§ 29. Спецыфічная імунная ахова ўнутранага асяроддзя арганізма. Гумаральны імунны адказ
Сайт: | Профильное обучение |
Курс: | Біялогія. 11 клас |
Книга: | § 29. Спецыфічная імунная ахова ўнутранага асяроддзя арганізма. Гумаральны імунны адказ |
Напечатано:: | Гость |
Дата: | Пятница, 4 Апрель 2025, 21:58 |
Як вы ўжо ведаеце, неспецыфічная ахова арганізма вызначаецца сумесным дзеяннем скурнага покрыва, слізістых абалонак і некаторых клетак крыві. Яна працуе пастаянна і яе праяўленне не вельмі залежыць ад таго, які непажаданы фактар дзейнічае. Дапаўняльная ў адносінах да яе спецыфічная ахова накіравана супраць пэўнага чужароднага агента і не дзейнічае супраць другіх. Яна развіваецца паступова і называецца імунным адказам.
*Назва «адказ» тут невыпадковая. Яна падкрэслівае дзве асаблівасці. Па-першае, што такая ахова развіваецца толькі пры неабходнасці. Як кажуць, няма пытання (у нашым выпадку чужароднага агента ва ўнутраным асяроддзі) — не патрэбен і адказ. Па-другое, адказ на пэўнае пытанне заўсёды павінен быць дакладным. І сучасная імуналогія даказала, што дакладнасць такіх адказаў арганізма на непажаданы ўплыў — гэта дакладнасць на малекулярным узроўні.*
Для апісання імунных адказаў даводзіцца выкарыстоўваць спецыяльны тэрмін — антыген. Так называюць любое рэчыва, здольнае выклікаць імунны адказ. У медыцыне пад антыгенам могуць разумець пэўнага ўзбуджальніка хваробы, напрыклад вірус ці бактэрыю. З пункту гледжання імуналогіі гэта складаныя антыгены, паколькі ў іх састаў уваходзіць мноства розных малекул — простых антыгенаў. *Пад антыгенам разумеюць арганічную малекулу з адноснай малекулярнай масай звыш 5000, якая мае стабільную прасторавую канфігурацыю. Фактычна такім патрабаванням адказваюць, перш за ўсё, бялковыя малекулы. І вы ўжо ведаеце, што іх разнастайнасць у прыродзе вельмі вялікая. Але тым і добрая імунная сістэма — яна ў стане адказаць практычна на кожны антыген.*
Імунная сістэма. Развіццё імунных адказаў на антыгены ў арганізме ажыццяўляецца дзякуючы дзейнасці імуннай сістэмы. Яна прадстаўлена спецыялізаванымі органамі, клеткамі і рэчывамі, якія гэтымі клеткамі выдзяляюцца.
Органамі імуннай сістэмы з’яўляюцца чырвоны касцявы мозг, тымус (вілачкавая залоза), селязёнка, лімфатычныя вузлы, міндаліны. Па значнасці іх падзяляюць на першасныя (цэнтральныя) і другасныя (перыферычныя). Да першасных органаў імуннай сістэмы належаць чырвоны касцявы мозг і тымус. У іх фарміруюцца клеткі імуннай сістэмы — лейкацыты.
Некаторыя лейкацыты забяспечваюць неспецыфічную ахову арганізма. Яны запускаюць і падтрымліваюць запаленне, а таксама ажыццяўляюць фагацытоз. Для спецыфічнай аховы арганізма важнымі з’яўляюцца асобныя групы лейкацытаў: манацыты і лімфацыты.
Манацыты ўтвараюцца ў чырвоным касцявым мозгу і трапляюць у крывацёк. Праз некалькі гадзін яны выходзяць праз сценкі капіляраў у розныя тканкі і ператвараюцца ў тканкавыя макрафагі.
Утварэнне ўсіх лімфацытаў таксама пачынаецца ў чырвоным касцявым мозгу. Для пэўнай групы лімфацытаў (В-лімфацытаў) ён з’яўляецца асноўным месцам выспявання. Іншыя лімфацыты выспяваюць у тымусе (Т-лімфацыты).
Тканкавыя макрафагі, Т-лімфацыты і В-лімфацыты з’яўляюцца тымі клеткамі імуннай сістэмы, якія забяспечваюць развіццё імуннага адказу.
Развіццё першаснага імуннага адказу падзяляюць на некалькі этапаў. На першым этапе адбываецца паглынанне макрафагамі чужародных часцінак, якія трапілі ва ўнутранае асяроддзе арганізма. *Унутры макрафага такія часціцы расшчапляюцца на невялікія фрагменты. Гэтыя фрагменты аб’ядноўваюцца са спецыяльнымі бялкамі, якія выносяцца на вонкавую паверхню макрафага.* Далей макрафагі перамяшчаюцца ў лімфатычныя капіляры і з токам лімфы трапляюць у другасныя органы імуннай сістэмы, напрыклад у лімфатычныя вузлы. Тут ажыццяўляецца другі этап у развіцці спецыфічнай аховы.
У другасныя органы імуннай сістэмы з крывяносных капіляраў увесь час паступаюць Т-лімфацыты. *Яны адрозніваюцца адзін ад аднаго спецыяльнымі рэцэптарамі для распазнання антыгенаў. Такія рэцэптары фарміруюцца пры выспяванні Т-лімфацытаў у тымусе. Кожны Т-лімфацыт мае рэцэптары да пэўных антыгенаў. Разнастайнасць Т-лімфацытаў па такіх рэцэптарах настолькі вялікая, што перакрывае магчымую колькасць антыгенаў, якія могуць трапіць ва ўнутранае асяроддзе арганізма. Вобразна кажучы, у арганізме заўсёды знойдзецца некалькі Т-лімфацытаў, у якіх рэцэптары падыходзяць да таго антыгену, што быў захоплены тым ці іншым макрафагам.*
У другасных органах імуннай сістэмы макрафагі і Т-лімфацыты рухаюцца так, каб іх паверхні дакраналіся. Пры гэтым кожны макрафаг уваходзіць у кантакт з Т-лімфацытамі рознай спецыфічнасці. Калі рэцэптары Т-лімфацыта не адпавядаюць фрагменту чужароднай часціцы на паверхні макрафага, яны разыходзяцца, і макрафаг кантактуе з наступным Т-лімфацытам. Так адбываецца да таго часу, пакуль побач з макрафагам не апынецца Т-лімфацыт патрэбнай спецыфічнасці. У гэтым выпадку за кошт злучэння рэцэптараў Т-лімфацыта і фрагментаў антыгену на макрафагу кантакт атрымліваецца больш працяглым. У ходзе гэтага кантакту макрафаг актывуе Т-лімфацыт на размнажэнне. Пасля дзялення актываванага Т-лімфацыта абедзве даччыныя клеткі зноў дзеляцца, і так паўтараецца шмат разоў. Вельмі важна тое, што ўсе ўзнікшыя пры такіх дзяленнях клеткі маюць такія ж рэцэптары для антыгену, як і зыходны актываваны Т-лімфацыт. У выніку ў арганізме з'яўляецца мноства клетак, патрэбных для барацьбы менавіта з гэтым антыгенам. Гэта значыць, з кожнага актываванага Т-лімфацыта фарміруецца клон, які складаецца з тысяч аднолькавых клетак. У гэтым і заключаецца сутнасць другога этапу ў фарміраванні спецыфічнай аховы.*
Тут важна адзначыць, што Т-лімфацыты адрозніваюцца не толькі па спецыфічнасці да антыгена. Пры выспяванні ў тымусе Т-лімфацыты падзяляюцца на Т-хэлперы і Т-кілеры. Т-хэлперы (ад англ. helper — памочнік) самі не ўступаюць у барацьбу з чужародным агентам, а дапамагаюць актывавацца В-лімфацытам. Для гэтага яны праз крывацёк пераходзяць з аднаго другаснага органа імуннай сістэмы ў другі, затым у наступны і гэтак далей.
В-лімфацыты таксама маюць рэцэптары для антыгенаў. Такімі рэцэптарамі з’яўляюцца замацаваныя ў мембране в-лімфацыта антыцелы. Антыцелы *(імунаглабуліны)* — гэта бялковыя малекулы, якія могуць спецыфічна злучацца з антыгенам.
*У кожнага нядаўна ўтворанага В-лімфацыта фарміруецца пэўная спецыфічнасць гэтых рэцэптараў.* Для В-лімфацытаў, як і для Т-лімфацытаў, характэрна вялікая разнастайнасць па спецыфічнасці ў адносінах да антыгенаў. В-лімфацыты таксама пастаянна перамяшчаюцца з аднаго другаснага органа імуннай сістэмы ў другі. Гэта павялічвае верагоднасць сустрэчы Т-хэлпераў, якія з’явіліся на другім этапе, з В-лімфацытам, *які мае рэцэптары да таго чужароднага агента, з якім зараз разгортваецца барацьба*.
Калі такая сустрэча ажыццяўляецца, В-лімфацыт атрымлівае ад Т-хэлпера сігнал актывацыі і пачынае дзяліцца. Пры гэтым усё яго патомства захоўвае ўласцівую зыходнай клетцы спецыфічнасць рэцэптараў. Гэта значыць, што і на трэцім этапе развіцця спецыфічнай аховы арганізм у шмат разоў павялічвае колькасць патрэбных клетак.
Большая частка размножаных В-лімфацытаў ператвараецца ў плазматычныя клеткі (плазмацыты). Так называюцца В-лімфацыты, якія з другасных органаў імуннай сістэмы пераходзяць у плазму крыві. Яны сінтэзуюць і выдзяляюць у кроў вялізную колькасць антыцел. Гэтыя антыцелы маюць тую ж спецыфічнасць, што і рэцэптары зыходнага В-лімфацыта. Антыцелы звязваюцца з антыгенам, што спрыяе яго хуткаму знішчэнню фагацытуючымі клеткамі. Сфарміраваная такім чынам спецыфічная ахова называецца гумаральным імунным адказам. *Назва паходзіць ад лацінскага слова humor — вадкасць. Гэтым падкрэсліваецца, што ахоўнымі ўласцівасцямі валодае плазма крыві, а не клеткі. Прычым, у адрозненне ад сістэмы камплементу, такая ахова з'яўляецца высока спецыфічнай. Гэта абумоўлена малекулярнай структурай антыцел.*
*Антыцела (імунаглабулін) складаецца з чатырох поліпептыдных ланцугоў — двух аднолькавых лёгкіх і двух аднолькавых цяжкіх. Кожны лёгкі ланцуг далучаны да свайго цяжкага так, каб паміж імі фарміраваўся антыгензвязывальны ўчастак. У адной малекуле імунаглабуліну ёсць два аднолькавыя антыгензвязвальныя ўчасткі. Яны ўяўляюць сабой невялікія паглыбленні пэўнай формы. Сценкі і дно такіх паглыбленняў утвараюць паратоп. Так называецца паверхня антыгензвязвальнага ўчастка, якая забяспечвае хімічнае ўзаемадзеянне з антыгенам.
На антыгене ёсць выступы. Яны называюцца антыгеннымі дэтэрмінантамі. Паверхня антыгеннай дэтэрмінанты ўтварае эпітоп. Для злучэння антыцела з антыгенам трэба, каб эпітоп антыгену і паратоп антыцела апынуліся вельмі блізка. Менавіта тады паміж імі змогуць утварыцца некавалентныя хімічныя сувязі. Паколькі антыгензвязвальны ўчастак з'яўляецца паглыбленнем строга пэўнай формы, увайсці ў гэта паглыбленне можа выступ (антыгенная дэтэрмінанта) толькі вызначанага антыгену. Пра тое, наколькі высокі ўзровень спецыфічнасці імунаглабулінаў, гавораць эксперыменты, у якіх паказана, што змяненне нават аднаго атама ў эпітопе можа перашкаджаць узаемадзеянню антыгену з антыцелам.
* У цяжкіх ланцугах імунаглабулінаў ёсць так званыя шарнірныя ўчасткі. Дзякуючы іх наяўнасці кожны фрагмент малекулы з паратопам — ён абазначаны Fab (ад англ. fragment antigen binding — фрагмент, які злучае антыген) — увесь час рухаецца адносна фрагмента Fc. Гэта павышае імавернасць прасторавага сумяшчэння выступу на антыгене (антыгеннай дэтэрмінанты) з паглыбленнямі на антыцеле (антыгензвязвальнымі ўчасткамі).
Вельмі важна, што ў малекуле імунаглабуліну два паратопа. Гэта дае магчымасць антыцелам склейваць (аглютынаваць) антыгены (мал. 29.1).
*Знішчэнне антыгенаў (напрыклад, бактэрый) пры гэтым праходзіць значна хутчэй: фагацыты ў працэсе фагацытозу паглынаюць не асобныя бактэрыі, а адразу мноства (мал. 29.2). Акрамя таго, дзякуючы наяўнасці на фагацытуючых клетках рэцэптараў для імунаглабулінаў комплексы антыген-антыцела фагацытуюцца значна эфектыўней, чым незвязаныя імунаглабулінамі антыгены. Пры звязванні антыгенаў антыцеламі абмяжоўваецца іх рухомасць, а значыць, і распаўсюджванне ўнутры арганізма. Некаторыя небяспечныя для клетак арганізма малекулы, напрыклад таксіны (яды) бактэрый, у выніку злучэння з антыцеламі губляюць сваю таксічнасць.
Такім чынам, пры з'яўленні ў арганізме антыцел ступень аховы арганізма ад пэўных антыгенаў значна ўзрастае. У гэтым і заключаецца вынік гумаральных імунных адказаў.*
*Высокая спецыфічнасць антыцел у адносінах да антыгену важная не толькі для аховы арганізма. У сучаснай біялогіі і медыцыне антыцелы выкарыстоўваюцца ў якасці высокадакладнага даследчага інструмента. З дапамогай антыцел з сумесі розных бялкоў можна выдзяліць малекулы, якія ніякімі іншымі метадамі не выдзяляюцца. Выкарыстоўваючы антыцелы да антыгенаў на паверхні пэўных клетак, адрозніваюць вельмі падобныя па знешніх прыметах клеткі, напрыклад, Т-хэлперы і Т-кілеры. Па выяўленых з дапамогай антыцел антыгенах можна дакладна вызначыць стадыю развіцця плода пры цяжарнасці і яго стан. У гэтым выпадку аналізу падвяргаюць клеткі, якія ў невялікай колькасці прысутнічаюць у каляплоднай (амніятычнай) вадкасці. У залежнасці ад стадыі развіцця на паверхні гэтых клетак прысутнічаюць пэўныя бялкі, выявіць якія можна з дапамогай спецыфічных антыцел. Пэўныя антыцелы выкарыстоўваюцца для дыягностыкі і лячэння ракавых захворванняў. Пры злаякасным перараджэнні клетак на іх з'яўляюцца адсутныя ў звычайных клетак антыгены. Калі да іх удаецца атрымаць антыцелы, можна выяўляць раннія стадыі раку, што значна павялічвае імавернасць лячэння. Акрамя таго, падобныя антыцелы ўжываюцца для так званага адраснага лячэння ракавых захворванняў з дапамогай хіміяпрэпаратаў. Для гэтага да антыцел прымацоўваюць малекулы лекаў. Пры ўвядзенні такіх антыцел у арганізм яны спецыфічна звязваюцца толькі з ракавымі клеткамі, і хіміяпрэпарат дзейнічае толькі на іх. Пры гэтым здаровыя клеткі не пашкоджваюцца. І гэта толькі некалькі прыкладаў значнасці метадаў з выкарыстаннем антыцел у сучаснай навуцы і практыцы.*
Спецыфічную ахову арганізма — імунны адказ — ажыццяўляюць макрафагі, Т-лімфацыты і В-лімфацыты. У выніку іх паслядоўнага ўзаемадзеяння на працягу некалькіх дзён у арганізме ў шмат разоў павялічваецца колькасць Т- і В-лімфацытаў, неабходных для барацьбы з пэўным чужародным агентам. В-лімфацыты выпрацоўваюць антыцелы (імунаглабуліны). Малекулярная структура антыцел забяспечвае высокадакладнае звязванне з антыгенам. Вынікамі такога звязвання з'яўляюцца абмежаванне распаўсюджвання антыгену па арганізме, павышэнне эфектыўнасці фагацытозу і ў канчатковым выніку хутчэйшае знішчэнне чужароднага агента. Такі імунны адказ называецца гумаральным.
![]() |
1. Што такое антыген? 2. З чаго складаецца Імунная сістэма чалавека? 3. Чаму тымус залічваюць да першасных органаў імуннай сістэмы? 4. Якія клеткі забяспечваюць спецыфічную ахову арганізма? 5. Якая роля макрафагаў ў развіцці імуннага адказу? 6. Якія клеткі здольныя сінтэзаваць антыцелы (імунаглабуліны)? 7*. Вядома, што структура бялкоў адпавядае іх функцыям. Пацвердзіце гэта на прыкладзе малекулярнай будовы антыцел. |