Каждую секунду иммунная система проверяет, что происходит внутри организма: распознаёт потенциально опасные клетки и вещества, реагирует на инфекции и помогает восстанавливать повреждённые ткани. Целая сеть клеток, тканей и органов постоянно обмениваются сигналами: одни создают клетки для защиты, другие помогают им созревать, третьи обнаруживают признаки инфекции и запускают ответ. Разберёмся, из чего состоит эта система, как она распознаёт угрозы и почему после некоторых инфекций организм может реагировать на тот же возбудитель быстрее.
Из чего состоит иммунная система
Иммунная система распределена по всему организму. В неё входят клетки, органы и ткани, которые выполняют разные задачи: производят и обучают иммунные клетки, помогают им перемещаться по организму и создают условия для встречи с возбудителями.
Костный мозг и тимус
Иммунные клетки находятся в крови, тканях и лимфоидных органах и выполняют разные задачи: одни находят и поглощают чужеродные частицы, другие помогают координировать защиту, третьи вырабатывают антитела или уничтожают заражённые клетки. Большинство этих клеток развивается из стволовых клеток в костном мозге. Стволовые клетки можно представить как исходный материал: из них организм производит разные типы клеток крови, в том числе иммунные.
Среди них есть лимфоциты — клетки, которые отвечают за распознавание чужеродных веществ и более точную иммунную защиту. Лимфоциты бывают разных типов, и два основных — В- и Т-клетки.
В-лимфоциты созревают в костном мозге. Т-лимфоциты после образования отправляются в тимус — небольшой орган, расположенный за грудиной. Там они проходят отбор: организм проверяет, как эти клетки распознают разные молекулы, и удаляет те, которые могут слишком активно атаковать собственные ткани.
Тимус особенно активен в детстве. С возрастом он постепенно уменьшается и частично замещается жировой тканью, но Т-клетки, которые уже прошли в нём отбор, продолжают выполнять свои функции на протяжении жизни.
Лимфоузлы и селезёнка
После созревания иммунные клетки перемещаются по организму. Им нужно циркулировать в крови и тканях, а также встречаться с чужеродными веществами, чтобы при необходимости запускать защитную реакцию. В этом участвуют вторичные лимфоидные органы — лимфатические узлы, селезёнка, миндалины и лимфоидная ткань кишечника.
Лимфатические узлы расположены по ходу лимфатических сосудов. Через них проходит лимфа — жидкость, которая собирается из тканей и возвращается в кровоток. Узлы работают как места, где иммунные клетки могут обнаружить чужеродные вещества и начать реагировать на них. Поэтому при некоторых инфекциях лимфоузлы увеличиваются и становятся болезненными: внутри активируются и размножаются иммунные клетки.
Селезёнка выполняет похожую функцию, но работает прежде всего с кровью. В ней иммунные клетки могут обнаруживать чужеродные вещества и реагировать на микроорганизмы, которые циркулируют в кровотоке.
В кишечнике тоже находится много иммунной ткани. Она помогает контролировать огромное количество веществ и микроорганизмов, с которыми организм постоянно контактирует через пищеварительный тракт.
Врождённый и приобретённый иммунитет
Иммунную защиту условно делят на две части: врождённую и приобретённую. Они работают одновременно, но выполняют разные задачи.
Врождённый иммунитет: первая реакция
Врождённый иммунитет есть с рождения. Ему не нужно заранее встречаться с вирусом или бактерией, чтобы начать работать.
К нему относятся кожа и слизистые оболочки, фагоциты, натуральные киллеры, система воспаления и другие механизмы защиты. Фагоциты захватывают и переваривают чужеродные частицы и микроорганизмы. Этот процесс называется фагоцитозом.
При вирусной инфекции важную роль играют интерфероны — сигнальные белки, которые помогают клеткам реагировать на заражение и ограничивать распространение вируса.
Приобретённый иммунитет: точный ответ
Приобретённый, или адаптивный, иммунитет формируется в течение жизни. После первого контакта с возбудителем ему требуется время, чтобы распознать антиген и развернуть полноценную защиту.
Главные участники этого процесса — В- и Т-лимфоциты. В-клетки могут превращаться в плазматические клетки, которые производят антитела. Они связываются с определёнными антигенами и помогают нейтрализовать возбудитель или пометить его для уничтожения.
Т-клетки выполняют разные функции. Например, Т-хелперы координируют реакцию, а цитотоксические Т-клетки могут уничтожать заражённые или изменённые клетки организма.
После того как инфекция проходит, большинство активированных лимфоцитов больше не нужно, и их количество уменьшается. Но часть В- и Т-клеток сохраняется в виде клеток памяти.
Активный и пассивный иммунитет
Приобретённый иммунитет может быть активным и пассивным.
Активный формируется, когда организм сам создаёт защитную реакцию — например, после инфекции или вакцинации. В этом случае могут образовываться клетки памяти.
Пассивный иммунитет — это готовые антитела, которые организм получает извне. Например, антитела матери передаются плоду через плаценту, а после рождения ребёнок получает часть антител с грудным молоком.
Такая защита начинает работать сразу, но постепенно ослабевает. Организм не формирует собственную долгосрочную иммунную память только на основе полученных извне антител.
Как организм борется с вирусами и бактериями
Если инфекция преодолевает защиту кожи и слизистых, организм запускает целую цепочку реакций. Она помогает ограничить распространение возбудителя, уничтожить заражённые клетки и подключить более специфическую защиту.
Воспаление и температура
Воспаление — один из основных механизмов врождённого иммунитета. Повреждённые и иммунные клетки выделяют сигнальные вещества, которые привлекают другие клетки к месту инфекции. Кровеносные сосуды расширяются, увеличиваются приток крови и проницаемость сосудистой стенки. Поэтому воспалённый участок может становиться красным, отекать и болеть.
При инфекции может повышаться температура тела. При этом не всякую температуру нужно обязательно снижать. Необходимость жаропонижающих зависит от самочувствия человека, возраста, причины лихорадки и других факторов. При высокой температуре или плохом самочувствии стоит ориентироваться на рекомендации врача.
Почему мы можем болеть простудой снова и снова
Под названием «простуда» скрывается множество разных вирусных инфекций. Их вызывают разные возбудители, а некоторые из них имеют множество вариантов. Поэтому память после одной инфекции не защищает от всех вирусов, которые могут вызвать похожие симптомы. Кроме того, вирусы способны изменяться, а уровень защиты со временем может снижаться.
С гриппом ситуация особенно заметна: вирусы гриппа постоянно меняются, поэтому состав сезонных вакцин корректируют с учётом актуальных вариантов вируса.
Вакцинация: как иммунная система учится заранее
Вакцинация позволяет организму познакомиться с антигеном до встречи с настоящим возбудителем. В зависимости от технологии вакцина может содержать инактивированный или ослабленный микроорганизм, отдельные его компоненты либо генетическую инструкцию для производства антигена клетками организма.
Что происходит после прививки
Реакция на вакцинацию развивается постепенно. Сначала активируются клетки врождённого иммунитета, затем подключаются В- и Т-лимфоциты. В-клетки начинают вырабатывать антитела, а часть из них превращается в клетки памяти. Для некоторых вакцин одной дозы достаточно, для других требуется несколько введений. Это зависит от препарата и заболевания.
Недомогание после прививки — например, боль в месте укола или кратковременная температура — может быть нормальной реакцией организма. Но выраженные или необычные симптомы требуют консультации врача.
Почему некоторые вакцины нужно повторять
Со временем уровень антител может снижаться. Для некоторых инфекций защиты при этом остаётся достаточно, а для других требуется дополнительная доза. Ревакцинация не означает, что предыдущая прививка была бесполезной. Дополнительное введение помогает усилить или продлить защиту.
Что влияет на работу иммунной системы
На защитные функции организма влияют сон, питание, физическая активность, стресс и некоторые заболевания.
Недосып и стресс
Во время сна организм регулирует работу иммунной и гормональной систем. Хронический недостаток сна может влиять на активность иммунных клеток и воспалительные процессы.
Сильный или длительный стресс тоже способен менять работу защитных механизмов. В этом участвуют гормоны стресса, в том числе кортизол. Это не значит, что после одной бессонной ночи человек обязательно заболеет. Но хроническое недосыпание и постоянный стресс в целом связаны с менее эффективной защитой от инфекций.
Почему подростки могут часто болеть
Школы, колледжи и другие большие коллективы создают условия для быстрого распространения респираторных вирусов. С возрастом человек встречается с большим количеством разных возбудителей и формирует более широкий набор иммунной памяти. Но нельзя считать, что подростковая система защиты в целом хуже взрослой: на восприимчивость к инфекциям влияют возраст, возбудитель, вакцинация, условия жизни и состояние здоровья.
Когда иммунная система ошибается
Организм должен одновременно распознавать опасные объекты и не атаковать собственные ткани. Иногда система даёт сбой.
Аутоиммунные заболевания
При аутоиммунных заболеваниях защитная система реагирует на собственные клетки или ткани. Так происходит, например, при сахарном диабете 1 типа, ревматоидном артрите и рассеянном склерозе. У этих заболеваний разные механизмы и проявления, поэтому объединять их можно только на самом общем уровне.
Точные причины большинства аутоиммунных заболеваний до конца не известны. Обычно лечение направлено на контроль патологической реакции и симптомов заболевания.
Аллергия
Аллергия — это чрезмерная реакция на вещества, которые для большинства людей безвредны. Это могут быть пыльца растений, некоторые продукты, компоненты лекарств и другие вещества.
При контакте с аллергеном организм запускает реакцию, которая может проявляться насморком, зудом, слезотечением, кожными высыпаниями и другими симптомами.
Заключение
Иммунитет — сложная система, в которой разные клетки и органы постоянно обмениваются информацией. Врождённая защита быстро реагирует на угрозу, приобретённая распознаёт антигены и формирует память. Благодаря ей организм может быстрее реагировать на знакомые инфекции, а вакцинация позволяет подготовиться к встрече с некоторыми возбудителями заранее.
На работу этой системы влияют и обычные вещи: сон, питание, физическая активность и хронический стресс.
