Что такое врожденная иммунная система?

Врожденная иммунная система - это первая линия защиты организма от инфекции микроорганизмами, такими как вирусы, бактерии и паразиты. Эта ветвь иммунной системы называется врожденной, поскольку она активируется сразу после заражения для защиты от всех патогенов. Напротив, приобретенная иммунная система, вторая линия защиты организма, является гораздо более специфической реакцией, для формирования которой требуется время. Врожденная иммунная система состоит из многоаспектной атаки, которая включает в себя физические барьеры для инфекции, иммунные клетки и белковые молекулы, называемые комплементом и цитокинами.

Из физических барьеров, препятствующих заражению, наиболее важным является кожа. Когда кожа не повреждена, она непроницаема для большинства патогенных микроорганизмов, а дополнительные механизмы, такие как потоотделение, помогают вымывать бактерии и вирусы из кожи. Точно так же слезы, слизь и слюна смывают болезнетворные микроорганизмы из глаз и носоглотки. Желудочно-кишечный тракт также является частью врожденной иммунной системы. Механизмы защиты в этом месте включают кислотность тракта, ферменты, которые переваривают органическое вещество, и антибактериальные белки, называемые дефензинами.

Когда инфекционный агент способен обойти или устранить эти физические барьеры, первой реакцией врожденной иммунной системы является воспалительная реакция. Этот ответ стимулируется выделением воспалительных химических веществ поврежденными или умирающими клетками. Воспаление может быть вызвано не только инфекцией, но и травмой. Однако при наличии инфекции дополнительные защитные механизмы запускаются вместе с воспалением. К ним относятся клеточные и химические ответы.

Присутствие патогенных микроорганизмов в месте воспаления вызывает выделение большого количества различных химических веществ, некоторые из которых просто способствуют воспалению, а некоторые играют другие роли. В ответ на присутствие бактериальных белков запускается химический каскад, называемый системой комплемента. Это цепочка химических реакций с участием большого количества разных белков. Завершение каскада комплемента помогает убивать инвазивные бактерии, а также привлекает больше иммунных клеток к месту заражения.

Другие вещества, такие как лактоферрин, трансферрин и лизоцим, также образуются в месте заражения. Лактоферрин и трансферрин связывают доступное железо, чтобы ограничить его доступность бактериям, в то время как лизоцим помогает уничтожать бактерии, разрушая их клеточные стенки. Также вырабатываются специфические для иммунной системы химические вещества, называемые цитокинами. К ним относятся интерфероны, которые помогают снизить скорость репликации вируса, и интерлейкин-1, который повышает эффективность реакции комплемента.

В то время как эти химические реакции развиваются, клетки врожденной иммунной системы, включая нейтрофилы, макрофаги и естественные клетки-киллеры, также должны играть свою роль. Эти клетки рекрутируются на место заражения цитокинами и другими белками, способствующими воспалению. Все три типа клеток борются с проникновением патогенов, но делают это с помощью различных механизмов. Нейтрофилы и макрофаги убивают, поглощая бактериальные клетки и переваривая их, в то время как естественные клетки уничтожают клетки, зараженные вирусами. Макрофаги также участвуют в активации приобретенного иммунитета, который развивается в ответ на продолжающуюся инфекцию.