Иммунный ответ - понятие неустоявшееся, имеющее разное содержание в зависимости от области его применения. Чаще всего в медицине употреблялись патологические (лат.раthos - страдание, болезнь) проявления иммунного ответа-гиперреактивность,в том числе аллергическая и анафилактическая реакции, или гипореактивность. Физиологическое содержание иммунного ответа подчеркивает его общебиологический аспект. Здоровый человек не заболевает потому, что его иммунитет поддерживается на определенной степени готовности реагировать на поступление избыточной, сравнительно с обычной, массой антигена.
Связывание и удаление АГ постоянно восполняется продукцией новых копий АТ взамен выведенных, доставкой их в зоны активности, перераспределением между тканями и органами и т.д. Периферические органы иммунной системы - селезенка и лимфоузлы - являются источниками некоторого количества готовых АТ, а также местами перераспределения АТ вследствие изменения кровотока и лимфотока в отдельных тканях данного региона.
Удаление или переход в неактивное состояние иммунокомпетентных клеток (Т-, В-лимфоцитов, макрофагов, плазматических клеток) является сигналом стимуляции центральных органов иммунитета - костного мозга и тимуса. Эти постоянно протекающие ответы иммунной системы на "привычные" АГ или их количество составляют иммунный фон активности, колеблющийся в зависимости от состояния и биоритмов человека. Встреча с "новым" АГ, поступление повышенного количества "привычных" АГ, изменение состояния организма, в частности, ослабление при утомлении, стрессе, гиповитаминозе, т.д., изменяет иммунный ответ. Иммунный ответ осуществляется по статистическим закономерностям, требует для реализации АГ-АТ реакции определенного соотношения концентраций АГ и АТ (Г.И.Марчук).
В целом иммунный ответ - это поэтапная каскадная реакция готовых АТ и последующее вовлечение периферических и центральных иммунных органов в активность. Иммунный ответ включает также гемодинамические изменения кровотока в области попадания "чужих" АГ. В упрощенном виде иммунный ответ можно представить в виде определенной последовательности развертывающихся процессов.
Узнавание антигена антителом происходит при контакте рецепторов двух структур. Если АГ и АТ совместимы, то они объединяются. Контакт АГ с АТ чаще происходит в жидкостях, поскольку при этом те и другие молекулы получают более высокую вероятность встречи. В особенности в жидкостях перемещающихся ("патрулирование" лейкоцитов, лимфоцитов, макрофагов крови, лимфы). Основным условием узнавания является сходство (совместимость) рецепторных поверхностей АГ и АТ. На поверхности АТ имеется от двух (IgО, IgА, IgЕ) до десяти (Igм) активных центров узнавания АГ. Узнавание возможно как при совпадении одной рецепторной поверхности АТ (одиночное узнавание), так и совпадении двух поверхностей (двойное узнавание).
Для узнавания ("обшаривания" окружающего пространства вместо "оглядывания") нужно много времени и большое количество молекул АТ и АГ. Кроме того, есть возможность группового узнавания и изменения узнавания под влиянием различных веществ. Поэтому скорее всего в естественных условиях существуют и другие механизмы этих процессов. Узнавание инородных частиц фагоцитом облегчается в присутствии компонентов сыворотки крови (опсонины, альбумины, С-реактивный белок).
Первым этапом иммунного ответа является реакция связывания АГ антителом. Организм имеет готовый набор (до 10000 антител у эмбриона по Ф .Барнету) сформированных в предшествующих поколениях нормальных антител - естественный гуморальный иммунитет. "Привычные " АГ, попадая в те или иные жидкости организма, непрерывно связываются естественными АТ.
Связывание осуществляется за счет гидрофобного соединения активных центров АТ и АГ, соответствующих друг другу: специфичность АГ-АТ реакции). После этого структура комплекса АГ-АТ изменяется (конформируется, от лат. соnformis - подобный). Комплекс приобретает способность связывать другие белки, например, комплемент. Форма образующегося комплекса зависит от числа активных центров АТ: от 1 у гаптена, т.е.. неполного антитела, до 10 у Igм. Поскольку АГ и АТ часто фиксированы на мембранах клеток (микробных, тканевых), то образовавшийся АГ-АТ комплекс "утяжеляет" клетки, меняет их свойства. В результате клетки склеиваются (агглютинируют, от лат. agglutiare - приклеивать), оседают (седиментируют, отлат. sedimentare - оседать, преципитируют, от лат. ргесipitare -сбрасывать). Если же комплекс АГ-АТ образуется из свободных, не фиксированных на мембранах белков, то формируются хлопья (происходит флокулляция, от лат. floculli - клочки, хлопья).
Итак, в результате связывания АГ антителом комплекс АГ-АТ теряет подвижность и либо лишается активности (цитотоксический эффект), либо растворяется (лизируется, от лат. lisis - растворение) с участием других белков (система комплемента, например).
"Привычные" (для них есть нормальные АТ), а также "новые" АГ подвергаются фагоцитозу (греч. phagos - пожирающий) макрофагами. Первоначально макрофаги образуют псевдоподию - выпячивание протоплазмы в направлении АГ- за счет, активации Са-зависимого фермента гельсолина, подавляющего образование геля из сократительных белков (актин, миозин) цитоплазмы. При сокращении цитоплазматических белков макрофаг постепенно приближается и контактирует с АГ. Имеющиеся на поверхности макрофага специфические (для "привычных" ) и неспецифические (гликопротеидные, полисахароидные для "новых" АГ) рецепторы соединяются с активными центрами АГ, который постепенно погружается в цитоплазму макрофага.
Эти процессы осуществляются с затратой энергии, метаболизм макрофага резко повышается (наблюдается "метаболический или дыхательный взрыв"). Основным источником энергии служит АТФ. Расщепленная АТФ тут же восстанавливается за счет креатинфосфата. Лизис АГ в макрофаге осуществляется при участии ферментов лизосом-глюкоронидаз,фосфатаз, миелопероксидаз, лактоферрина, др. При этом образуется набор окислителей, галоидов и др. веществ, подавляющих активность АГ.
Фагоцитоз приводит к усилению и видоизменению иммуного ответа. Выделение фагоцитирующими клетками различных веществ, осуществляющих передачу иммунологической сигнализации (медиаторов иммунного ответа).
С помощью медиаторов клеточного иммунитета местная реакция генерализуется. За счет хемоатрактантов (лат. attractare - притягивать) к месту попадания АГ начинают приближаться другие макрофаги, в том числе естественные клетки-киллеры аномальных клеток. Усиление кровотока в месте попадания АГ, происходящее а счет выделения гистамина и др. сосудорасширяющих веществ, ведет к поступлению дополнительных количеств АТ и макрофагов. Другие факторы (антителогенеза, стимуляции роста колоний, интерлейкин-3, др.) увеличивают синтез клеток-продуцентов антител.
Особую роль выполняют медиаторы иммунного ответа, стимулирующие образование АТ к "непривычным" АГ. В этом случае иммунный ответ обеспечивает синтез таких АТ, которые соответствуют АГ, а также запоминают иммунный сигнал, поддерживая в течение некоторого времени установившийся тип синтеза АТ.
Иммунологическая память выражается в конечном итоге в увеличении содержания Т- и В-лимфоцитов, несущих рецепторы к АГ и переходящих в покоящееся состояние после 2-3 делений, вызванных АГ.
В постнатальный период организм не встречается в первый раз с большинством антигенов, за исключением болезнетворных микроорганизмов. Поэтому первичный иммунный ответ - наработка антител и последующее связывание антигена с антителом - как реакция на первую встречу с новым антигеном - в постнатальном онтогенезе очень мала. Во внеутробной жизни человека непрерывно происходят реакции готовых антител с АГ - вторичный иммунный ответ.
Ряд медиаторов клеточного иммунитета угнетают разные стороны иммунного ответа. Избирательное по отношению к определенному АГ, более или менее активное подавление генерализованной иммуной реакции было названо иммунной толерантностью (лат.tolerancia - терпение). Важная роль в такой форме иммунного ответа на АГ принадлежит особому виду Т-лимфоцитов -Тs. Такие тимус-зависимые клетки подавляют стимулирующее влияние В-лимфоцитов на плазматические клетки, из которых должны были образоваться соответствующие АТ.
Характер иммунного ответа (вид кривой изменения содержания каждого типа АТ в крови, ткани, их активность, плазматических клеток, Т- и В- лимфоцитов.др.) зависит от многих факторов: исходной активности иммунной системы, вида АГ, способа поступления в организм, количества и динамики поступления и т.д., состояния организма (возраста, образа жизни, питания, т.д.) и др.
Лучше изучены иммунные ответы на моделях, где контролируются условия введения АГ, его характеристики и т.д., а также состояние объекта воздействия. Так, установлен ряд закономерностей динамики накопления антител после первого и второго введния АГ. Первый пик концентрации АТ появляется через несколько дней (латентный период иммунного ответа) и обусловлен усиленным синтезом главным образом IgМ, После второго введения того же АГ амплитуда ответа больше, он продолжается дольше и обусловлен возрастанием преимущественно синтеза IgG. Для понимания природы происходящей при иммунном ответе динамики АТ следует учитывать различие продолжительности существования их в плазме крови .
Повторные введения АГ помогли установить явленне сенсибилизации (повышения чувствительности к данному АГ, лат.sensibilis-чувствительный) иммунной системы. Сенсибилизация сопровождается активацией образования специфических АТ, которые разносятся с током крови во все ткани и фиксируются на клетках. Поэтому повторное введение данного АГ вызывает усиленную АГ-АТ реакцию, в результате которой высвобождается много биологически активных веществ, (гистамин, серотонин, кинины,т.д.), вызывающих быстрые и сильнее изменения физиологических функций - анафилактический шок.