Как работает иммунитет

Немного заметок:

1. Бактерии (Прокариоты - одноклеточные, без ядра).
Бактерии по общей массе превосходят массу всех живых существ на Земле и составляют 2/3 всего биоразнообразия.
Микробиота кишечника человека ~1.5-2кг. А численность бактерий превышает число всех клеток человека вместе взятых.

1.2 Есть бактерии полезные для нашего организма - симбиоты, а есть патогены. Как организм отличает одни от других - не ясно. Сибмиоты, например, помогают формировать флору кишечника, вытесняют патогенные бактерии, продуцируют некоторые витамины, которые сам организм синтезировать не способен (B, K). В общем, их нужно беречь и лелеять. Иммунитет поддерживает симбиоты, симбиоты поддерживают иммунитет. Такая вот обратная связь.

В случае лечения, антибиотик должен быть максимально специфичным/точечным, чтобы задеть как можно меньше полезных бактерий.

1.3. Бактерии постоянно борются за экологические ниши, формируя устойчивость к другим бактериям и вирусам, создавая свой собственный иммунитет (хранится в ДНК клетки). Для
этого они вырабатывают антимикробные вещеста, которые в последствии могут быть взяты за основу антибиотиков нового поколения.

1.4. Если бактерия не может справится, к примеру, с атаковавшим ее бактериофагом (бактериофаг - вирус, захватывающий бактериальные клетки, чтобы использовать их как среду для питания и размножения), то запускается апоптоз - процесс "саморазрушения" клетки. Поэтому бактериофаги рассматриваются как один из способов борьбы с бактериальными инфекциями, устойчивыми к антибиотикам.

1.5. Также бактерии обладают системой редактирования генома crispr-cas9. Отпечатки вирусов, с которыми бактерия уже сталкивалась, встроены в ее ДНК. И когда этот код ДНК в форме РНК передается на рибосому (для последующего синтеза белков), то cas9 узнает и удаляет из него "вирусные" участки кода, таким образом препятствуя синтезу вирусных продуктов. Этот механизм используется в генной инженерии в том числе для редактирования генома клеток, зараженных ВИЧ.

1.6. Как формируется устойчивость бактерии к антибиотику:
1) Бактерия постоянно делится и может мутировать. Это главная причина.
2) Бактерия может "заразиться" устойчивостью. Бактерии обмениваются между собой плазмидами (молекулами ДНК), которые могут содержать ген устойчивости. Также недавно выяснилось, что эти плазмиды способны цепляться за твердые частички воздуха. А бактерии способны эту пыль поглащать. Это актульно для мест, где есть производства, больницы или фермы, использующие антибиотики и сливающие отходы в почвы и реки. Обитающие в почвах и реках микро-организмы формируют устойчивость, а потом всё это разносится воздухом.
Сан-Франциско на первом месте по количеству пыли с геном устойчивости (исследование проходило в 19-ти городах по всему миру).
Наиболее распространен ген устойчивости к пенницилину. В нескольких городах был обнаружен ген устойчивости к ванкомицину - антибиотику "последней надежды" :(

2. Простейшие грибы (Эукариты - одноклеточные, есть ядро).
Тоже очень и очень любопытные. Они бьются за среду обитания, производят противомикробные вещества и формируют свой иммунитет против бактерий. Там, где поселился гриб уже не может жить бактерия. Поэтому грибы иногда используются для лечения бактериальных инфекций.

Сыры с голубой плесенью при условии правильного производтсва не только более вкусные и ароматные, но и дольше хранятся.

3. Паразиты. Сложный жизненный цикл со сменой хозяина. Поселившись, могут годами питаться ресурсами организма. При этом способны вырабатывать противоспалительные вещества, снижающие реакцию иммунитета. Это их свойство используется при лечении некоторых аутоиммуных заболеваний (круглый червь власоглав способен помочь при болезни Крона).

3.1. Для борьбы с паразитами призываются иммунные клетки эозинофилы - они забрасывают паразитов цитотоксическими бомбочками, делая "дырки" в их оболочке. Аналогичным образом организм борется с туберкулезной палочкой. При этом из-за токсичных бомбочек страдает легочная ткань, что ведет к осложнениям при этой болезни.

---
4. Неспецифические средства защиты организма человека.
Безусловная защита; без запуска иммунных реакций. Включает:
- физиологические барьеры - покровные ткани - эпителиальные клетки кожи - препятствуют проникновению патогенов.
- безусловные рефлексы - кашель, чиханик, рвота, диарея - выводят патоген из организма.
- повышение температуры - есть мнение, что стимулирует иммунный ответ и ускоряет ликвидацию инфекции.

5. Специфические средства защиты организма человека - Иммунитет.
Более точечный ответ на конкретные патогены.
Иммунитет делится на врожденный и приобретенный.

5.1. Врожденный иммунитет.
Более древний. Реагирует быстро и эффективно. К моменту проявления первых симптомов уже работает несколько часов.
С помощью рецепторов (Toll-Like Receptors) распознаёт чужеродные микроорганизмы, собственные умирающие клетки, поврежденные белки и подаёт сигнал клеткам ВИ к дальнейшим действиям.

Клетки ВИ:
нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты, натуральные киллеры, макрофаги.

Система комплемента - один из механизмов ВИ. Представляет сеть из ~50 белков сыворотки крови, работающих в кооперации. Из них 9 белков C1-C9 - основные: C1 разпознает патоген, а C2-C9 по очереди запускают цепочку реакций, убивая патоген или сигнализируя другим иммунным клеткам об опасности. Остальные - регуляторы.

Цитокины - сигнальные белковые молекулы - синтезируются клетками; согласованность действий иммунной, энкдокринной и нервной системы; сигнальный язык; регуляторы воспаления:
- интерлейкины (ILs) - регуляторы воспаления.
- интерфероны (IFNs) - сигнализируют соседним клеткам и иммунным клеткам о наличии патогена-вируса, мешают вирусу размножаться, усиливают синтез молекул MHC клетки.
- хемокины - привлекают иммунные клетки к очагу воспаления.

5.2. Приобретенный иммунитет.
Появился позже; эволюционно выгоден; усовершенствовал, дополнил и облегчил работу ВИ.
Срабатывает с задержкой. Обеспечивает иммунологическую память.
Такой сложный и точечный, т к запуск иммунных процессов для организма дело очень затратное.

Первыми обладателями приобретенного иммунитета были древние рыбы.

Антиген - любая молекула, которая организмом рассматривается как патоген.
Антитело - клетка-метка - помечает и специфично связывается с антигеном.

Антитела (иммуноглобулины, Ig) циркулируют в крови, лимфе и других жидкостях. Встречая "знакомый" антиген, антитело связывается с ним и образует иммунный комплекс. Далее этот комплекс распознается и уничтожается иммунными клетками (к примеру, макрофаги поглатят комплексы, образованные антителами IgG).

Типы иммуноглобулинов:
IgM - при первичном контакте с патогеном.
IgG - основной тип антител; при вторичном иммунном ответе; способны преодолевать плацетарный барьер; дольше других находятся в организме.
IgA - защита ЖКТ, дыхательных и мочеполовых путей.
IgE - при паразитарных инфекциях.
IgD - 1%, их роль до конца не ясна.

Клетки ПИ:
T- лимфоциты - по MHC отпечатку обнаруживают и уничтожают зараженные клетки, сигнализируют об угрозе, регулируют взаимодействие ВИ и ПИ.
B-лимфоциты - с помощью рецепторов определяют антигены и вырабатывают антитела (Ig); В-клетки также отвечают за иммунную память.

5.3. Органы иммунитета
- костный мозг - производство всех лимфоцитов.
- тимус - обучение и отбор Т-лимфоцитов; с возрастом атрофируется.
- лимфатические узлы - созревание лимфоцитов, отлавливают антигены, запускают формирование правильных антител.
- селезенка - самый крупный лимфоидный орган, фильтр для лимфы, обогащает ее антителами. На ранних стадиях развития плода является органом кроветворения.

5.4. И.И. Мечников - отец русской иммунологии. Вместе с П. Эрлихом в 1908 Нобелевская премия за труды в области иммунологии.
П. Эрлих - теория "магической пули", а также "препарат 606" (сальварсан).

---
6. Иммунитет ребенка
Собственный иммунитет новорожденного находится в зачаточном состоянии.
Первые 3-6 мес ребенок защищён антителами (иммуноглобулинами IgG), полученными от матери в 3м триместре. Также он получает антитела из грудного молока.
По мере столкновения ребенка с инфекциями иммунитет развивается, тренируется и укрепляется, полностью формируясь к 12-14 годам.
Первые бактерии ребенок получает из родовых путей. И это является принципиально важным.
Ребенок не должен жить в стерильных условия. Есть мнение, что с чем большим кол-вом патогенов он столкнётся, тем лучше иммунитет будет научен отличать патогены от собственных клеток. А стериальная среда - это вероятность получить обратный эффект: аллергии, аутоиммунные заболевания и т п.
Вакцинация детей необходима, чтобы их организм (по аналогии с естественным заражением) столкнулся с опасным патогеном, выработал к нему иммунитет, но при этом не пострадал от тяжелых и возможно летальных последствий реальной болезни.
--

7. Эффективность лекарств-индукторов интерферона - не доказана.
Лучше не вмешиваться в работу иммунитета. И бесконтрольно не принимать стимулирующие иммунитет препараты. Особенно если речь идет о простых орз, орви и тп.
Шутка от иммунологов: с лечением человек болеет неделю, без лечения - 7 дней.

8. Слишком активный иммунитет тоже не есть хорошо.
Причины возникновения аутоиммуных заболеваний (когда иммунитет атакует хорошие клетки организма принимая их за патогены) до конца не ясны.
Аутоиммунные заболевания и аллергии участились в конце 20века. Что, возможно, отчасти связано с тем, что человек стал меньше контактировать с патогенами.
Лечение в основом заключается в использовании иммуносупрессоров, подавляющих иммунную реакцию.

Благодаря достижениям генной инженерии появляются новые лекарства, построенные на механизмах работы сигнальных молекул иммунитета, и способные специфическим образом стимулировать иммунитет. FDA одобрила 20 таких препаратов (для лечения гепатита B, C, меланомы, ревматоидного артрита, проч).

9. Прививки - добро. Ряд доводов в пользу вакцинации.
Для предотвращения эпидемий важно наличие коллективного иммунитета.
Объем тиомерсала или соединения ртути, которое используются при консервации вакцины - безвредны для здоровья.
Каждый год вакцинирование предотвращает 2-3 млн случаев смерти от дифтерии, столбняка, коклюша и кори.
Снижается частота использования антибиотиков.
Вакцина защищает не только от основного заболевания, но опосредовано предотвращает заболевания, которые могут стать его следствием (например, от онкологических заболеваний при заражении ВПЧ).

Первые прививки от оспы были еще в 10 веке в Китае. Оспенный пузырь вскрывали, промакивали тканью и прикладывали эту ткань к носу здорового человека.

Манту желательно не чесать, но можно мочить :)

10. Витамины. Синтетические витамины усваиваются хуже или не усваиваются вовсе. Некоторые комбинации витаминов мешают друг другу усваиваться.
Превышение нормы витаминов может как снизить так и гипер-активизировать иммунитет.
Доказанной эффективности витамина С при гриппе и простудных заболеваниях - нет.
Итог: витамины только по показаниям и в контролируемом количестве; лучше пересмотреть режим питания и получать витамины из пищи.

9. Йогурты и бактерии для микрофлоры кишечника (прОбиотики). Доказанной эффективности тоже нет; если некоторым штаммам и удаётся добраться до кишечника, преодолев соляную кислоту желудка, то они всё равно не задерживаются в кишечнике более 1-2 дней.
Микробиом кишечника каждого человека - уникален, и утверждать с уверенностью какие бактерии будут полезны, а какие нет - нельзя.
В США не одобрен ни один пробиотик.
ПрЕбиотики - волокна, клетчатка, которые не перевариваются в желудке и которыми питаются хорошие бактерии кишечника, выглядят более действенными в этом контексте.

10. ЦНС и иммунитет тесно связаны.
Стресс вырабатывает кортизол, а тот подавляет активность иммунитета.

10.1. Сон выводит токсические и ненужные вещества из ЦНС.
Сон не менее 7 часов в день.
Недосып, предположительно, влияет на кол-во иммунных клеток Т-лимфоцитов.

10.2. Недостаточное питание - связь с кол-вом и тяжестью заболеваний. Недостаток белка - на концентрацию антител и цитокинов; дефицит жиров - т к жиры являются основным строительным материалом для мембран клеток; омега-3 и 6 - на синтез сигнальных молекул; A, D, C, E, B6 - регуляция иммунного ответа и синтез антимикробных веществ; также важны Zn, Se, Fe, Mg.

10.1. Переохлаждение - стресс. Закаливание тренирует организм не воспринимать переохлаждение как стресс. Соответственно, иммунитет будет работать в полную силу даже когда вам холодно.

--
Интересно, сработает ли такая "закалка" с психологическим стрессом?
Когда стресс мобилизирует, а когда - разрушает?
Каков механизм влияния физической нагрузки и вредных привычек на иммунитет?