем белки-глобулины, которые относятся к иммунной системе, то получим иммуноглобулины. Обычно иммуноглобулины обозначают английскими буквами Ig (Immunoglobulin). Некоторые Ig вы уже знаете. Например, главный комплекс гистосовместимости MHC представлен иммуноглобулинами. Также к этим белкам относятся Т-клеточные рецепторы, о которых я рассказывал здесь и тут.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Какие бывают иммуноглобулины: а и б - главный комплекс гистосовместимости MHC 1 и MHC 2; в - Т-клеточный рецептор TCR; г - антитело на поверхности B-лимфоцита

Антитела


Антитела также относятся к иммуноглобулинам. Они производятся плазмоцитами (плазматические клетки), которые происходят из B-лимфоцитов. Но о B-клетках будет отдельный пост.


Антитела состоят из нескольких белковых цепочек. Одни из них по молекулярной массе легкие, другие - тяжелые, поэтому эти цепи так и называются: тяжелые (H - heavy) и легкие (L - light). Вообще, самая простая молекула антитела похожа на английскую букву Y (или рогатку). Каждая из палочек этой литеры состоит из переплетенных легких и тяжелых цепей. Это знание нам в дальнейшем понадобится для понимания разных типов антител и принципа их работы.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

3D-модель антитела. Красным выделены легкие цепи, серым - тяжелые.

“Усы” или “антенны” антитела (верхушки буквы Y) связываются с антигеном. Эта часть антитела так и называется - фрагмент, связывающийся с антигеном (Fab - Fragment, antigen binding - антигенсвязывающий фрагмент). Так как таких антенны две, то одно антитело способно связать, как минимум, два антигена. Каждая B-клетка производит свой собственный, уникальный набор антител. Разнообразие возможных комбинаций антител, способных связать разные антигены, составляет от нескольких миллионов до нескольких миллиардов. Механизмы, благодаря которым получается такое несметное количество разных антител, похоже на синтез Т-клеточных рецепторов (о чем я подробно писал здесь). Более детально об этом я расскажу в посте про B-лимфоциты.


Нижняя часть антитела (вертикальная палочка в букве Y) нужна для взаимодействия антител друг с другом и с другими лейкоцитами. Так как эта часть молекулы легко кристаллизуется, её называют Fc-фрагментом (Fc, Fragment crystallizable - кристаллизующийся фрагмент).

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Антитела могут существовать в трех формах:

- растворимой - свободно плавают в крови и других жидкостях организма;

- трансмембранной (на поверхности B-клетки);

- связанной (с другими лейкоцитами).


Какие бывают антитела


В зависимости от строения тяжелых цепей (H-цепей) антитела делят на 5 классов (изотипов): IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Каждый из классов выполняет свою специфическую функцию, о чем я впоследствии расскажу.


Мы уже знаем, что антитело выглядит как буква Y, однако так выглядит самый простой иммуноглобулин. Более сложные антитела могут состоят из нескольких букв Y:



Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Антитело из одной Y-молекулы называется мономером, из двух - димером, а из пяти - пентамером. Мономер может связать 2 антигена, а пентамер - 10.

Как антитело связывается с антигеном


Итак, антитело состоит из двух фрагментов. Fab-фрагмент (“усики”) содержит участки, уникальные для каждого набора антител, производимых одним B-лимфоцитом. В этих фрагментах есть особые участки, которые называются гипервариабельными, чтобы подчеркнуть, насколько они разнообразны (миллионы вариантов).


Именно гипервариабельные участки антитела связывают антиген. Связывание происходит с помощью межмолекулярных взаимодействий (ионные, водородные и другие). Такие взаимодействия возможны только в том случае, если между антигеном и антителом будет очень маленькое расстояние. А это, в свою очередь, возможно только при совпадении поверхностей обеих молекул.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Более того, антитело прилипает не ко всему антигену, а к его активным участкам - эпитопам. Обычно эпитоп - это некая выступающая (выпуклая) часть антигена.


Для чего нужно, чтобы антитело связалось с антигеном? Вспомним, что антиген - это нечто чужеродное в нашем организме. Если это яд или токсин, то при взаимодействии опасной молекулы с антителом ядовитое вещество теряет повреждающие свойства. Если это вирус, то, облепленный антителами, он не сможет попасть в клетку. Бактерия, чья поверхность усеяна антителами, является лакомым кусочком для фагоцитов. Кроме того, комплекс антиген-антитело является активирующим сигналом для фагоцитов, эозинофилов и базофилов.


Подобно лазерной подсветке цели для авиации, антитела как бы маркируют все то, что нужно удалить из организма.

Солдаты подсветили десептикона лазером для авиационного удара. Похожим образом антитела “подсвечивают” бактерии для фагоцитов.

Сила антител


Каждое антитело по-разному связывается с чужеродными веществами. Сила связи с антигеном зависит от того, насколько хорошо подойдут друг другу поверхности иммуноглобулина и антигена. Иными словами, насколько хорошо выпуклость эпитопа ляжет в полость антитела.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Верхнее антитело (справа) связалось с антигеном благодаря совпадению их поверхностей. Нижнее антитело сильно отличается по форме от эпитопа, поэтому не смогло с ним соединиться.

Для характеристики силы связывания придумали термины “аффинность” и “авидность”.


Аффинность означает силу связи между одним антигенсвязывающим участком и эпитопом. Чем сильнее свяжется антитело с антигеном, тем стабильнее будет этот комплекс. Антитела со слабой аффинностью к антигену образуют слабые связи и легко “отпускают” антиген. А если комплекс антиген-антитело легко распадается, то толку от такого взаимодействия мало. Это как наручники, которые легко спадают с рук задержанного.


Авидность - это сила связи целой молекулы антитела со всеми антигенными эпитопами, которые ей удалось связать. То есть совокупность аффинностей антитела составляет авидность. Антитело может иметь низкую афинность, но высокую авидность. Например, антигенсвязывающие центры иммуноглобулина M (пентамер) слабо аффинные, но за счет того, что их много (аж 10 штук), IgM имеет высокую авидность.

Наши внутренние войска: пули-умницы антитела Иммунитет, Иммунология, Биология, Медицина, Гифка, Видео, Длиннопост

Пожалуй, на сегодня хватит антител. В следующем посте я расскажу о B-лимфоцитах и продолжу рассказывать об иммуноглобулинах. Всем хороших эмоций и аффинных антител!

Показать полностью 11 1
76

Наши внутренние войска: не киллерами едиными богат Т-репертуар

Разнообразие репертуара Т-лимфоцитов


Предпоследним постом я завершил описание Т-лимфоцитов, хотя ещё упомяну о них в посте про B-лимфоциты. Но на Т-киллерах, -хелперах и -регуляторах дело не заканчивается. В этом посте я хочу рассказать о других клетках Т-линии. Об этой стороне иммунитета не очень часто вспоминают в научно-популярных статьях, но для полноты картины я должен об этом рассказать :)


Также напомню, что почти каждая клетка на своей поверхности выставляет MHC молекулы (главный комплекс гистосовместимости). Эти молекулы содержат кусочки белков из внутреннего содержимого клеток. Это могут быть свои собственные белки или чужеродные протеины (вирусные, бактериальные). MHC система нужна для Т-киллеров и Т-хелперов, чтобы они могли распознавать зараженные или измененные клетки.



Т-клетки памяти
Наши внутренние войска: не киллерами едиными богат Т-репертуар Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Гифка, Длиннопост

Вспомним, что после активации наивных хелперов (CD4) или киллеров (CD8) получаются эффекторные клетки. Лимфоциты-эффекторы либо убивают зараженные клетки, либо стимулируют другие звенья иммунитета. Но часть эффекторных лимфоцитов не участвует во всех этих схватках, а превращается в Т-клетки памяти. Факт активации Т-лимфоцита означает, что в организме присутствует угроза (а точнее - чужеродный антиген). Хорошо бы не только уничтожить возбудителя, но и запомнить, как он выглядит, чтобы в следующий раз отреагировать сразу, без всяких прелюдий. Поэтому единичная часть активированных киллеров и хелперов (несколько процентов) превращается в клетки памяти. Эти клетки не участвуют в иммунном ответе, а терпеливо ждут своего часа. Они знают конкретного врага в лицо и в случае его повторного появления действуют очень быстро, даже не позволяя развиться заболеванию. Часть из них расселяется по лимфатическим узлам, а часть остается в месте, откуда проник возбудитель. В отличие от наивных лимфоцитов, Т-клеткам памяти нужно гораздо меньше стимулирующих сигналов для активации. Т-клетки памяти начинают формироваться уже во внутриутробном развитии и появляются в течение жизни по мере встречи с разными антигенами.


Т- и B-клетки памяти формируют основу иммунологической памяти и протективного иммунитета. Об этом, а также о вакцинации, я собираюсь рассказать после постов о B-клетках и антителах.

Натуральные киллеры


Кроме киллеров и хелперов существует ещё один особый вид лимфоцитов - естественныекиллеры (natural killers, NK-клетки, натуральные киллеры). Это вид клеток, обладающий свойствами врожденного и адаптивного иммунитетов. У натуральных киллеров нет Т-клеточного рецептора, и им не нужна классическая презентация антигенов, чтобы напасть на врага. Из-за того, что этим киллерам не нужна антигенпрезентация, их и называют естественными. Внутри этих клеток содержатся много гранул с токсическими веществами для разрушения измененных или инфицированных клеток. NK-клетки убивают по тому же принципу, что и Т-киллеры. Натуральные клетки похожи на дружинников, охраняющие границы нашего организма. Они не умеют распознавать антиген, как киллеры или хелперы, зато реагируют быстрее и в случае чего зовут на помощь другие иммуноциты.


NK как швейцарский нож: он и дендритные клетки привлекает, и активирует макрофаги с Т-лимфоцитами, и выделяет интерферон. Также во время беременности внутриматочные NK-клетки обеспечивают толерантность иммунитета матери к плоду.


Наши внутренние войска: не киллерами едиными богат Т-репертуар Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Гифка, Длиннопост

Два натуральных киллера атакуют раковую клетку печени.

У NK есть ещё одна важная функция - проверять наши клетки на наличие MHC рецепторов. Дело в том, что некоторые вирусы и опухоли в процессе эволюции научились подавлять экспрессию MHC. Говоря проще, вирусы запрещают клетке выставлять наружу свое содержимое с помощью главного комплекса гистосовместимости. А если нет MHC, то лимфоциты не могут распознать такую клетку. Да, хитры наши враги, ничего не скажешь! И опять мы были бы не мы, если не сумели противостоять такой вирусной тактике. Вот тут на сцену и выходят натуральные киллеры. Они проверяют подозрительные клетки, и если на их поверхности слишком мало MHC молекул, то такие клетки считаются скомпрометированными и будут уничтожены.Такой механизм распознавания называется “missing self” (отсутствие своего). Кроме того, если клетка подверглась повреждениям (в результате вирусной инфекции или опухолевой трансформации), она начинает выставлять на своей поверхности стрессовые белки. Эти белки распознаются естественным киллером, и клетка также будет атакована.


Наши внутренние войска: не киллерами едиными богат Т-репертуар Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Гифка, Длиннопост

Натуральный киллер “мониторит” ткани. Он не трогает клетки с достаточным количеством MHC на поверхности, но уничтожает подозрительную “лысую” клетку.

γδT-клетки


Когда я рассказывал о Т-лимфоцитах, то скрыл маленькую деталь: ещё до попадания в тимус пре-Т-лимфоциты делятся на две популяции. Первую называют αβT-клетки (альфа-бета Т-клетки), а вторую - γδT-клетки (гамма-дельта Т-клетки). С первой группой мы уже познакомились: αβT-лимфоциты составляют 99% Т-лимфоцитов и из них получаются киллеры и хелперы.


γδT-лимфоциты составляют менее 1% от Т-лимфоцитов и наиболее представлены в легких, коже, пищеварительном и мочеполовом трактах. Эти клетки минуют тимус и дозревают, в основном, в слизистых оболочках пищеварительного тракта (но малая часть γδT развивается и в тимусе). Они, подобно натуральным киллерам, занимают промежуточное положение между клетками врожденного и адаптивного иммунитетов. Как я уже написал, часть из них сидит в слизистых оболочках, а другая часть циркулирует в крови. У них нет классического TCR рецептора (T-cell receptor), который уникален для каждого антигена. Но у них есть похожий белок, который называется γδTCR (гамма-дельта Т-клеточный рецептор). Эти рецепторы не настолько разнообразны, как классические TCR, зато они могут связываться с антигенами напрямую, без предварительной презентации антигена (без главного комплекса гистосовместимости MHC). Также эти клетки способны распознавать антигены не белковой природы (вспомним, что MHC предоставляет только кусочки белков).


Вообще, γδT-клетки недостаточно изучены, и не совсем понятно, как они работают. Но известно, что они одними из первых реагируют на инфекцию и способны распознавать широкий класс бактерий, а также свои собственные измененные клетки (опухолевые). Они даже способны предоставлять антигены хелперам и киллерам подобно дендритным клеткам. Более того, эти малочисленные бойцы способны активировать дендритные клетки, Th1-хелперы и B-лимфоциты. А после уничтожения микроба они успокаивают иммунитет и участвуют в восстановлении поврежденных тканей.


В настоящее время изучается возможность создания живых вакцин на основе γδT-клеток.

Наши внутренние войска: не киллерами едиными богат Т-репертуар Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Гифка, Длиннопост

NKT-лимфоциты


Все никак не успокоятся эти буйные Т-лимфоциты и опять подкидывают нам новые клетки. На этот раз - естественные киллерные Т-клетки (NKT-клетки), составляющие всего лишь 0,1% от общего количества Т-лимфоцитов в крови. Эти малочисленные клетки имеют черты натуральных киллеров и обычных Т-киллеров. У них тоже есть TCR рецептор, но чуть отличающийся от классического - он менее специфичный и может связываться с большим количеством антигенов. При этом NKT-лимфоциты связываются не с белковыми антигенами, а с липидными (жировыми и сахарно-жировыми). Эти клетки способны как активировать, так и подавлять Th1- и Th2-хелперы. Кроме того, они участвуют в противоопухолевом иммунитете. Также они задействованы в противопаразитарном и противогрибковом иммунитетах. Существуют синтетические вещества, стимулирующие NKT-клетки и дендритные клетки (AH10-7 и KRN7000). Эти стимуляторы рассматриваются для использования в вакцинах и в лечении онкологии. В целом, данная популяция клеток также мало изучена, и их скрытые возможности предстоит ещё открыть.


Итак, кроме классических хелперов и киллеров, линия Т-лимфоцитов предоставляет немногочисленную группу других клеток, способных быстрее реагировать и активироваться иными механизмами. Эти лейкоциты являются связующей формой между клетками врожденного и приобретенного иммунитетов. Их роль ещё недостаточно изучена, и в будущем, я думаю, нам покажут их новые функции. В следующем посте я начну рассказывать о B-лимфоцитах и антителах, чье обнаружение открыло новую веху в диагностике и лечении заболеваний. Всем отличного настроения, и пусть ваш Т-репертуар хранит здоровье!

Показать полностью 3
31

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса?

В прошлом посте я рассказал, как получаются Т-лимфоциты и какой серьезный отбор они проходят. Что же происходит с этими клетками дальше?

Несколько Т-киллеров атакуют раковую клетку и образуют с ней разрушительный контакт, который поэтично называют “поцелуй смерти”. Киллеры выделяют цитотоксические вещества для уничтожения врага.

Жизнь вне тимуса


Итак, тимус покидают зрелые Т-лимфоциты: киллеры и хелперы. Однако эти солдаты ещё не нюхали пороху, они не знают, что такое настоящий антиген (тимоциты контактировали только с антигенами своих тканей). Поэтому их называют наивными лимфоцитами. С током крови эти наивные юнцы поступают во все периферические органы иммунной системы (о которых был отдельный пост).

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса? Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Длиннопост

Строение лимфатического узла.

Наши лимфоцитарные бойцы распределяются по разным военным частям. Одна из таких частей представлена лимфатическими узлами. Эти небольшие скопления лимфоидной ткани раскиданы по всему организму. Сюда поступают зрелые, но наивные Т- и В-лимфоциты. Именно здесь, в лимфоузле, они готовятся исполнить свое предназначение. Через лимфоузел проходит лимфа, которая омывает ближайшие ткани и захватывает всё подозрительное, что там есть. Основные регионы скопления лимфатических узлов представлены на картинке ниже.

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса? Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Длиннопост

Группы лимфатических узлов (ресурс).

В лимфатических узлах также присутствуют макрофаги и дендритные клетки, которые приносят антигены наивным лимфоцитам. Здесь лимфа очищается от антигенов и всего чужого, что она принесла с собой. И здесь же происходит дальнейшее созревание лимфоцитов. Как только новоиспеченный киллер или хелпер столкнулся со своим единственным антигеном, он активируется и начинает делиться. Активированные лимфоциты называются эффекторными клетками (потому что они производят некоторый эффект). Из лимфоузла активированные лейкоциты перемещаются к воспалительному очагу и реализуют там свои биологические функции.

Т-хелперы


Т-киллеры - это только половина из Т-лимфоцитов, покинувших свою свою альма-матер. Вторую половину составляют Т-хелперы. Если быть точнее, хелперов чуть больше половины, а киллеров - немного меньше.


Но зачем нужны хелперы? Возможно у вас уже мелькнула догадка: хм, help - означает “помогать”, следовательно, эти лимфоциты в чем-то кому-то помогают. И ваша догадка верна, Шерлок! Т-хелперы, несущие на своей поверхности маркер (белок) CD4, поддерживают и регулируют иммунитет, воздействуя на его разные звенья. Сами хелперы не участвуют в уничтожении своих клеток или микробов, но помогают это делать другим. Они эдакие политруки, мотиваторы и вдохновители иммунных клеток. Хелперы выполняют свои функции, выделяя различные сигнальные молекулы. Как только началась война за жизнь и здоровье нашего организма, отовсюду слышится крик Т-хелперов:


Вперед, за родину! Отступать некуда! Ты, макрофаг, ну-ка съел вон ту бактерию, а ты, нейтрофил, ему помоги! Эй, Т-киллер, во имя всего святого, пойди уничтожь эту подозрительную клетку, внутри неё какие-то неправильные белки! Аллё, эозинофил, чего заснул? Гляди, там глист прополз - атакуй его! B-лимфоциты, ну-ка, навели на цель орудия и выпустили антитела!.. Всё-всё, ребята, тише, пора заканчивать обстрел, враг уничтожен! Время зализывать раны.


Изначально CD4-клетки делили на два вида (субпопуляции): Т-хелперы 1 и Т-хелперы 2. Однако вскоре этот репертуар значительно расширился. Для краткости их стали обозначать Th1, Th2, Th3, Th9 и так далее. Вначале нумерация шла просто по порядку, но в дальнейшем число стало обозначать, какое вещество выделяет тот или иной хелпер.


Если вы помните, я периодически упоминал цитокины - вещества белковой природы, которые клетки выделяют для общения друг с другом. Эдакие биологические смс-ки. Цитокины, которые выделяют лейкоциты, называют интерлейкинами. К примеру, хелпер Th17 выделяет интерлейкин-17 и ряд других веществ, которые активируют нейтрофилы для защиты эпителиальных барьеров (эпителий - это ткань, контактирующая с внешней средой). Разбирать каждый вид хелперов мы не будем (ибо вы проклянете меня), но несколько основных типов рассмотрим. А для наглядности ниже приведу таблицу.

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса? Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Длиннопост

Таблица “На что какой хелпер влияет”. Справа от стрелки показаны клетки, на которые влияет хелпер. В оранжевой табличке - физиологические эффекты хелпера. Рядом в синем квадратике указан основной патологический процесс, развивающийся вследствие дисфункции данного класса хелперов.

Расшифровка: Мф - макрофаг; Эо - эозинофил; Нф - нейтрофил; Дк - дендритная клетка; Т - Т-лимфоциты; Тк - тучная клетка; Бф - базофил; Кц - кератиноцит (клетка кожи); мФб - миофибробласт (заживляет и стягивает края раны); Эп - эпителий (клетки слизистых оболочек).

Th1 лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет. Они выделяют ряд интерлейкинов, которые стимулируют различные клетки. Выделяя фактор некроза опухоли (ФНО-b), Th1 активируют воспалительные макрофаги. Кроме того, хелперы выделяют цитокины, необходимые для эффективной работы Т-киллеров. Дело в том, что недостаточно только показать антиген Т-киллерам. Этим прихотливым клеткам нужны ещё и дополнительные стимулы, которые может послать или дендритная клетка, или хелперы. Поэтому Th1 выделяют костимулирующие факторы, необходимые для максимальной экспансии киллеров.


Например, интерлейкин-2 стимулирует созревание клонов лимфоцитов, а также активирует работу нейтрофилов и моноцитов. Интерлейкин-2 необходим для полноценной активации Т-киллеров. Настолько этот стимулятор хорош, что существует его лекарственный аналог, который применяется для лечения иммунодефицитных состояний.


Также Th1 выделяют интерферон-гамма, который, как и другие интерфероны, тормозит размножение вирусов и предотвращает заражение здоровых клеток. А ещё эти хелперы стимулируют B-лимфоциты к продукции антител, а именно - IgG (иммуноглобулин G).

Т-киллеры, связавшиеся с дендритной клеткой, активируются после помощи Т-хелперов.

Th2 лимфоциты выделяют несколько разных интерлейкинов (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10 и ИЛ-13). Этот тип лейкоцитов активирует B-лимфоциты и способствует выработке антител разных классов, особенно IgE (да-да, антитела тоже бывают разные). Также хелперы этого класса активируют эозинофилы и базофилы. Тандем IgE и эозинофилов играет важную роль в противоглистном иммунитете. IgE и базофилы виноваты в различных аллергических реакциях, таких как аллергические астма и ринит, пищевая аллергия и другие. Основная активность этих хелперов происходит вблизи эпителиальных барьеров ЖКТ и легких.


И ещё один тип CD4-клеток, о котором нужно бы упомянуть - Т-регуляторы (Th-reg). Это тоже подвид хелперов, который раньше выделяли в отдельный вид и называли супрессорами. Задача этого класса - регулировать иммунный ответ, не позволяя военной ярости погубить весь организм. Они выделяют интерлейкин-10, который снижает активность киллеров и макрофагов, а также подавляет высвобождение разных воспалительных веществ (интерфероны, фактор некроза опухоли и другие интерлейкины). С другой стороны, ИЛ-10 увеличивает выживаемость B-лимфоцитов и стимулирует продукцию антител, а также созревание новых тимоцитов. Другое вещество, трансформирующий фактор роста b (ТФРb), также подавляет иммунные реакции. К сожалению, некоторые злокачественные опухоли тоже “научились” вырабатывать этот фактор.


Но почему природе понадобилось “придумывать” такой сложный механизм защиты в виде посредников-хелперов. Хорошо, мы ещё можем понять, зачем нужны регуляторы - чтобы прекратить иммунный ответ. Но Th1 и Th2? Наличие хелперов помогает более тонко настроить иммунный ответ. Слишком агрессивный иммунитет будет успешно бороться с большинством инфекций, но и с большой долей вероятности атакует свои же клетки. Слабый же иммунитет не тронет своего хозяина, но и пропустит какой-то микроб. Кроме того, хелперы могут прицельно переключать иммунитет на какой-то конкретный тип возбудителя (например, на вирусный или бактериальный).


Сначала чужеродное вещество должна распознать, например, дендритная клетка. Затем она покажет это вещество Т-киллеру и Т-хелперу. Даже если киллеры не активировались в силу каких-то причин, то активированные хелперы простимулируют наивных киллеров, и те с большей долей вероятности распознают чужеродный антиген. Поэтому для эффективного иммунного ответа нам очень нужны хелперы, они способствуют активации клеточного (киллеры, макрофаги) и гуморального (антитела) иммунитетов.

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса? Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Длиннопост

Варианты взаимодействия хелперов и киллеров.

Иммунорегуляторный индекс и ВИЧ


В норме в крови человека содержится 30-50 % CD4 клеток (хелперов) и 20-25 % CD8 клеток (киллеров). Как видите, хелперов больше, но и репертуар их значительно разнообразнее (Th1, Th2, Th17 ...). Соотношение CD4 к CD8 всегда больше единицы и в норме составляет 1,2 - 2,5. Например, если хелперов - 50%, а киллеров - 25%, то соотношение будет 2 (50/25). Эту пропорцию называют индексом регуляции или иммунорегуляторным индексом (CD4/CD8 ratio). Данный показатель увеличивается в начале и в разгаре болезни, так как возрастает количество хелперов. В период выздоровления индекс уменьшается за счет возрастания Т-киллеров. Появилось много киллеров - значит, иммунная система распознала антиген и наплодила CD8 лимфоциты, которые атакуют инфицированные клетки. Но даже во время инфекционного процесса этот индекс не бывает значительно ниже единицы. Снижение соотношения означает состояние иммунодефицита - организму не хватает хелперов для обеспечения эффективной защиты.

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса? Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Длиннопост

Пример иммунограммы с просторов инета. Здесь всё в порядке.

И несколько слов о ВИЧ инфекции. Конечно, эта болезнь требует написания отдельного поста, но в рамках данной темы все же рискну написать ещё один абзац :) Для проникновения вируса в клетку ему необходим специфический рецептор, связавшись с которым, подлый микроб проникает внутрь клетки (более подробно написал здесь). Для вируса иммунодефицита таким рецептором является CD4 белок. Смекаете, в чем дело? Вирус поражает клетки, на поверхности которых находится CD4 рецептор, а это как раз и есть наши хелперы. Знает, куда метить, проклятый враг! В результате вирус-специфичных иммунных механизмов происходит массовая гибель Т-хелперов, и организм утрачивает способность эффективно бороться с инфекциями и опухолями. Когда уровень CD4 падает настолько, что любая “простая” инфекция вызывает тяжелое заболевание, наступает фаза СПИД-а - синдром приобретенного иммунодефицита. Иммунорегуляторный индекс при этом ниже единицы. Кстати, CD4 рецепторы присутствуют и на моноцитах и макрофагах - эти клетки также инфицируются вирусом, но живут гораздо дольше хелперов.

Наши внутренние войска: есть ли жизнь после тимуса? Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Длиннопост

Вирусы иммунодефицита человека (желтые) на поверхности хелпера.

Итак, Т-лимфоциты бывают разных типов: киллеры и хелперы. Хелперы нужны для более тонкой настройки иммунитета и регуляции его интенсивности. После созревания в тимусе Т-лимфоциты с током крови попадают во вторичные иммунные органы (лимфоузлы, селезенку и другие). Во вторичных органах происходит встреча лимфоцитов с чужеродными антигенами. Th1 обеспечивают иммунитет для борьбы с внутриклеточными паразитами, Th2 - внеклеточными. Чрезмерные “старания” Th1 приводят к воспалительному поражению клеток, а Th2 - к аллергическим реакциям. Th1 и Th2 антагонистически влияют друг на друга, то есть активация первых подавляет вторые и наоборот.


В следующем посте я расскажу о других иммунных клетках, которые помогают нам в борьбе за выживание. Всем отличного настроения и нормального CD4/CD8 ratio!

Показать полностью 5 1
94

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты

Тимус


В прошлом посте я писал о Т-киллерах, которые являются частью системы Т-лимфоцитов. Т-лимфоциты составляют 70 - 80 % от общего количества лимфоцитов. В данном посте будет дана более детальная информация о Т-лимфоцитах. Приготовьтесь к длиннотЕ. Если вас не интересуют генетические подробности, то можно пропустить раздел “Т-клеточный рецептор”.

Здесь можно видеть, как дендритная клетка связывается с Т-лимфоцитами (видео отсюда).

Тимус

Все лимфоциты происходят из стволовой клетки крови, которая обитает в костном мозге. Напомню, что эта клетка дает начало эритроцитам, лейкоцитам и тромбоцитам. Стволовая клетка делится на дочерние, и с каждым делением потомки получают все более специфичные функции и строение. На каком-то этапе образуется пре-Т-лимфоцит. Он выходит в кровь и попадает в тимус - небольшой тридцатиграммовый орган за грудиной. Главная роль тимуса - учить Т-лимфоциты бороться с чужаками и отбирать среди учеников самых лучших. Это военный институт лимфоцитарных войск, куда придут многие незрелые курсанты, но выйдут лишь зрелые единицы.

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Схематическое строение тимуса. Тимус состоит из долек, а каждая долька делится на корковое и мозговое вещества. Помимо лимфоцитов, в тимусе присутствуют вспомогательные клетки, которые помогают созревать лимфоцитам.

Поступая в тимоцитарный ВУЗ, иммунная клетка становится тимоцитом. В институте лимфоцитарных войск есть три основных направления, по которым может пойти развитие незрелого Т-лимфоцита. Несмотря на различия, все Т-лимфоциты имеют специфический рецептор-маркер CD3. Его используют в лаборатории для определения общего числа Т-лимфоцитов.


Итак, Т-лимфоциты бывают:

- Т-киллеры (CD8)

- Т-хелперы (СD4)

- Т-регуляторы (тоже CD4)


С Т-киллерами мы уже знакомы, их задача - уничтожать инфицированные и измененные клетки, а также трансплантированные ткани (пересаженные органы - тоже чужеродное вещество).


Т-хелперы стимулируют активность Т-киллеров и B-лимфоцитов.


Т-регуляторы ограничивают “ярость” иммунного ответа, подавляя активность макрофагов, Т-киллеров и Т-хелперов. Регуляторы выделяют специальные вещества, которые угнетают работу иммунных клеток.


Тимус активно трудится до полового созревания, а после этого начинает медленно увядать (инволюционировать). Развитие Т-лимфоцитов возможно только в тимусе. У пожилых людей вилочковая железа практически полностью заменяется жировой тканью, поэтому с возрастом уменьшается сопротивляемость инфекциям и опухолям.

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

На левой картинке - тимус ребенка. Справа изображен тимус взрослого. У взрослого гораздо меньше тимического вещества (фиолетовые островки среди белой жировой ткани). К 40 - 45 годам более чем 50% тимуса заполняет жировая ткань.

Созревание Т-лимфоцитов

Но что происходит, когда пре-Т-лимфоцит попал в тимус? В течение недели тимоцит не спеша делится, давая начало новым Т-лимфоцитам. По мере продвижения клеток с поверхности органа в его недра, лимфоциты становятся все более зрелыми. Созревание происходит благодаря особому окружению, где под действием разных веществ лимфоциты-курсанты приобретают новые навыки.


На каком-то этапе образуется ещё не зрелый, но уже достаточно окрепший лимфоцит, который впоследствии станет или киллером, или хелпером, или регулятором. А пока что он молодой активный курсант, которого называют CD4+CD8+ лимфоцитом. Откуда взялись эти CD4+CD8+? Это особые рецепторы, которые появляются на поверхности клетки в процессе созревания. Они отличают киллеры от хелперов и нужны для того, чтобы связываться с MHC комплексом.

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

3D модель связи MHC 2 молекулы с TCR. Снизу показана антигенпрезентирующая клетка (антиген - зеленого цвета). Сверху изображен Т-хелпер с фиолетовыми Т-клеточными рецепторами. Контакт между двумя клетками называется синапс.

Далее Т-лимфоциты получают ещё один рецептор, который умеет связываться с конкретным антигеном - Т-клеточный рецептор или TCR (T-cell receptor). И вот с этими TCR начинается настоящая магия.


Ладно, не магия, но интересные вещи :)

Т-клеточный рецептор

Мир враждебен, он населен миллиардами организмов, которые хотят испить нашей крови и вкусить нашей плоти. Поэтому всех врагов нужно уметь находить и убивать. Потенциальных чужеродных антигенов может быть огромное множество, их может быть миллиарды. Но мы были бы не мы, если бы не сумели противостоять прожорливой окружающей среде. Теоретически, наши генетические механизмы позволяют произвести до 10 в 18 степени (квинтиллион - единица с 18 нулями) уникальных T-лимфоцитов с особыми рецепторами. Но в реальности это число гораздо меньше - несколько миллиардов (впрочем, и это немало). Закодировать такое огромное число белков существующими генами невозможно, иначе всем генам только бы и пришлось хранить информацию о лимфоцитах и их рецепторах. Поэтому природа поднапряглась и придумала механизм создания огромного разнообразия рецепторов из ограниченного числа генов.

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Так делятся наши клетки.

Если максимально упростить, то дело вот в чем.

Вспомним, что наши клетки делятся путем митоза - то есть из родительской клетки образуется идентичная дочерняя (сестринская). Причем каждая клетка получит практически одинаковый набор ДНК. Таким образом, обе клетки после деления имеют идентичные гены и производят одни и те же белки (а значит, и рецепторы).

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Картина меняется, когда мы говорим о Т-лимфоцитах. В процессе деления и созревания лимфоцитов гены, отвечающие за синтез TCR, видоизменяются в случайном порядке. Этот процесс называется рекомбинацией ДНК. При копировании цепочки ДНК что-то где-то случайно вырезается или добавляется. Такая случайность в генах и обеспечивает немного разные части TCR, который связывается с антигенами.

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Абстрактное представление копирования генов в обычной клетке и в лимфоците.

Как ещё можно представить этот процесс? Давайте вообразим, будто участок ДНК - это некая нить с нанизанными на неё бусинами, где бусины - это штуки, из которых состоят гены. Так вот при копировании ДНК специальный фермент

рекомбиназа вырезает небольшие участки нити в случайных местах. В итоге мы получаем нить ДНК, отличающуюся от оригинальной:

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Теперь наши лимфоциты-курсанты обретают самое важное оружие - уникальный TCR рецептор, который поможет будущим киллерам или хелперам найти тот самый заветный антиген из миллиардов возможных. Но прежде, чем покинуть тимус, лимфоциты должны сдать выпускной экзамен - пожалуй, самый важный в их жизни.

Отбор лимфоцитов

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Схема рецептора Т-лимфоцита. Посередине - TCR, а красным выделены области белка, уникальные для каждого лимфоцита (V - значит variable). Все остальные кляксы на картинке - это молекулы, необходимые для взаимодействия TCR с MHC (main histocompatibility complex).

Как вы, надеюсь, поняли, рецепторы Т-лимфоцитов образуются в результате спонтанных перетасовок участков генов. Что получится в результате случайных комбинаций? Спонтанность трудно предсказать. Например, могут получиться TCR, которые вообще не умеют связываться с MHC комплексами. А если не умеют - то зачем они нужны? Ещё могут получиться такие рецепторы, которые связываются с собственными тканями - тогда лимфоциты будут атаковать своего хозяина, эдакие безумные солдаты, стреляющие по своим согражданам. Для того, чтобы не допустить подобного сценария, CD4+CD8+ клетки, имеющие на своей поверхности TCR, проходят отбор.

Наши внутренние войска: как закаляются T-лимфоциты Иммунология, Иммунитет, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Среди прочих клеток в тимусе присутствуют макрофаги и дендритные клетки. Их задача - показать юным лимфоцитам комплексы MHC 1 и MHC 2 с кусочками собственных же тканей.

Отбор (селекция) тимоцитов происходит в два этапа. На первом этапе Т-лимфоцит пытается связаться с молекулой MHC. Если связаться не получилось, такой выпускник считается провалившим экзамен и будет уничтожен (позитивная селекция). Тимоциты, которые успешно прошли первый этап, двигаются дальше. Им предоставляются различные кусочки собственных тканей, и если Т-лимфоцит связался с ними слишком сильно, то такой солдат тоже будет уничтожен (негативная селекция). Никаких поблажек, никаких исключений, только жесткий отбор. Это Спарта тимус! На этапе отбора погибает 95-98 % Т-лимфоцитов. Как видите, выживают лишь 2 - 5 % клеток! Но даже в таком механизме случаются сбои, и тогда возникают аутоиммунные болезни - иммунные клетки распознают свои ткани как чужие.

В дольку тимуса поступают пре-Т-лимфоциты. Там они активно размножаются, словно кролики. Но выживут и покинут тимус лишь 2-3%.

После такого жесткого отбора CD4+CD8+ лимфоциты делятся на киллеры и хелперы путем потери одного из рецепторов. Если остался CD8 рецептор, то получаются цитотоксические лимфоциты (Т-киллеры), которые умеют распознавать антигены в составе MHC 1. Если же остался CD4 - получится Т-хелпер, он взаимодействует с MHC 2 комплексом. Часть Т-хелперов впоследствии трансформируется в Т-регуляторы.

Селекция Т-лимфоцитов в тимусе: нужно пройти две проверки, и только потом можно выйти в мир.

Кажется, на сегодня хватит. Слава тем героям, кто дочитал до конца :) Снова получился объемный пост, поэтому о жизни лимфоцитов после тимуса я расскажу в следующем посте. Также чуть подробнее напишу о хелперах и почему они страдают при ВИЧ инфекции. Всем хорошего настроения и здорового тимуса!

Показать полностью 9 2
521

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты

В предыдущем посте я рассказал о профессиональных антигенпрезентирующих и дендритных клетках. А теперь сделайте глубокий вдох и приготовьтесь к длиннопосту :)

Танец одной дендритной клетки (полное видео здесь)

Дендритная клетка собирает чужеродные антигены и спешит в лимфоузел. Что же происходит с антигенами, которые дендритная клетка принесла в лимфатический узел? Пришло время познакомиться со второй группой лейкоцитов, участвующих в иммунитете. Лимфоциты. Эволюционно более молодая и более сложная система защиты организма от вторжения. Если нейтрофилы, базофилы и эозинофилы - это пехота, которая стоит в авангарде защиты, то лимфоциты - более медленная, но и более прицельная (точная) защита от врага.

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Лимфоциты не имеют специальных гранул и характеризуются большим округлым ядром.

Лимфоциты относятся к агранулоцитам или незернистым лейкоцитам. Они составляют 25 - 40 (45) % от общего числа лейкоцитов (19 - 37 % в крови). Не все лимфоциты одинаковые - точно так же, как и войска: есть сухопутные, есть воздушные. Классически их делят на T-лимфоциты и B-лимфоциты (еще есть и 0-лимфоциты). Оба вида клеток образуются в костном мозге из стволовой клетки крови. Английские буквы “T” и “B” означают Thymus (тимус) и Brain/Bursa (мозг/сумка у птиц) - места, в которых происходит созревание лимфоцитов.

Мало того, что лимфоциты делятся на Т и В клетки, так каждый из них тоже дробится на группы.


Вообще, как вы убедились, существует большое количество иммунных клеток. Кроме того, они могут находиться на разной стадии развития. Чтобы как-то с этим разобраться, придумали специальную номенклатуру маркеров, по которым можно различать разные лейкоциты. Маркер - это особый белок (рецептор) на поверхности клетки, который называется кластером дифференцировки или cluster of differentiation, сокращенно - CD. Каждый белок имеет свой номер: CD1, CD2, CD3, CD4… В настоящее время их известно более 370. Каждый лейкоцит имеет свой набор CD маркеров.

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Т-лимфоцит под электронным микроскопом.

Сегодня нас интересуют CD8 клетки или цитотоксические Т-лимфоциты. Ещё их называют Т-киллеры. Думаю, из последнего названия можно догадаться, чем они занимаются. Задача Т-киллеров - убивать свои клетки, пораженные внутриклеточными паразитами или опухолью.

Как и любой иммунной клетке, Т-киллеру требуется опознавательная метка или некий признак, который укажет ему на врага. Если для клеток врожденного иммунитета такими признаками являются чужеродные узоры, то для лимфоцитов сигнал тревоги - это антиген. Однако лимфоциту мало одного антигена, ему нужно ещё и предоставить этот антиген. Сам по себе киллер не умеет взаимодействовать с врагом. Даже если на Т-лимфоцит упадет вирус или бактерия, он ничего не сможет поделать. Но зато он умеет связываться с MHC 1 комплексом и проверять, что же там находится. А находится там антиген. Как происходит это взаимодействие?

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Т-киллер (слева) поймал клетку, инфицированную вирусом

Лимфоциты-убийцы имеют на своей поверхности специальные рецепторы, которые умеют узнавать антигены в составе MHC 1 молекул. Рецепторы так и называются - Т-клеточные рецепторы или TCR (T-cell receptors). Именно благодаря им происходит начальное взаимодействие T-киллера и клетки с MHC 1.

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Это очень общая схема, как происходит связь TCR и MHC 1. Рецептор лимфоцита ухватился за антиген (красное пятно с буквами “Аг”). Как видите, для взаимодействия с MHC 1 лимфоциту ещё нужен и CD8 рецептор.

Каждый Т-киллер несет на своей поверхности строго специфичный тип рецепторов - то есть такой рецептор, который может распознать один определенный антиген (или несколько похожих антигенов). Так как антигенов может быть огромное множество, то и Т-лимфоцитов с уникальными рецепторами может быть очень много (миллиарды). Цитотоксический лимфоцит будет всю жизнь искать свой особенный антиген, словно добрый молодец - единственную возлюбленную. Как именно формируется такое многообразие лимфоцитов, я расскажу в следующем посте.

Однако взаимодействие лимфоцита и клетки не заканчивается только соединением MHC 1 c Т-клеточным рецептором. Мне не хочется, чтобы читатели думали, будто иммунная система - это некий относительно простой механизм, который достаточно “укрепить” какими-то волшебными таблетками, лимонами, имбирями, витаминами и прочими снадобьями.

Поэтому вот вам более подробная схема :)

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Синапс между лимфоцитом и антигенпрезентирующей клеткой. Сильно вникать не стОит :)

И это тоже далеко не полный список всех участников процесса. Конечно, мы не будем углубляться в дебри происходящего, иначе вы совсем перестанете читать мои посты :) Однако нужно понимать, что наш организм - это полицейское государство. Каждая десятая клетка тела представлена лимфоцитом. Поэтому работа такой системы задействует огромное количество механизмов. Кровь и лимфа омывают все ткани организма, и вместе с этим лимфоциты неустанно курсируют вокруг тканей, проверяя их целостность. Через каждый лимфатический узел за один час проходит примерно один миллиард лимфоцитов.

А внутри ближайшего лимфатического узла дендритная клетка, спешно притащившая антигены, презентирует чужеродные пептиды Т-лимфоцитам. Тот киллер, который нашел свой единственный антиген, активируется и начинает активно делиться, порождая тысячи копий себя (клоны). Получается армада бойцов, нацеленных на один конкретный антиген. Дендритная клетка приносит не один антиген, а много, потому что чужак в нашем организме оставляет много следов. На каждый след нападает свой клон лимфоцитов. Если дендритная клетка активировала CD8-лимфоцит антигенами из инфицированной клетки - горе ей!

Здесь встречаются голубой лимфоцит и оранжевая дендритная клетка. Видео бессовестно вырезано отсюда

Активированные лимфоциты покидают лимфоузел и следуют к очагу воспаления, ведомые “запахом войны” (цитокины, хемоаттрактанты и другие вещества). При встрече с инфицированной клеткой, которая выставила на своей поверхности MHC 1 с антигеном, Т-киллер задействует разные механизмы уничтожения этой клетки. Но сначала киллер устраивает убийственные обнимашки - он прикрепляется к клетке, образуя плотный контакт. Именно через щель в этом контакте лимфоцит будет взаимодействовать с пораженной клеткой.

Т-киллер контактирует с клетками, пока не встретит ту, на поверхности которой есть "тот особый" антиген.

В эту контактную щель Т-киллер выделяет различные вещества (перфорины, гранзимы, цитолизины), вызывающие некроз или апоптоз клетки. Лимфоцит может вызвать запрограммированную гибель (апоптоз) или же сформировать поры в мембране, в результате чего клетка набухает и лопается (точнее, лизируется). Механизм образования пор похож на мембраноатакующий комплекс комплемента, о чем я писал в посте про комплемент. Важно то, что соседние клетки Т-киллер не трогает, работает очень точно и прицельно. В этом, например, можно увидеть разницу при сравнении с макрофагами и нейтрофилами. Последние выделяют различные вещества, которые повреждают соседние здоровые клетки. А Т-киллер всегда разрушает только ту клетку, к которой прицепился. Уничтожив одну клетку, он поползет дальше в поисках новой жертвы.

Наши внутренние войска: четкие воины лимфоциты Иммунитет, Иммунология, Медицина, Биология, Видео, Гифка, Длиннопост

Т-киллер, словно безумный огненный шар, атакует раковую клетку. Полное видео с объяснениями здесь

Итак, лимфоциты - это вид лейкоцитов, которые относятся к адаптивному иммунитету. Их повышение (лимфоцитоз) означает текущую или недавнюю вирусную инфекцию (грипп, коронавирус, краснуха, корь и т.д.), коклюш, начальную стадию ВИЧ. Понижение лимфоцитов (лимфопения) происходит при острых бактериальных инфекциях и иммунодефицитах (например, при ВИЧ).


Особый вид лимфоцитов, Т-киллеры, занимается поиском и уничтожением инфицированных и опухолевых клеток. Активация Т-киллера происходит в результате взаимодействия с дендритной клеткой, которая выхватила чужеродный антиген и презентовала его цитотоксическому лимфоциту. Так как взаимодействие лимфоцитов и антигенпрезентирующих клеток происходит в лимфоузлах, они могут увеличиваться в размерах (например, увеличение лимфатических узлов при ангине).

Спасибо всем, кто имел мужество дочитать до конца :) Адаптивный иммунитет - довольно сложная тема, но, надеюсь, вам стало чуточку понятнее. В следующем посте я подробнее расскажу о развитии T-лимфоцитов и зачем нам нужен тимус. Всем хорошего настроения и точных эффективных киллеров!

Показать полностью 6 2
1406

Привет антипрививочникам (((

В Тюменской области зарегистрирована вспышка кори. Медики сейчас ругают "антипрививочников", по вине которых заболели дети и взрослые. "Родители даже двери врачам не открывали", - жалуются специалисты.

Вспышка кори зарегистрирована в Тюменской области, об этом сообщают в региональном Роспотребнадзоре.

В настоящее время выявлено уже свыше двух десятков случаев заболевания.

"К сожалению, у нас в регионе сформировалось несколько, так сказать, семейных очагов, то есть имеются родители, которые отказываются прививать своих детей и даже не открывают двери врачам", - цитирует ТАСС руководителя ведомства.

По словам собеседницы, попасть в такие квартиры удавалось лишь в сопровождении полицейских.

"Однако в итоге заболевали и сами родители, которые теперь, как и дети, находятся на лечении в инфекционной больнице", - говорит главный государственный санитарный врач по Тюменской области Галина Шарухо.

https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Ftass.ru%2Fural-ne...

215

Аутизм от прививок?

Многие родители отказываются от прививок, считая, что они вызывают аутизм. Источником этой информации чаще всего выступают частные мнения из интернета или сплетни знакомых. Давайте разберёмся, так ли это.

Аутизм от прививок? Наука, Прививка, Медицина, Антипрививочники, Длиннопост

Аутизм, или расстройство аутистического спектра – это психическое расстройство развития, характеризующееся проблемами во взаимодействии с людьми и в обществе, а также скудностью интересов и часто повторяющимися поведенческими действиями. Обратите внимание на то, что это заболевание психическое: в готовящейся Международной классификации болезней МКБ-11 аутизм относится именно к этому типу расстройств [1]. Он также присутствует в очень влиятельном сборнике психических расстройств DSM-5 [2]. То есть, у человека с аутизмом – другая психика, другой способ мышления и поведение, а вот с точки зрения иммунитета он ничем не отличается от остальных.


Причины, которые могут объяснить развитие аутизма, пока недостаточно изучены [3]. Исследования показывают, что преобладают генетические факторы, но неясно, какие гены участвуют в развитии аутизма [4]. Также риск развития аутизма связан с перинатальными факторами, такими как пожилой возраст обоих родителей, использование психиатрических препаратов и аутоиммунные и другие заболевания во время беременности, например, краснуха [5].


Вакцина же влияет на иммунитет человека, а не на психику. Ее состояние могут изменить внешние факторы (стрессовая ситуация, пережитое насилие и др.) и биологические причины – особенности нервной системы.


В 2019 году опубликовано исследование, основанное на многолетних наблюдениях за более чем 657 тыс. датских детей, родившихся с 1999 по 2010 год, в котором обнаружено отсутствие связи аутизма как с конкретной вакциной MMR, так и с вакцинацией в целом. Такая связь также не прослеживалась в семьях, где один из детей болел аутизмом, а другой – нет. [7]


Источники:

[1] https://icd.who.int/browse11/l-m/en/#/http://id.who.int/icd/...


[2] Autism spectrum disorder fact sheet" (PDF). DSM5.org. American Psychiatric Publishing. 2013. Archived from the original (PDF) on 6 October 2013. Retrieved 13 October 2013


[3] Trottier G, Srivastava L, Walker CD. Etiology of infantile autism: a review of recent advances in genetic and neurobiological research. J Psychiatry Neurosci. 1999;24(2):103–115. PMID 10212552.


[4]. Freitag CM. The genetics of autistic disorders and its clinical relevance: a review of the literature. Mol Psychiatry. 2007;12(1):2–22. doi:10.1038/sj.mp.4001896. PMID 17033636.


[5] Roullet FI, Lai JK, Foster JA. In utero exposure to valproic acid and autism--a current review of clinical and animal studies. Neurotoxicol Teratol. 2013;36:47–56. doi:10.1016/j.ntt.2013.01.004. PMID 23395807.


[6] Samsam M, Ahangari R, Naser SA (2014). "Pathophysiology of autism spectrum disorders: revisiting gastrointestinal involvement and immune imbalance". World J Gastroenterol (Review). 20 (29): 9942 51. doi:10.3748/wjg.v20.i29.9942. PMC 4123375. PMID 25110424.


Текст: Вера Толмачёва.

Редактура: Вера Круз.

Дизайн: Алина Петрухина.

Показать полностью
4459

Антипрививочники попросили не называть их антипрививочниками, потому что это «очень оскорбительно»

В начале декабря группа антипрививочников под названием Crazymothers разместила на своих страницах в Twitter и Instagram следующее обращение:

«Дорогие СМИ, пожалуйста, прекратите использовать термин «антипрививочники». Это унизительно, провокационнно и маргинализирует как самих женщин, так и их переживания. Это пренебрежительно, упрощенно, крайне оскорбительно и в целом ложно. Мы вежливо просим, чтобы вы называли нас «Осведомленные о риске вакцин».

Антипрививочники попросили не называть их антипрививочниками, потому что это «очень оскорбительно» Медицина, Наука, Антипрививочники

Пользователи с энтузиазмом откликнулись на этот призыв. Они немедленно отметили, что если бы участники группы действительно осознавали риск вакцин, который крайне мал и не включает, например, аутизм (хотя об этом можно прочитать на сайте группы), они бы не возражали против вакцинации. Тем более, если сравнить опасности вакцинации и отказа от нее: смертельно заболевание ребенка и риск заразить окружающих.

Например, вспышка кори в Демократической Республике Конго за последний год повлекла 233 337 случаев заболевания и 4723 смерти, причем почти 90 % умерших – дети до 5 лет.

Поэтому предложение Crazymothers называть их «осведомленными о риске» вызвало у читателей поток собственных идей и альтернативных названий. В их числе:

- энтузиасты чумы,

- медицински неграмотные клоуны-убийцы,

- убийцы детей,

- биотеррористы,

- сумасшедшие безумцы,

- движимые ненавистью антинаучные ретрограды,

- опасные невежды, настаивающие, чтобы специалисты по общественному здравоохранению потакали вашим фантазиям.


Как и следовало ожидать, на антипрививочников весь этот юмор не подействовал. Как показало исследование, проведенное в 2017 году, чтобы действительно изменить точку зрения того, кто выступает против вакцин или колеблется, лучше показать ему фото человека, потерявшего здоровье после болезни, или хотя бы счет на лечение кори.

Показать полностью
769

Ещё раз о здоровье

Пост навеян роликом про антипрививочников. Мой дед прожил 84 года. Он был заядлым курильщиком и большую часть жизни проработал дальнобойщиком, что тоже не самая способствующая здоровью профессия. И тем не менее он дожил до старости, был весьма активен и, что особенно важно, сохранял ясный ум. Его сестра-близнец, которая не курила, жива до сих пор. Их было пять братьев и сестер, между самой старшей и самой младшей было 28 лет разницы. И они тоже дожили до старости. Они все росли на лоне природы, кушали продукты без гмо, занимались физическим трудом на свежем воздухе, и прививок никому из них не делали. Можно было бы сказать, что всему этому дед и обязан был своей бодростью и долголетием, если бы не одно но. На самом деле братьев и сестер в их многодетной семье было вдвое больше. Просто остальные умерли в раннем детстве, поэтому взрослые их толком не помнят. И убили их не война и голод, а те самые болезни, от которых их никто не прививал. Корь, скарлатина и другие болезни могли выкашивать по полдеревни деревенских детишек. Иногда даже никто толком не знал, какая именно это была неведомая хворь. Просто один ребёнок заболел, а за ним и все его товарищи. В дремучее средневековье в очередную подобную эпидемию могли бы в профилактических целях спалить на костре пару ведьм. Позже философски сказали бы, что Бог прибрал. Такой вот естественный отбор. Своих детей дед прививал по всем правилам. А теперь некоторые взрослые дяди и тёти, которые ничем этим не болели, верят, что прививки - это зло.
Когда я была школьницей, краем уха услышала разговор соседок по даче. Одна из них презрительным тоном говорила, что ещё одна их соседка заболела раком кишечника, потому что стопудово с мужем развратничала и занималась тем самым ээээ с чёрного входа. Сама эта дама в последствии умерла от рака. По-моему, от рака горла. Следуя её логике, можно было бы сказать, что это от того, что она слишком часто делала мужу эээ омлет. И кстати она очень верила в народную медицину и выращивала на своём огороде всяческие сильно полезные травы, вот ими и лечилась обычно.
Мать одной моей знакомой, кстати очень хороший человек, считала, что все врачи - коновалы, и обращаться к ним себе дороже, залечат. А ещё если захворала - стопудово кто-то сглазил, поэтому бороться с этим вредоносным влиянием надо силой веры и молитвы. Особенно сильно в насылании всяческой порчи и хвори подозревалась невестка, с которой они плохо ладили. Все бы ничего, но все эти семейные дрязги пришлись по времени как раз на период климакса, и именно ему и соответствовали все симптомы. Впоследствии она умерла от запущенной формы заболевания, с которым при правильно подобраном лечении люди живут годами. Против молитв ничего не имею, но надо их ещё и граммотным лечением подкрепить.
У моей мамы есть ученик. Хороший парень, учится в средней школе. А ещё у него серьёзное заболевание. Родители, люди вполне успешные, образованные и в остальных областях здравомыслящие, лечат его мантрами и специальными травами, которые им даёт некий сильно авторитетный буддийский монах. Они за это кстати неплохие пожертвования оставляют.
К сожалению, мракобесие неизлечимо. Всегда найдутся желающие лечиться неведомыми травами, таинственными заговорами, плевками в глаз или уринотерапией. Но здорово, если удастся переубедить хоть кого-то. А то будет как естественный отбор в далекой деревне моего деда.

441

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах?

Лекарство от всех болезней.


Вакцина, вакцины, прививки - сегодня это достаточно популярные слова. И как бы то ни было, являетесь ли вы их ярым противником или ярым сторонником, они с нами. Они часть нашей жизни, и это неизбежно. Ведь во многом самой нашей жизнью, в том виде, в котором она есть у нас сейчас, мы обязаны вакцинам и вакцинации. Что же это? Говоря научным языком, это биологический препарат, ответственный за появление у вас иммунитета к определенному заболеванию.


Как работает вакцина, понять не сложно. Препарат, который вам вводят, содержит агент, который напоминает вызывающий заболевание микроорганизм. Как правило, его производят из ослабленных или убитых форм патогена, от которого вас иммунизируют. Иногда это не сам патоген, а препарат из его токсинов или «выжимка» одного из его поверхностных белков - какой-то кусочек (антиген), который ваша иммунная система сможет запомнить и подготовить набор оружия (антитела) для отражения его атаки, когда он появится снова. Если шаблон памяти есть, супостата узнают, начнется цикл производства оружия, системный поиск и уничтожение патогена, чтобы вы смогли оставаться здоровыми и невредимыми.


Но если всё так просто, спросите вы - куски бактерий или их белков безвредны и дают нам иммунитет - почему сегодня до сих пор нет вакцин от всего? А ещё лучше, одной вакцины, которая бы содержала в себе все убитые известные патогены и одним уколом делала нас неуязвимыми для микровселенной? Давайте разберёмся.


Начинать приходится с того, что патогены, способные навредить нам, очень разные. Они настолько разные, что часто генетически отличаются друг от друга как, например, муха и слон. И то, что может защитить от укуса первого в задницу, абсолютно бесполезно против удара хобботом в лицо от второго.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Большинство вакцин основаны на способности иммунной системы по созданию антител - Y-образных белков. Это, своего рода, бирка, по которой уже большие и серьезные клетки иммунной системы будут решать, что с этим всем делать и в какую дверь из вашей тушки выкидывать. Бирку лепят к поверхностным белкам патогена.


Но, в то время как вирусы содержат лишь несколько таких целевых белков, бактерии содержат до 6000, а у паразитов их еще больше. Но даже если речь будет идти только про вирусы, такие как ВИЧ, грипп и гепатит С, то они мутируют так быстро, что их поверхность меняют форму и состав прежде, чем антитела могут закрепиться на них. Тот же грипп, например, в зависимости от видов поверхностных белков сегодня имеет 128 комбинаций. Для того, чтобы вакцинировать от каждой формы вашу иммунную систему, нужно научить её опознавать 128 комбинаций поверхностных белков вируса, а это 128 вакцин - чтобы вы на 100% не заболели гриппом. К счастью большинство эпидемий это всё же один штамм с одной комбинацией. Но это грипп, и определение штамма, массовое производство своевременных вакцин - та ещё головная боль, а ведь существуют тысячи других лютых патогенов.


Но и род «homo» всё ещё не вымер? Даже когда вакцин не было совсем, после большинства эпидемий оставалось хотя бы несколько выживших людей, у которых появлялся иммунитет. Наша естественная система защиты успешно тащит наши бренные тела, волоча их за руку, вперед в счастливое будущее миллионы лет, решая большинство проблем. Большинство, но не все.


ВИЧ мутирует так быстро за один день, как грипп за год; бактерии туберкулеза могут выживать, формируя вокруг себя питательную среду для других бактерий, а когда те набегут, вместе сбившись в банду, они формируют биопленку, внутри которой остаются жизнеспособными, даже если «замурованы» белыми клетками крови. Малярийный плазмодий, падла, умеет играть в прятки. Паразит относительно защищен от атак со стороны иммунной системы, так как находится в клетках печени и крови и невидим для иммунного надзора. Дефектные клетки крови должны в норме разрушаться в селезенке, но P. falciparum выводит адгезивные белки на поверхность инфицированных клеток, заставляя их прилипать к стенкам мелких кровеносных сосудов, и избегая системы фильтрации.


Иммунная система и прячущиеся паразиты, мутирующие вирусы и маскирующиеся бактерии - всё вместе это система вызовов. Издержки и противовесы, конкуренция и соревнование. То, что как вид мы ещё не вымерли, не является полностью заслугой иммунной системы. Вероятно, какие-то популяции древних людей всё же исчезли, а какие-то оставались изолированными, выживали и начинали всё сначала. С чем-то иммунитет справлялся, а с чем-то нет. Всё это тонкий холст эволюции, в который сегодня мы пытаемся вмешаться, ведь изолированных популяций почти не осталось, а человеческая жизнь стала высшей ценностью.


Кто придумал прививание?


Концепция иммунитета интриговала человечество очень и очень давно. Доисторический взгляд на болезни состоял в том, что мы обвиняли сверхъестественные силы и считали, что та или иная болезнь была формой божественного наказания за «плохие поступки». Затем, начиная с фантазера Гиппократа и до появления научных методов в медицине, болезни приписывались изменению или дисбалансу в одной из четырех жидкостей нашего тела (кровь, мокрота, желтая желчь или черная желчь). Хумористическая теория сменилась идеями о микромире, согласно которой в воздухе и воде обитали таинственные существа, или элементы, вызывающие болезни - миазмы. А Холера, Черная чума, Малярия, Желтая лихорадка были вызваны специфическими испарениями, «плохим воздухом». Теория, конечно, полностью провальна за исключением тех моментов, когда болотный запах означает москитов, а трупная вонь - антисанитарию и армию блох верхом на крысах.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Вообще, современное слово «иммунитет» происходит от латинского “munis”, что означает освобождение от военной службы, налоговых платежей или других государственных услуг. Первые письменные упоминания концепции иммунитета, возможно, были сделаны Фукидидом, который в 430 г. до н.э. описал то, что сейчас мы называем “Чумой Афин”. Сегодня мы знаем, что вероятнее всего это был тиф, но больше всего интригуют следующие слова грека: «о больных и умирающих заботились те, кто выздоровел, потому что они знали, как протекает болезнь, и сами были свободны от опасений. Ведь никто и никогда не заболевал во второй раз...».Термин «иммунитет» также встречается в эпической поэме «Фарсалия», написанной около 60 г. до н.э., где дается описание сопротивляемости к змеиному яду.


Какое отношение имеют яды к истории открытия иммунитета? Самое прямое. Не зная, как работает второе, мы очень активно экспериментировали с первым. Больше всего в этом, преуспел один из тех царей, чье царство всегда находились между молотом и наковальней. Все мы знаем про противостояние греков и персов (300 спартанцев - 480 г. до н.э.), великий поход македонцев (330 г. до н.э.), завоевания Рима на востоке (63 г. до н.э.), положившие начало Восточной Римской империи, а затем и Византии. Но мало кто знает, что между всеми этими перипетиями находилось Понтийское царство. Кто бы не вторгался в античности в пределы Средиземного моря, Понт страдал в любом случае.


И вот именно тут, после отравления на банкете в кругу своей же семьи и, вероятнее всего, по приказу своей же жены, умирает царь Митридат 5-ый в 120 г. до н.э., и на трон неуверенно садится Митридат 6-ой, регентом выступает его коварная мать. Понтийское царство практически всю свою историю находилось на границе более сильных государств - заговоры, интриги, убийства, скандалы и расследования, коварство на коварстве. Как говорят, Митридат 6-ой стал чувствовать подвох и боли во время еды ещё в детстве, и подозревая, что его тоже хотят отравить, отправился в изгнание в пустыню, где в течение семи лет подвергал себя испытаниям, тренируясь и закаляя дух и тело. Одной из задач отшельничества было выработать иммунитет ко всем ядам, регулярно употребляя в пищу сублетальные дозы. Считается, что таким образом он изобрел комплексное «универсальное противоядие» против всех возможных отравлений. Легенда о средстве пережила героя на тысячи лет. Из всех известных рецептов самые ранние нам достались от Авла Корнелия Цельса и его De Medicina - там он называет средство Antidotum Mithridaticum. Версия Плиния Старшего состояла из 54 ингредиентов, которые должны были быть помещены в колбу и выдержаны не менее двух месяцев.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Смерть Митридата в 63 г. до н.э. была полна трагизма - загнанный в угол после десятилетий войн, подавленных восстаний, преданный и преследуемый в своей же стране, он пытался принять яд, но тот не подействовал. Тогда один из телохранителей царя был вынужден помочь ему в самоубийстве мечом. К средним векам имя Митридата стало нарицательным, а рецепт универсального противоядия мистическим. Каждый следующий доктор вносил туда что-то свое. В итоге к моменту, когда средство прописали Оливеру Кромвелю от чумы в 17 веке, после применения он заявил, что на счет чумы не понятно, но средство отлично справилось с его акне. Ну что же, это достаточно поучительная история, но, что нам здесь действительно нужно, так это ещё один кусочек нашего пазла. Даже в ранней античности широко известно было то, что к некоторым ядам можно привыкнуть, давая их в малых дозах. Добавим это к идеям Фукидида, смешаем, дадим настояться, и получим инокуляцию.


Брутальные уколы.


Где-то к десятому столетию мы начинаем говорить о возникновении такой процедуры, как инокуляция. Собственно инокуляция - это и есть процесс введения чего-то заразного в ткани. Умышленному заражению подвергали человека вирусом оспы путем втыкания игл или трения измельченных струпьев или гнойных отложений, собранных с больного, в поверхностные царапины на коже здорового. В идеальном раскладе это приводило к локализованной инфекции оспой. После процедуры на месте повреждения через 3 дня возникали пустулы (гнойник), сопровождалось это всё гарантированной лихорадкой и недомоганием. К двенадцатому дню формировался струп (гнойник с коркой), ещё через недельку он подсыхал и заживал. Если пациент выздоровеет, то никогда больше не заболеет оспой. Если…


Это был лучший из возможных сценариев. Чаще всего на руке появлялась не одна пустула, которые распространялись на другие участки тела, что сопровождалось уже куда более серьезными симптомами. У некоторых пациентов разницы между последствиями прививки и последствиями болезни практически не было. Смертность, по самым примерным оценкам, составляла около 2 процентов. И тем не менее, даже при таком прививании, риск смерти был ниже, чем 30 процентов, даруемые черной смертью при обычной передаче воздушно-капельным путем.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Основной проблемой того времени в распространении этого ноу-хау было ещё и то, что привитый человек становился заразным и распространял оспу, как любой другой больной. Почему именно оспа? Она легко визуально диагностируется, очень давно нас терроризирует, носясь с эпидемиями по всему земному шару, а ещё она очень заразна.


Считается что родина оспы - древняя Африка. А распространение через континенты происходило в более современные эпохи. Наиболее вероятен сценарий с развозом оспы из древнего египта в Индию (1500 г. до н.э.), оттуда в Китай (1122 г. до н.э.), а оттуда в Японию, отгремев эпидемией в стране восходящего солнца, зараза не спеша двинулась обратно, и так повторялось не один раз.


В таком контексте неудивительно, что практика вариолизации методом царапин возникла в Индии, а затем распространилась в Китае. Ровно как однажды заражение с торговыми путями ушло в Азию, ровно так же обратно и спустя годы проследовало и знание, чего делать чтобы не болеть. Но одного знания о заражении оказалось недостаточно, чтобы изобрести вакцину вот так сходу. Более того, из-за заразности таких привитых, практика прививания топаталась на месте ещё не одну сотню лет. Прививаешь одного, заболевают десять. Нафиг надо.


И длилось это, увы, вплоть до того момента, пока подробное описание процедуры вариолации не достигло Константинополя в конце семнадцатого века. Откуда затем не попало в Великобританию. Огромный вклад в популяризацию прививок был внесен, казалось бы, случайным человеком - Мэри Уортли Монтегю, женой британского посла в Османской империи, которая узнала о чудесах вакцинации, посетив Константинополь в 1717 году. Она сама переболела вполне серьезно всего несколько лет назад и об ужасах оспы знала не понаслышке. Тот факт, что болезни можно было избежать, стал для неё открытием, она написала письмо своей подруге в Лондон, где в красках принялась рассказывать о прививках, способных остановить оспу: “Оспа, такая фатальная и такая обычная среди нас, здесь совершенно безобидна, благодаря изобретению прививок ».


Леди Мэри заставила британского доктора при посольстве сделать прививку своему пятилетнему сыну, а по возвращении в Англию она в 1721 г. согласилась на прививание её дочери, но уже в присутствии врачей королевского двора. Оттуда слухи о процедуре дошли до королевской семьи, и уже оттуда распространились по населению туманного альбиона, а затем и по всему европейскому континенту. В 1796 году Эдвард Дженнер обнаружил, что получить иммунитет к оспе можно и от её коровьей версии. Такой пациент уже не заразен для других, а заболевание проходит куда мягче - человеческий иммунитет легко справлялся с коровьей оспой, при этом сам процесс вакцинации наконец-то стал безопаснее самой болезни. Хотя в первое время процесс вакцинации чем-либо имеющим отношение к коровам вызывал бурное негодование и страхи самим отрастить копыта.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Адаптация и выживаемость.


Если у нас может возникнуть иммунитет против оспы, почему после первой же эпидемии она не исчезла с лица земли?


Чтобы ответить на это, давайте разберемся, что такое вообще иммунная система и как она стала такой, какая она есть. Во-первых, давайте разделим её на две части. Гуморальную и клеточную. Одна достаточно консервативна - её суть в том, что внутри вас уже содержатся молекулы веществ, уничтожающие большинство патогенов. Типа антисептик в крови. Вторая гораздо сложнее, работает про принципу “лучшая защита — это нападение”. Современный адаптивный иммунитет, каким мы его знаем, у людей отсутствовал до появления первых челюстных позвоночных рыб, произошло это торжественное событие около 450 миллионов лет назад. Переход развитой жизни от губок (700 млн. лет назад) к челюстным не только украсил планету новыми формами, но и ознаменовал первое появление сложных комплексов защиты организма, способных меняться вместе с условиями, и с тех пор только изменялся, развивался и специализировался от вида к виду. Я сейчас говорю про самые основные столпы эволюции иммунитета. Это появление лимфоцитов - выработка антител и боевой контакт клеток с патогеном. Это и основной комплекс гистосовместимости (МНС) - отдел генетической информации с данными об иммунной системе. Это и молекулы иммуноглобулина (Ig) - те самые бирки или антитела. И Т-клеточные рецепторы у Т-лимфоцитов, ответственные за распознавание антигенов. И гены, активирующие рекомбиназу (RAG), ответственные за способности распознавания молекул-маркеров.


Когда, блин, всё стало так сложно? С точки зрения эволюции развитие не означает отказ от старого, если оно не прямо мешает, как ласты на лбу. Новые элементы появлялись и если они обеспечивали лучшее выживание — оставались. Спустя сотни миллионов лет стало так как есть сейчас.


Техническое задание


Сегодня наше древнее наследие мы называем врожденным иммунитетом. Врожденным, потому что выбранные вами защитные механизмы закодированы в вашей зародышевой линии, отобраны за вас в течение эволюционного времени и передаются из поколения в поколение с незначительными улучшениями. Другими словами, они выдержали испытание временем. Если говорить подробнее, то это система комплемента - та самая гуморальная защита, что была у губок, но теперь из более сложных белков. Но так как со временем этого стало мало, появилось комбо TLR и фагоцитов. Распознавание и уничтожение. Toll-подобные рецепторы (TLR) покрывают мембрану дозорных клеток, таких как макрофаги и дендритные клетки, они распознают структурно консервативные молекулы патогенов. Именно TLR ответственны за распознавание патогена, когда тот преодолевает слизистую, кожный покров или кишечный эпителий.


Фагоцитарные клетки - настоящие пожиратели вирусов и бактерий, буквально поглощающие всё, что входит в раздел вредного или помечено биркой - «какая-то хрень». Молекулы комплемента, TLR и фагоциты не только важны для обнаружения и устранения вредоносных патогенов, но также являются ключом к поддержанию нормального гомеостаза ткани, будь то обнаружение и восстановление поврежденных клеток, либо тихое удаление стареющих или апоптических клеток (запустивших самоуничтожение). Очевидно, это был разумный выбор, и скорее всего одно вытекало из другого - организм стал сложнее, а необходимость утилизировать свои и уничтожать чужие клетки появились где-то рядом и в обнимку.


Однако со временем и этого стало мало. Врожденная иммунная система обеспечивает мгновенную, но не полную защиту от злоумышленников. Сильнее всего ограничены её возможности к запоминанию. Вместо того, чтобы быстро и эффективно реагировать при встрече с любым неизвестным нарушителем, она каждый раз начинает одни и те же процессы проверок с нуля. Рецепторы, используемые клетками врожденной иммунной системы, такие как TLR, обладают способностью отличать себя от не себя, но им не хватает молекулярной специфичности, необходимой для различения всего, что они к себе не относят. А ещё TLR рецепторы есть только у макрофагов и специфичных клеток иммунной системы, и совершенно отсутствуют у других. Поэтому какой-нибудь почечный абсцесс, полный нейтрофилов и разрастающийся без всякого контроля у несчастного пациента, системой TLR макрофагов не вылечить.


Перед лицом этих опасностей пришлось что-то срочно придумывать. За относительно короткий период времени мы приобрели инструменты для создания новых типов иммунных клеток, известных как В- и Т-лимфоциты. И это уже оружие совсем другого уровня. Они обладают поверхностными рецепторами: Igs (или антителами) на B-лимфоцитах и T-клеточными рецепторами (TCR) на T-лимфоцитах, которые, в отличие от TLR, распознают инородные молекулы во всем их разнообразии. Гены, которые кодируют эти рецепторы, не внедряются в зародышевую линию, но являются продуктом рекомбинации генов во время развития лимфоцитов уже при вашей жизни. Это изящный молекулярный трюк, благодаря которому генерируется огромное число уникальных рецепторов антигенов. Если научно, то это называется “сплайсинг”, который заключается в разрезке и склейке однотипных участков.


Как итог, мы имеем огромное количество разных вариантов белковых молекул, а значит и наши рецепторы антигенов на В- и Т-лимфоцитах выявляют не только малейшее различие между собой и практически любым не-лимфоцитом, но и различают эти патогены между собой, запуская иммунный ответ, нужный исключительно для данного вида. Поскольку только один тип рецептора одного антигена, или, самое большее, пары типов, экспрессируется на одном лимфоците, эта исключительная специфичность обеспечивает феноменальную безопасность для любых других клеток, таким образом сводя к минимуму сторонний ущерб.


Суперсолдат внутри.


При обнаружении антигенов начинается производство лимфоцитов, затем они дифференцируются в специализированные подгруппы для дальнейшего ведения боевых действий. В-лимфоциты превращаются в фабрики антител, Т-лимфоциты распределяются на множество помощников и управляют усиливающимся иммунным ответом, определяя, какая стратегия защиты используется против конкретного нарушителя. Ответ имунной системы вообще это рандомная хаотическое воспаление всего и вся.


Это не выглядит так, будто в вас попал вирус гриппа и ваша иммунная система начала что-то штамповать, и оно там внутри циркулирует. Нет, мало того, что производство вашей собственной вакцины направлено на вполне точно определенный патоген, оно еще и строго регулируются специализированными В- и Т-лимфоцитами, известными как регуляторные клетки. Более того, экспоненциальная пролиферация (увеличение объема делением) и дифференцировка лимфоцитов, отвечающих на антиген, в конечном итоге заканчивается не парадом победы, а гибелью большинства антиген-специфических лимфоцитов, участвующих в ответе. Проще говоря, они сами умирают чтобы никому не вредить.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Но среди глобальной “пандемии” лимфоцитов остаются самые матерые - те, что в итоге станут долгоживущими клетками памяти. Лимфоциты памяти гарантируют, что вторая встреча с тем же захватчиком будет решена быстро и эффективно. Их матёрость заключается в том, что, по сравнению со своими неопытными (наивными) предшественниками, у них увеличенная продолжительность жизни, более быстрая реакция, превосходная способность к пролиферации (делению) и более широкий доступ к тканям. Просто разок переболев какой-нибудь дрянью, вы создаете суперсолдат своей маленькой войны с поразительными адаптивными свойствами (клональная экспансия, дифференцировка, регуляция, память, ускоренное размножение и проникновение). Вот это и есть наш эволюционный предел, наше самое крутое и передовое - адаптивный иммунитет.


От побед до поражений.


Ну вот, теперь мы знаем почти всё, что нам нужно. По крайней мере, про нашу иммунную систему. Мы знаем, что адаптивная система удивительно прекрасна и удивительно эффективна. Но не всемогуща. Масштаб противостояния, который ложится на её плечи, она едва ли способна вынести. То, что мы называем инфекционным заболеванием, это один из четырех вариантов - бактерия, вирус, грибок или паразит. Все остальные болезни, какими бы они страшными не были, не являются инфекционными и к работе иммунной системы почти не относятся.


Что происходит когда организм проигрывает? Во-первых, с проникновения инфекционного агента начинается заражение. Во-вторых, за заражением, как правило, сразу следует колонизация, агент начинает расти и размножаться. В большинстве своем это происходит очень редко. Всё дело в том, что взрывообразные диареии или лихорадку мы запоминаем, а вот когда в 5 метрах от вас чихнул больной и вы ничего не почувствовали, то победа иммунитета остаётся в тени. В группе риска, как правило, те, кто уже слаб, чем-то болен, недоедает или имеет тяжелые хронические заболевания. В таком случае мы говорим, что у человека подавлена иммунная система и он подвержен оппортунистическим инфекциям. Основными воротами вторжения в организм, как правило, служат слизистые оболочки в наших естественных отверстиях, таких как полость рта, нос, глаза, половые органы, задний проход или открытые раны.


Кто может на нас напасть? Ну так или иначе все многоклеточные организмы и без того колонизируются всевозможными бактериями, но подавляющее большинство из них существует в комменсальных отношениях с хозяином (досл. - “питаются вместе с ним одной едой”). Таких примеров достаточно много - это и все виды анаэробных бактерий, которые колонизируют толстую кишку млекопитающих, и различные виды стафилококков, которые существуют на коже человека. Но ни одна из этих колонизаций не считается инфекцией. Разница между инфекцией и колонизацией часто очень тонкая и является лишь вопросом обстоятельств. Не патогенные организмы могут становиться патогенными при определенных условиях, а, например, Corynebacteria sp. и viridans streptococci , наоборот спасают нам жизнь, предотвращая колонизацию патогенных бактерий. Какой смысл создавать вакцину от десятков стафилококков, вездесущих и неистрибимых?


Такой комменсализм возглавляет список проблем. Ведь проникновение безобидных бактерий с кожи рук в стерильную полость, например в капсулу сустава или брюшину, могут вызвать серьезные проблемы.


Дальше начинаются трудности в производстве материала для вакцин - для их изготовления часто нужны живые вирусы, которые затем нужно подвергать специальной обработке, а in vitro (досл. - “в стекле”, в лабораторных условиях) такие вирусы, как гепатит В, воспроизвести невозможно. Для воспроизводства вакцин от полиомиелита, например, использовали обезьян гривет. Чтобы вакцин хватило на всех, приходилось не только делать настоящие фабрики с тысячами животных, но и отлавливать их из дикой природы, что однажды чуть не аукнулось нам пандемией Марбурга (брат-близнец Эболы). Кроме того, в случае с ВИЧ, например, вакцинация поднимает вопрос стоимости каждой ошибки на совсем другой уровень. Одно дело, если вы заболеете оспой или корью после вакцинации, и переболеете ей, и совсем другое ВИЧ и СПИД, которыми переболеть не получиться.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Что у нас есть сегодня?


Как правило сегодня сплошь и рядом используются комбинированные вакцины — это для профилактики двух и более инфекций. Применение комбинированной вакцины обусловлено, прежде всего, желанием разгрузить календарь прививок и снизить число процедур, а не тем, что болезни похожи. Или от них работает одна и та же вакцина. То есть да, так просто удобнее - чтобы не водить малолетнее чадо 7 раз на прививание, можно сводить два. Почему не один? Потому что риск побочных эффектов будет в два раза больше. Кроме того бывают и другие причины, например возрастные или санитарно-эпидемиологические.


Так, первая комплексная вакцина против дифтерии, брюшного тифа и паратифа была использована во Франции в 1931 году для проведения противоэпидемических мероприятий в частях армии и флота. И причина составления такого комбо была в том, что именно эти три болезни в скученных и изолированных поголовьях молодых мужчин свирепствовали особенно. Аналогично, если удивите своего инфекциониста или эпидемиолога новостью о переезде в Конго, он вас скорее всего удивит в ответ десятком вакцин, которые необходимо сделать во избежание заражения эндемичными для региона инфекциями.


Комбинированные вакцины часто путают с поливалентными. Поливалентные - это содержащие в своем составе более одного типа антигена, но не от нескольких болезней, а от нескольких штаммов возбудителя одной болезни. Бывают бивалентные, трёхвалентные и т. д. Например, вакцина против лептоспироза животных состоит из 8 серологических вариантов.


Но для создания поливалентных, особенно для комбинированных, вакцин требуются десятилетия исследований, чтобы обеспечить точный баланс «активных» компонентов, убедиться в том, эффективен ли иммунный ответ на каждый компонент, ведь даже малейшие изменения в вакцине могут влиять как на ее профиль безопасности, так и на эффективность. В связи с этим даже старые вакцины, используемые годами, до сих пор проверяют, тестируют и отслеживают иммунизацию с их применением.


Не так давно завершилось масштабное исследование австралийской компании JAMA Pediatrics, по проверке безопасности комбинированной вакцины "четыре в одном", разработанной для защиты от кори, эпидемического паротита, краснухи и ветряной оспы (вакцина MMRV). Помимо эффективности самой вакцины, ученые отмечают снижение риска развития тяжелых болезней и связанных с ними осложнений в детском возрасте среди общей статистики.


Искоренили ли мы хоть одну болезнь до конца?


Миссия по отслеживанию глобальных эпидемиологических изменений сегодня по большей части возложена на Всемирную организацию здравоохранения. И что касается именно искоренения инфекционных болезней, то во многом это их заслуга. Формально принято говорить, что как минимум две болезни исчезли или находятся на грани полного исчезновения на нашей планете - это оспа и чума крупного рогатого скота. В списке болезней, которые мы надеемся полностью искоренить в ближайшее время - полиомиелит, дракункулез и фрамбезия. Но здесь есть несколько нюансов. Если мы, например, откроем список забытых тропических болезней и посмотрим на статистику, то первое, что мы удивленно спросим, это схренась ли они забытые? Действительно, как можно называть забытыми болезни, которые только в тропических и субтропических регионах в 149 странах поражают более одного миллиарда человек и ежегодно обходятся развивающимся странам в миллиарды долларов. Всё дело в том, что они забыты в странах первого мира. А вот группы населения, живущие в нищете, без надлежащих санитарных условий и в тесном контакте с переносчиками инфекций - домашними животными и скотом - страдают от них в полной мере, как это было например 100 или 200 лет назад.


В связи с этим уместно говорить, что эффективный контроль над любым заболеванием может быть достигнут тогда, когда у всех есть доступ к общественному здравоохранению хотя бы на местном уровне. Откровенно говоря, с оспой и чумой к.р.с. нам повезло. Первая обитает только у людей и не имела поддерживаемых природных резервуаров, а насчет второго - скот слишком важен в глобальном масштабе для человечества и он не протестует против массового прививания любыми вакцинами. Сегодня ВОЗ главным образом надеется что список забытых тропических болезней удастся сократить хотя бы в ближайшие годы, перенеся несколько из них в категорию вымерших.

Прививки прошлого — что мы знаем о вакцинах? Scientaevulgaris, Медицина, Болезнь, Эпидемия, Прививка, Оспа, Грипп, Длиннопост, Вакцина

Сегодня к самым передовым идеям для нашего будущего можно отнести следующие: 1- использование технологии рекомбинантных ДНК для производства соответствующего защитного белка (антигена) вакцины но в клетках бактерий, дрожжей, растений или животных, а не in vitro. 2 - использование рекомбинантной ДНК для создания живых вакцин путем изменения днк вирусов или создания измененных штаммов сальмонел. 3 - Использование в качестве вакцины - днк, в которых внутри плазмид (часть ДНК) изменены необходимые гены, что позволит заражать патогены вакциной, на подобие того как это проворачивают прионы с нами. 4 - использование синтетических пептидов, составляющих защитные эпитопы вирусов (кусок антигена) для вызова имунного ответа организма. То есть вместо введения патогена - вводить только части поверхностных белков, синтезированные искусственно. 5 -создание синтетических рекомбинатных вакцин на основе синтезированных кусков ДНК - олигонуклеотидов, которые кодируют патоген на производство необходимых для узнавания эпитопов. Такой подход как раз в теории и ведет к возможности производства супер комбинантных вакцин, вроде антидота Митридата о которым мы так давно мечтаем.


Спасибо, что дочитали до конца,

Ваш SV.

Показать полностью 7
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: