Стадии поглощения бактерии фагоцитом
Все инфекционные микроорганизмы или инородные биологические материалы несут на себе поверхностные маркеры (антигены), идентифицирующие их как опасные. Некоторые клетки иммунной системы, крупные фагоциты, именуемые макрофагами, активно поглощают инородные организмы или ткани и отражают их поверхностные маркеры на своей собственной поверхности. Другие клетки, называемые вспомогательными Т-лимфоци- тами (Т-клетками), замечают эти маркеры на макрофагах и доставляют информацию клеткам другого класса лимфоцитов — В-клеткам.
Существуют тысячи разновидностей В-клеток, каждая из которых способна вырабатывать специфическое антитело для борьбы с конкретным агрессором. Вспомогательная Т-клетка разыскивает В-клетку, которая наилучшим образом соответствует информации маркеров. Эта избранная В-клетка начинает воспроизводиться, образуя огромное количество копий самое себя (клонов). Затем клонированные В-клетки вырабатывают миллионы белковых молекул, называемых антителами. Эти антитела отлавливают вторгшиеся микроорганизмы и иммобилизуют их, с тем чтобы фагоциты затем легко расправились с ними.
Некоторые из клонированных В-клеток называются «клетками памяти», которые хранятся практически вечно. Если позднее возникнет другая инфекция от тех же микроорганизмов, клетки памяти смогут клонироваться для производства антител быстрее, чем при первой инфекции. Вот почему мы обладаем сопротивляемостью ко многим болезням, переболев ими один раз. Это также является основой искусственной иммунизации (см. ниже). Антитела — не единственное средство защиты организма иммунной системой. Некоторые Т-лимфоциты — природные убийцы — могут атаковать инородные организмы напрямую. Другие принимают участие в замечательном процессе надзора над клетками нашего тела на предмет того, не представляют ли они опасности для организма в целом. Когда нормальные клетки тела атакуются вирусами или в них начинает развиваться аномалия ДНК, ведущая к раку, они всегда выставляют на своей поверхности маркеры, означающие, что-то не так. Эти маркеры идентифицируются вспомогательными Т-клетками, и на уничтожение пораженных клеток вызываются антитела или Т-клетки-убийцы. Без такого процесса постоянного надзора многие из нас давно бы уже умерли от рака или вирусной инфекции.
Это важный класс заболеваний, при которых иммунологическая система защиты организма от инфекции, вообще инородного материала и некоторых видов рака становится в каком-то смысле ущербной. Наиболее известным примером из этой группы болезней является синдром приобретенного иммунодефицита, СПИД (см. ниже), но заболевания, связанные с иммунодефицитом, были известны в медицинских кругах задолго до появления СПИДа. Они могут быть наследственными, т. е. врожденными и имеющими генетическое происхождение, или приобретенными. Иммунологические механизмы настолько важны для выживания, что крупные врожденные дефекты встречаются редко.
Некоторая недостаточность в производстве иммуноглобулинов — нормальное явление в ранние годы жизни, их производство достигает полного объема только к зрелым годам. Именно поэтому дети так подвержены инфекциям. Ребенок полагается на антитела, которые он получает от матери до рождения и с ранним грудным молоком — молозивом — после рождения. Недоношенные дети могут не успеть получить от матери полную квоту этих веществ.