Советская микробиология: на страже здоровья народа. История советской микробиологической науки в биографиях некоторых её представителей: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Второй и третий уровни иммунитета начинают действовать, когда микробам всё-таки удаётся проникнуть в организм. Действие этих уровней иммунитета приводит к гибели микробов.

Кожные и слизистые барьеры. Кожа непроницаема для большинства бактерий. Факторы, способствующие проницаемости кожи, понижают её устойчивость к инфекции, а все воздействия, понижающие её проницаемость, действуют в обратном направлении. Постоянное слущивание поверхностных слоёв эпидермиса способствует механическому удалению бактерий с поверхности кожи.

Но кожа не является только механическим барьером для микробов, она обладает и бактерицидными свойствами: микробы, попавшие на кожу, быстро погибают. Однако бактерицидное действие кожи обнаруживается лишь в отношении тех видов микробов, которые приходят с ней в соприкосновение сравнительно редко или совсем не встречаются с ней. В отношении микробов, являющихся привычными обитателями кожи, это действие ничтожно. Бактерицидное действие присуще только живой коже, после смерти организма оно быстро исчезает.

Слизистые оболочки конъюктивы глаз, носоглотки, дыхательных, пищеварительных и мочеполовых путей, покрытые эпителием, предотвращают проникновение болезнетворных агентов в организм. С одной стороны, слизистые покровы непроницаемы для патогенных микробов и их токсинов, а с другой – они способны удалять инородные вещества (работа слизистых желез и мерцательных ресничек дыхательного эпителия, двигательные рефлексы защитного характера (чиханье и кашель), способствующие выбрасыванию инородных частиц со слизью и мокротой).

Отделяемое слизистых оболочек также обладает бактерицидными свойствами. В этом отношении большое значение имеет лизоцим – вещество, содержащееся в слезах, мокроте, слюне, которое растворяет ряд микробов. Желудочный сок убивает некоторые проникающие в желудок патогенные микроорганизмы благодаря содержанию в нём соляной кислоты. Таким же действием обладают секрет эпителия тонких кишок и желчь.

Если микробам удаётся проникнуть через кожные и слизистые барьеры во внутреннюю среду организма, то они наталкиваются на внутренние барьерные приспособления. Такие микробы задерживаются, прежде всего, в лимфатических узлах. Мощной преградой для проникновения чужеродных веществ (ядов, тяжёлых металлов), а также и ряда бактерий является печень. Подобные бактерии выделяются в кишечник вместе с желчью. Задержка микробов в печени обусловливается наличием в ней элементов ретикуло-эндотелия 3. Барьерную функцию выполняют и почки. В некоторых случаях бактерии и токсины выводятся из крови почками с мочой.

При беременности плацента препятствует проникновению ряда микробов в организм плода.

Гуморальные факторы иммунитета макроорганизма, как было указано, связаны с наличием в его жидкостях бактерицидных веществ, которые убивают и растворяют микробов, проникших через барьерные механизмы.

Одним из таких веществ является пропердин (от лат. «perdere» – разрушать) – белок сыворотки крови и тканевой жидкости млекопитающих, относящийся к глобулинам. Он может как самостоятельно уничтожать или блокировать патогены, так и активировать другие факторы иммунитета – систему комплемента и фагоцитоз. Поэтому говорят даже об особой системе пропердина, в которую входят, помимо этого белка, ещё комплемент (устаревшее название – алексин) и ион магния Mg 2+. Эту систему открыл в 1954 году американский биохимик Пиллимер. Она представляет собой т.н. альтернативный путь запуска системы комплемента.

Система комплемента – это целый комплекс белков сыворотки крови. Этих белков насчитывается девять. Обозначают их большой буквой «С» с порядковыми номерами от 1 до 9, т.е., например, С2, С5 и т.д. Основная функция белков системы комплемента – опсонирующая. Они покрывают патогенный микроорганизм и в сочетании с антителами начинают разрушение его оболочки. Затем в дело вступает лизоцим сыворотки крови, который продолжает лизис патогена, а также усиливается процесс фагоцитоза.

Запуск в действие (активация) системы комплемента может происходить двумя путями: классическим (посредством нормальных антител (см. ниже)) и альтернативным (посредством пропердина (см. выше)).

Уже знакомый нам лизоцим присутствует не только в слизистых оболочках, слезах, слюне, а содержится практически во всех жидкостях организма (в том числе и в крови). Это фермент мурамидаза, обладающий большой литической активностью в отношении патогенных бактерий.

В сыворотке крови присутствуют бета-лизины – белки, синтезируемые тромбоцитами. Они термостабильны и обладают бактерицидным действием.

Фибронектин – ещё один белок плазмы крови, а также тканевых жидкостей, обладающий защитными функциями. Он синтезируется макрофагами.

В тканях человеческого организма и лейкоцитах крови присутствуют так называемые дефензины (от английского «defense» – защита) – это эндогенные пептиды-антибиотики, состоящие из ряда аминокислот. Они активны в отношении бактерий, грибков и многих вирусов.

Антимикробную гуморальную активность определяет и ещё ряд белков: лактоферрин (обладает способностью связывать железо, необходимое для метаболизма бактериальной клетки), трансферин (сывороточный бета-глобулин, вырабатываемый фагоцитами и действующий подобно лактоферрину), лактопероксидаза (содержится в слюне и материнском молоке).

К гуморальным факторам неспецифического (врождённого) иммунитета можно отнести и интерфероны (хотя действуют они не только в жидкостях организма, но и в клетках, а следовательно, могут считаться и фактором клеточного уровня иммунитета).

Интерфероны – это тоже белки. Они вырабатываются в поражённой вирусом клетке и подавляют внутриклеточное размножение ДНК и РНК вирусов. Однако сверх того они защищают и другие клетки данной области, индуцируя и у них выработку антивирусных белков.

Однако на этом роль интерферонов не заканчивается. Установлено, что они, кроме самостоятельного действия на поражённые или поражаемые вирусом клетки, способны активировать и другие звенья иммунитета: они усиливают активность макрофагов и Т-лимфоцитов, контролируют воспалительную реакцию и даже могут защитить организм от опухолей. Очевидно, именно с функцией активизации других участков иммунной системы связано то обстоятельство, что, оказывается, индукцию синтеза интерферонов вызывают не только вирусы, но и бактерии, риккетсии, простейшие и даже попавшие в организм синтетические соединения.

Различают три вида интерферонов:

1) Альфа-интерфероны. Продуцируются лейкоцитами, оказывают противовирусное и противоопухолевое действие.

2) Бета-интерфероны. Продуцируются фибропластами и оказывают противоопухолевое действие.

3) Гамма-интерфероны. Продуцируются лимфоцитами и оказывают иммуномодулирующее действие.

Казалось бы, интерфероны – мощное средство защиты организма. Однако, к сожалению, – далеко не панацея от всех бед, т.е. патогенов, проникших в организм. Некоторые вирусы могут подавлять их образование внутри заражаемых ими клеток. Видимо, что-то подобное происходит и в случае с COVID-19, хотя здесь вопросов пока больше, чем ответов, потому что в значительном количестве случаев выздоровления от этого вируса специфических антител в крови выздоровевших не обнаруживается. А это может говорить об «интерферонном ответе» на данный патоген.

В общем, интерфероны – это быстрый ответ организма на получение клетками неспецифического сигнала чужеродности. Но очень часто «интерферонный ответ» – лишь первая «линия обороны» организма на гуморальном уровне, которая стимулирует другие звенья иммунитета, задерживает продвижение «врага» в организме, тем самым давая ему время на выработку антител и иммунных клеток.

Весь этот комплекс веществ, вся эта группа факторов гуморального иммунитета неспецифичны, они оказывают бактерицидное действие на многие виды патогенных микроорганизмов, проникающих в макроорганизм.

Однако гуморальный иммунитет включает и специфическую защиту – образование антител как реакцию на вторжение в организм определённого патогена. Поэтому подробный разговор об антителах будет несколько ниже, а именно тогда, когда речь пойдёт о механизмах приобретённого иммунитета.

Тем не менее необходимо отметить, что, как установлено, определённое количество антител нормально присутствует в сыворотке крови (т.н. нормальные или естественные антитела), т.е. не связано с иммунизацией (естественной или искусственной). Таким образом, эти антитела являются фактором врождённого иммунитета, т.е., очевидно, представляют собой следствие длительного эволюционного приспособления макроорганизма к борьбе с патогенными микробами. Выше мы отмечали, что именно нормальные антитела активируют систему комплемента по классическому пути.

Наконец, клеточный уровень врождённого иммунитета исторически связывали, прежде всего, с явлением фагоцитоза.

Фагоцитозом называют поглощение всевозможных посторонних тел, в том числе и микробов, клетками организма. Клетки, обладающие способностью фагоцитировать, называют фагоцитами.

[3] Ретикуло-эндотелиальная система (РЭС) – совокупность клеток организма позвоночных животных и человека, способных, как считалось ранее, к превращению в свободноподвижные фагоцитирующие клетки – макрофаги. Основоположником учения о РЭС был И.И. Мечников (об этой системе несколько ниже).