Защитные системы организма. Граница и патрульная служба
Чтобы легче разобраться в принципах работы защитных систем нашего организма, давайте проведём аналогию с системой защиты государства. Для простоты сначала возьмём только случай проникновения врага извне. И так, болезнетворный микроб пытается внедриться в наш организм.
Чтобы паразитировать в нём. Он опасен, потому что, естественно, организм ослабит и может вызвать более или менее тяжелое заболевание. Даже гибель организма.
Здоровая неповреждённая кожа для микроба очень серьёзное препятствие. Здесь граница на замке. И барьерная мембрана препятствует проникновению врага, и эпителиальные клетки располагаются очень тесно друг к другу, и сверху они вообще представляют собой ороговевший слущивающийся слой. Почти чешуя.
Поэтому микробы чаще лезут в организм через слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей или моче-половых органов. (Рот, нос, уши, глаза и так далее ниже.) У каждого вида микроорганизмов своё излюбленное место перехода границы. Для вируса гриппа – дыхательные пути, для дизентерийной палочки – пищеварительный тракт.
Для того, чтобы пройти пограничный контроль, у микроба есть те же средства, что были у диверсантов из старых фильмов про шпионов. Он может воспользоваться оружием, чтобы прорваться с боем. Это оружие – расщепляющие ферменты, которые нарушают нормальную проницаемость пограничных мембран. Враг может «подделать документы», надеясь сойти за своего. Что имеется ввиду? - Иммунная система узнаёт свои клетки по особым веществам или химическим группам - маркёрам. А микробы «стараются» обзавестись некоторыми такими же маркёрами в своём поверхностном слое.
Против всего этого микробного коварства уже на границах организма с внешней средой есть достаточно сильная система местной защиты. Это и барьерные мембраны, и очень тесное расположение всех покровных клеток слизистых оболочек (хотя в области слизистой оболочки микробу внедриться легче, чем через кожу). Граница ещё и «под током» – под химической защитой – может не только не пропустить, но даже убить пытающегося прорваться пришельца. Это, в первую очередь, расщепляющий фермент лизоцим, который содержится в слюне и слезе, увлажняющих слизистые оболочки в ротовой полости и глаз. (Мы о нём уже вспомнили в Части 1.) В жидкостях, увлажняющих слизистые оболочки, содержится в норме много и иммуноглобулина А – особого вида антител, о которых мы поговорим позднее. В желудке имеется особая химическая защита - это крепкая соляная кислота желудочного сока. Кроме того, в подобных опасных для прорыва границы местах в толще тканей скапливается много особых клеток – фагоцитов. Это клетки-пограничники, которые первыми ведут борьбу со всем чужеродным.
Способ борьбы – фагоцитоз (поедание). Это наиболее древняя, как я уже писала в предыдущей части статьи, система защиты.
С попытками нарушения границ нашего организма мы сталкиваемся часто. Но наша система защиты границ начёку, и большинство нарушителей уже на границе распознаётся, как нечто чужеродное и уничтожается. Обычно пограничной службы - местной системы защиты уже достаточно. Вдобавок ко всему, на границах нашего организма с внешней средой живут микробные племена-союзники – лояльная по отношению к организму нормальная микрофлора. Их отношения с организмом часто взаимовыгодные, пришельцев они не любят и могут вытеснять и уничтожать тоже.
Но, допустим, диверсант всё-таки прорвался и уже движется по транспортным путям организма – кровеносным и/или лимфатическим сосудам. Какой же приём ждёт его в самом организме? В крови и лимфе его первыми встречают передвижные патрульные – то же из фагоцитов.
Но в тканях на границе были тканевые - осёдлые фагоциты, а здесь циркулирующие. А вот теперь ненадолго остановимся и оставим нашего диверсанта. Познакомимся поближе с фагоцитами.
Что такое фагоцитоз и что такое фагоциты?
Слово фагоцитоз произошло от 2 греческих слов - phagos (пожирание) и kytos (клетка), а также окончания –osis (оно всегда означает какое-то явление, процесс). Фагоцитоз – русифицированный вариант, медицинский международный термин – phagokytosis. Означает фагоцитоз процесс узнавания особыми клетками всего чужеродного, движения к нему, захват и расщепление внутри этих клеток – фагоцитов (син. - фагов).
Фагоцитоз был открыт великим учёным - И.И. Мечниковым. Он сам рассказывал, как однажды, когда вся его семья отправилась в цирк, он занялся более интересным для него делом – сел рассматривать под микроскопом движущиеся клетки в теле живой личинки морской звезды.
Это было легко – личинка эта абсолютно прозрачная. Примитивный организм – ни нервной системы, ни кровеносной. И именно тогда Илье Ильичу пришло в голову, что движущиеся свободно клетки должны, передвигаться, видимо, для того, чтобы оперативно реагировать на какие-то внешние воздействия, внедрения. Он сорвал несколько шипов с розы из своего палисадника и вставил концы в личинки. На следующий день шипы оказались облеплены движущимися клетками. Эти клетки даже, вроде бы, пытались шип поглотить и вытолкнуть из личинки. Так в результате игнорирования циркового представления родилось великое открытие. (Зачем я эту историю рассказываю? – В продолжение нашего обсуждения проблемы в комментариях к первой части нашей темы. Можно же сделать однозначный вывод: какие-то элементы защиты организмов появились ещё до появления нервной системы. В руководстве мозгом фагоциты не нуждаются.)
В нашем организме, как выяснилось, есть несколько видов фагоцитов. Многие или входят в состав циркулирующих в крови лейкоцитов (белых клеток крови), или образуются из них.
Среди лейкоцитов есть очень крупные клетки с большими круглыми ядрами. Это моноциты. Они могут уходить из крови в ткани. Там они превращаются в макрофагов (больших пожирателей). Вид у них при этом становится другой – они теряют круглую форму, делаются похожими на амёб и могут активно двигаться в направлении внедрения инфекции – туда, где начинается воспаление.
Фагоцитозом занимаются и микрофаги (чаще их называют гранулоцитами) – другой вид лейкоцитов. Называются они гранулоцитами потому, что при специальной типовой окраске мазка крови в них под микроскопом кроме ядра видны в цитоплазме очень красивые крапинки – гранулы. Но в анализе крови мы этого названия – гранулоциты не найдём. По чему? – Потому что при клиническом анализе крови сразу считают, не общее число клеток с гранулами, а число клеток с гранулами разного цвета. С розовыми – эозинофилы, с синими – базофилы и красящиеся нейтрально, наложением этих двух красок, в серовато-фиолетовый цвет - нейтрофилы. (Слово филия – означает, любить).
Различать эти виды гранулоцитов важно практически. Потому что в организме они выполняют разные функции, и их количество при различных заболеваниях по-разному меняется. Известно про них совсем не всё. Например, зачем нужны базофилы, пока понятно не совсем.
Гранулоциты, например, нейтрофилы, не такие богатыри в смысле фагоцитоза, как макрофаги. Но зато им, в отличие от макрофагов, для эффективного пожирания микробов не нужен кислород. Они могут работать и в безкислородных условиях. А это очень важно в очаге воспаления, когда образуется отёк, сосуды сдавливаются и кислорода не хватает. Если макрофаги и нейтрофилы по каким-то причинам хуже справляются со своими функциями, человек страдает от частых гнойных воспалительных процессов.
Но вернёмся у диверсанту-шпиону. И так. Первыми в организме встречают шпиона-диверсанта гранулоциты, в частности макрофаги. Их реакция на врага, будь то микроб или органическое чужеродное вещество, достаточно примитивная, стандартная – съесть. Но реакция хотя и примитивная, но зато очень быстрая. Аппетит у макрофагов хороший. Кидаются на всё чужеродное, как удав на кролика – могут заглотить сразу много микробов.
Но иногда (например, если на фагоциты действует сильная интоксикация, или микроб уж очень хорошо защищен) у них бывает «несварение желудка», переварить захваченное им не удаётся. В таких случаях микроб может паразитировать даже в самих фагоцитах. Или фагоциты с оставшимися целыми микробами просто разваливаются. Я видела под микроскопом такое явление у алкоголиков, когда какое-то время занималась изучением фагоцитоза. Видимо, поэтому у людей, злоупотребляющих спиртным, воспаление лёгких чаще осложняется нагноением - абсцессами.
Интересно, что если врагов в организм внедрилось слишком много – большая диверсионная группа – в нашем организме объявляется мобилизация резервов. При этом из казарм – клеточных депо – выбрасывается большое количество фагоцитов. В том числе, ещё молодых, незрелых – мобилизуется молодёжь.
Поэтому по анализам в крови быстро растёт общее число лейкоцитов. Главным образом, за счёт их определённого вида – нейтрофилов. И среди нейтрофилов появляется большое количество молодых незрелых форм – в военных условиях мобилизуется молодёжь.
Молодёжь среди нейтрофилов различают по форме ядра. У молодых клеток оно в виде палочек, а у взрослых – сегментированное, как 2 -3 связанных бобов или сарделек. В анализах так и пишется – сегментоядерные, палочкоядерные (нейтрофилы). Значит, в первую же неделю после начала заболевания в крови увеличится количество лейкоцитов за счёт нейтрофилов и количество их молодых незрелых форм.
Если врагов много, далее они встречаются с более сложными механизмами защиты. Раньше считалось, что макрофаги настолько примитивы, что вообще не способны различать разных врагов – важная это персона или мелочь. Только одно: свой-чужой. С чужим нечего разбираться – съесть и всё. Оказалось, что это не совсем так. Макрофаги, поглотив и расщепляя врага на части, проводят, как бы, расследование.
Они обрабатывают («метят») останки микроба и предоставляют о нём информацию «в вышестоящие организации» - Т-лимфоцитам. Точнее - Т-лифоцитам-хелперам (Т-хелперам).
Об этой интеллектуальной элите иммунной системы – Часть 3.
Продолжение следует
Свежие комментарии