но и обеспечивает уничтожение собственных клеток организма, вышедших из строя или устаревших. Однако это не значит, что иммунитет бьёт безразборно. Чтобы не разрушать живые, правильно функционирующие клетки, природой предусмотрена иммунологическая толерантность. Таким образом, иммунитет представляет собой чуткие весы, где на разных чашах покоится защита организма извне и изнутри.
В данной статье мы рассмотрим стандартный алгоритм формирования иммунного ответа организма на появление внешнего патогена.

Как инфекция попадает в организм?

После изобретения микроскопа человечество получило доказательства того, что окружающий мир наполнен не только видимыми существами. Микроорганизмы населяют практически всё: не только воздух, воду и окружающий нас мир, но и недра земли, морские глубины, кислотные озера, геотермальные источники, и даже наши собственные тела. В связи с этим, ежесекундно мы подвергаемся атаке извне: вдыхаем воздух, пьём воду, кушаем еду, касаемся руками предметов, получаем раны, сталкиваемся с заболевшими людьми и многое другое. Мы живём и не подозреваем, какую колоссальную работу выполняет наш иммунитет абсолютно без выходных и перерывов «на обед».

Однако, далеко не факт, что, столкнувшись с тем или иным микроорганизмом, мы обязательно заболеем. Не все микроорганизмы опасны для нас, наоборот, многие полезны и незаменимы. Только благодаря микробиоте, населяющей организм человека, мы можем кушать многие продукты, синтезировать некоторые витамины, усваивать вещества из пищи и многое другое.
Попадая в организм человека, микроорганизм тем или иным образом столкнётся с врожденной иммунной системой.

Быстрая и медленная реакция иммунной системы

Быстрая реакция – воспаление на месте укуса или отек на месте ранки – примеры работы врожденного иммунитета. Чуткие «дозорные» всегда на посту и реагируют на патогены сразу при обнаружении: макрофаги набрасываются и «съедают» врага, попутно посылая сигнал тревоги с помощью цитокинов основным войскам – лейкоцитам и лимфоцитам. Белковые комплексы системы комплемента, прикрепляясь к бактериям, образуют в них отверстия. Натуральные киллеры, лимфоциты, способны уничтожать клетки, зараженные вирусами, впрыскивая разрушающие химические вещества. Белые кровяные тельца также умеют поглощать патогены. Если у захватчика есть какие-либо антигены, то именно антигенпрезентирующие дентритные клетки способны демонстрировать эти кусочки вирусов или бактерий, являясь связующим звеном между описанной врождённой и адаптивной иммунными системами.

Адаптивная система, в свою очередь, устроена сложнее и работает медленнее. Вооружившись кусочком антигена антигенпрезентирующие клетки доставляют их в лимфоузлы, чтобы Т-лимфоциты могли определить, что организму нужны Т-киллеры, для уничтожения клеток, и Т-хелперы, которые активируют В-лимфоциты, производящие антитела. На выработку специфических для данного возбудителя антител организму необходимо время, максимальная концентрация достигается только через 10-15 дней. Антитела прикрепляются к патогенам, занижая их мобильность и возможность заражения, а также сигнализируя клеткам иммунной системы, что этот элемент надо уничтожить.
Важно отметить, что здоровый организм способен производить до 100 миллионов видов антител, однако, если это разнообразие снизится всего на один порядок, для человека это может закончиться плачевно. После перенесенной инфекции некоторая часть специфичных B-лимфоцитов надолго остается в организме, становясь клетками памяти, которые обеспечивают незамедлительный иммунный ответ в случае повторного заражения этой же инфекцией.

Как отличить плохую клетку от хорошей?

Очевидно, что иммунная система не обладает глазами, способными отличить патоген от собственных клеток организма, но это вовсе не значит, что «дозорные» не могут видеть. Фагоциты, сталкиваясь с бактериями, анализируют их специфичные поверхностные белковые молекулы мембранной оболочки и, по результатам этой оценки, принимают решение об уничтожении или помиловании. Сложнее обстоят дела с вирусами, которые, в отличие от бактерий, могут жить исключительно в клетках организма.
Каждая клетка имеет собственную встроенную «мясорубку» - протеасому, которая обеспечивает разложение до мельчайших частиц всех ненужных, отработавших и чужеродных белковых соединений, в том числе и компонентов вирусов, образующихся при их жизнедеятельности. Затем, обработанный материал переносится к внешней оболочке клетки, мембране, и встраивается в неё. Таким образом, клетка постоянно демонстрирует антигены лимфоцитам для распознавания и удаления собственных измененных клеток. Если антиген совпадает с рецептором Т-киллера, то сразу становится ясно, что внутри клетки происходит что-то неладное; а если не совпадает, то клетка считается здоровой.
Эволюция в микромире проходит намного быстрее, чем в мире многоклеточных. Бактерии постоянно ищут способы маскировки, пытаясь скрыть или отбросить выдающие их компоненты; вирусы научились обманывать внутреннюю систему представления антигенов, блокируя или значительно уменьшая количество отображаемого материала. Однако и наш организм не стоит на месте, фагоциты стремятся отращивать новые рецепторы, способные распознавать критически важные и специфичные для вредных бактерий молекулы. Натуральные киллеры, о которых мы ранее говорили, встречая клетку, не показывающую ничего, считают её потенциально опасной и уничтожают.

Можно ли дважды заболеть одним и тем же заболеванием?

Благодаря тому, что часть В-лимфоцитов превращается в клетки памяти, формируется приобретенный иммунитет. Данные клетки несут на своей поверхности рецепторы, которые умеют распознавать специфический для данного возбудителя антиген. Именно за счёт скоростного распознания клетками памяти знакомых антигенов, скорость синтеза необходимых антител вырастает более чем в 100 раз по сравнению с первым заболеванием, и необходимая концентрация антител достигает пика уже через несколько дней после инфицирования. С помощью такого подхода заболеть в полной мере по вине того же возбудителя довольно тяжело. Однако у любого правила есть исключения и, если вирусы быстро мутируют, например, вирусы гриппа или недавно открытый коронавирус Sars-Cov-2, то В-лимфоциты, помнящие устаревшую версию вируса, бесполезны. Организму приходится запускать процесс заново при контакте с новым подвидом вируса. Чтобы обезопасить людей от таких заразных вирусов, используют вакцины для наиболее популярного подвида этих самых возбудителей. Таким образом, столкнувшись с реальным возбудителем, В-лимфоциты незамедлительно приступят к синтезу известных антител, тем самым экономя много времени на поиск и генерацию нового антигена.