Иммунная система

Изображение , полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа, одного нейтрофила (желтый/справа), поглощающего бактерии сибирской язвы (оранжевый/слева) – масштабная полоса составляет 5 мкм (ложный цвет).

Иммунная система – это сеть биологических систем , защищающих организм от болезней . Он обнаруживает и реагирует на широкий спектр патогенов , от вирусов до паразитических червей , а также раковых клеток и таких объектов, как щепки организма дерева, отличая их от собственных здоровых тканей . Многие виды имеют две основные подсистемы иммунной системы. Врожденная иммунная система обеспечивает заранее настроенный ответ на широкую группу ситуаций и стимулов. Адаптивная иммунная система обеспечивает индивидуальный ответ на каждый стимул, обучаясь распознавать молекулы, с которыми она ранее сталкивалась. Оба используют молекулы и клетки для выполнения своих функций.

Почти все организмы имеют ту или иную иммунную систему. Бактерии имеют рудиментарную иммунную систему в виде ферментов , защищающих от вирусных инфекций. Другие основные иммунные механизмы развились у древних растений и животных и сохраняются у их современных потомков. Эти механизмы включают фагоцитоз , антимикробные пептиды, называемые дефензинами , и систему комплемента . Челюстные позвоночные , включая человека, обладают еще более сложными защитными механизмами, включая способность более эффективно адаптироваться к распознаванию патогенов. Адаптивный (или приобретенный) иммунитет создает иммунологическую память , приводящую к усилению реакции на последующие встречи с тем же патогеном. Этот процесс приобретения иммунитета лежит в основе вакцинации .

Дисфункция иммунной системы может вызвать аутоиммунные заболевания , воспалительные заболевания и рак . Иммунодефицит возникает, когда иммунная система менее активна, чем обычно, что приводит к рецидивирующим и опасным для жизни инфекциям. У людей иммунодефицит может быть результатом генетического заболевания, такого как тяжелый комбинированный иммунодефицит , приобретенных заболеваний, таких как ВИЧ / СПИД , или использования иммунодепрессантов . Аутоиммунитет возникает в результате того, что гиперактивная иммунная система атакует нормальные ткани, как если бы они были чужеродными организмами. Распространенные аутоиммунные заболевания включают тиреоидит Хашимото , ревматоидный артрит , сахарный диабет 1 типа и системную красную волчанку . Иммунология охватывает изучение всех аспектов иммунной системы.

Многоуровневая защита

Иммунная система защищает своего хозяина от инфекции с помощью многоуровневой защиты с возрастающей специфичностью. патогенов, таких как бактерии и вирусы . Физические барьеры предотвращают проникновение в организм Если патоген преодолевает эти барьеры, врожденная иммунная система обеспечивает немедленный, но неспецифический ответ. Врожденная иммунная система имеется у всех животных . Если патогены успешно уклоняются от врожденного ответа, у позвоночных появляется второй уровень защиты — адаптивная иммунная система , которая активируется врожденным ответом. Здесь иммунная система адаптирует свой ответ во время инфекции, чтобы улучшить распознавание возбудителя. Этот улучшенный ответ затем сохраняется после устранения патогена в форме иммунологической памяти и позволяет адаптивной иммунной системе проводить более быстрые и сильные атаки каждый раз, когда встречается этот патоген.

Компоненты иммунной системы

Врожденная иммунная система	Адаптивная иммунная система
Ответ неспецифичен	на патоген и антиген Специфический ответ
Воздействие приводит к немедленному максимальному ответу	Время задержки между воздействием и максимальной реакцией
Клеточные и гуморальные компоненты	Клеточные и гуморальные компоненты
Нет иммунологической памяти.	Воздействие приводит к иммунологической памяти
Встречается почти во всех формах жизни	Встречается только у челюстных позвоночных.

Как врожденный, так и адаптивный иммунитет зависят от способности иммунной системы различать собственные и чужие молекулы . В иммунологии собственные молекулы — это компоненты тела организма, которые иммунная система может отличить от чужеродных веществ. И наоборот, чужие молекулы — это те, которые считаются чужеродными молекулами. Один класс чужих молекул называется антигенами (первоначально названными в честь антител генераторов ) и определяется как вещества, которые связываются со специфическими иммунными рецепторами и вызывают иммунный ответ.

Поверхностные барьеры

Несколько барьеров защищают организмы от инфекции, включая механические, химические и биологические барьеры. Восковая кутикула большинства листьев, экзоскелет насекомых, скорлупа и мембраны яиц, отложенных снаружи, а также кожа являются примерами механических барьеров, которые являются первой линией защиты от инфекции. Организмы не могут быть полностью изолированы от окружающей среды, поэтому системы защищают такие отверстия тела, как легкие , кишечник и мочеполовые пути . В легких кашель и чихание механически выбрасывают болезнетворные микроорганизмы и другие раздражители из дыхательных путей . Смывающее действие слез и мочи также механически удаляет болезнетворные микроорганизмы, тогда как слизь, выделяемая дыхательными и желудочно-кишечными трактами, служит для улавливания и опутывания микроорганизмов .

Химические барьеры также защищают от инфекции. Кожа и дыхательные пути секретируют антимикробные пептиды, такие как β- дефензины . Такие ферменты , как лизоцим и фосфолипаза А2 в слюне , слезах и грудном молоке , также обладают антибактериальными свойствами . Вагинальные выделения служат химическим барьером после менархе , когда они становятся слегка кислыми , а сперма содержит дефенсины и цинк, убивающие болезнетворные микроорганизмы. В желудке . желудочная кислота служит химической защитой от проглатываемых патогенов

В мочеполовом и желудочно-кишечном трактах комменсальная флора служит биологическими барьерами, конкурируя с патогенными бактериями за пищу и пространство и, в некоторых случаях, изменяя условия их среды, такие как pH или доступное железо. В результате вероятность того, что патогены достигнут достаточного количества, чтобы вызвать заболевание, снижается.

Врожденная иммунная система

Дополнительная информация: Врожденная иммунная система.

Микроорганизмы или токсины, успешно проникающие в организм, сталкиваются с клетками и механизмами врожденной иммунной системы. Врожденный ответ обычно запускается, когда микробы идентифицируются рецепторами распознавания образов , которые распознают компоненты, консервативные среди широких групп микроорганизмов. or when damaged, injured or stressed cells send out alarm signals, many of which are recognized by the same receptors as those that recognize pathogens. Innate immune defenses are non-specific, meaning these systems respond to pathogens in a generic way. This system does not confer long-lasting immunity against a pathogen. The innate immune system is the dominant system of host defense in most organisms, and the only one in plants.

Immune sensing

Cells in the innate immune system use pattern recognition receptors to recognize molecular structures that are produced by pathogens. They are proteins expressed, mainly, by cells of the innate immune system, such as dendritic cells, macrophages, monocytes, neutrophils, and epithelial cells, to identify two classes of molecules: pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), which are associated with microbial pathogens, and damage-associated molecular patterns (DAMPs), which are associated with components of host's cells that are released during cell damage or cell death.

Recognition of extracellular or endosomal PAMPs is mediated by transmembrane proteins known as toll-like receptors (TLRs). TLRs share a typical structural motif, the leucine rich repeats (LRRs), which give them a curved shape. Toll-like receptors were first discovered in Drosophila and trigger the synthesis and secretion of cytokines and activation of other host defense programs that are necessary for both innate or adaptive immune responses. Ten toll-like receptors have been described in humans.

Cells in the innate immune system have pattern recognition receptors, which detect infection or cell damage, inside. Three major classes of these "cytosolic" receptors are NOD–like receptors, RIG (retinoic acid-inducible gene)-like receptors, and cytosolic DNA sensors.

Innate immune cells

A scanning electron microscope image of normal circulating human blood. One can see red blood cells, several knobby white blood cells, including lymphocytes, a monocyte, and a neutrophil, and many small disc-shaped platelets.

Some leukocytes (white blood cells) act like independent, single-celled organisms and are the second arm of the innate immune system. The innate leukocytes include the "professional" phagocytes (macrophages, neutrophils, and dendritic cells). These cells identify and eliminate pathogens, either by attacking larger pathogens through contact or by engulfing and then killing microorganisms. The other cells involved in the innate response include innate lymphoid cells, mast cells, eosinophils, basophils, and natural killer cells.

Phagocytosis is an important feature of cellular innate immunity performed by cells called phagocytes that engulf pathogens or particles. Phagocytes generally patrol the body searching for pathogens, but can be called to specific locations by cytokines. Once a pathogen has been engulfed by a phagocyte, it becomes trapped in an intracellular vesicle called a phagosome, which subsequently fuses with another vesicle called a lysosome to form a phagolysosome. The pathogen is killed by the activity of digestive enzymes or following a respiratory burst that releases free radicals into the phagolysosome. Phagocytosis evolved as a means of acquiring nutrients, but this role was extended in phagocytes to include engulfment of pathogens as a defense mechanism. Phagocytosis probably represents the oldest form of host defense, as phagocytes have been identified in both vertebrate and invertebrate animals.

Neutrophils and macrophages are phagocytes that travel throughout the body in pursuit of invading pathogens. Neutrophils are normally found in the bloodstream and are the most abundant type of phagocyte, representing 50% to 60% of total circulating leukocytes. During the acute phase of inflammation, neutrophils migrate toward the site of inflammation in a process called chemotaxis and are usually the first cells to arrive at the scene of infection. Macrophages are versatile cells that reside within tissues and produce an array of chemicals including enzymes, complement proteins, and cytokines. They can also act as scavengers that rid the body of worn-out cells and other debris and as antigen-presenting cells (APCs) that activate the adaptive immune system.

Dendritic cells are phagocytes in tissues that are in contact with the external environment; therefore, they are located mainly in the skin, nose, lungs, stomach, and intestines. They are named for their resemblance to neuronal dendrites, as both have many spine-like projections. Dendritic cells serve as a link between the bodily tissues and the innate and adaptive immune systems, as they present antigens to T cells, one of the key cell types of the adaptive immune system.

Granulocytes are leukocytes that have granules in their cytoplasm. In this category are neutrophils, mast cells, basophils, and eosinophils. Mast cells reside in connective tissues and mucous membranes and regulate the inflammatory response. They are most often associated with allergy and anaphylaxis. Basophils and eosinophils are related to neutrophils. They secrete chemical mediators that are involved in defending against parasites and play a role in allergic reactions, such as asthma.

Innate lymphoid cells (ILCs) are a group of innate immune cells that are derived from common lymphoid progenitor and belong to the lymphoid lineage. These cells are defined by the absence of antigen-specific B- or T-cell receptor (TCR) because of the lack of recombination activating gene. ILCs do not express myeloid or dendritic cell markers.

Natural killer cells (NK cells) are lymphocytes and a component of the innate immune system that does not directly attack invading microbes. Rather, NK cells destroy compromised host cells, such as tumor cells or virus-infected cells, recognizing such cells by a condition known as "missing self". This term describes cells with low levels of a cell-surface marker called MHC I (major histocompatibility complex)—a situation that can arise in viral infections of host cells. Normal body cells are not recognized and attacked by NK cells because they express intact self MHC antigens. Those MHC antigens are recognized by killer cell immunoglobulin receptors, which essentially put the brakes on NK cells.

Inflammation

Further information: Inflammation

Inflammation is one of the first responses of the immune system to infection. The symptoms of inflammation are redness, swelling, heat, and pain, which are caused by increased blood flow into tissue. Inflammation is produced by eicosanoids and cytokines, which are released by injured or infected cells. Eicosanoids include prostaglandins that produce fever and the dilation of blood vessels associated with inflammation and leukotrienes that attract certain white blood cells (leukocytes). Common cytokines include interleukins that are responsible for communication between white blood cells; chemokines that promote chemotaxis; and interferons that have antiviral effects, such as shutting down protein synthesis in the host cell. Growth factors and cytotoxic factors may also be released. These cytokines and other chemicals recruit immune cells to the site of infection and promote the healing of any damaged tissue following the removal of pathogens. The pattern-recognition receptors called inflammasomes are multiprotein complexes (consisting of an NLR, the adaptor protein ASC, and the effector molecule pro-caspase-1) that form in response to cytosolic PAMPs and DAMPs, whose function is to generate active forms of the inflammatory cytokines IL-1β and IL-18.

Humoral defenses

The complement system is a biochemical cascade that attacks the surfaces of foreign cells. It contains over 20 different proteins and is named for its ability to "complement" the killing of pathogens by antibodies. Complement is the major humoral component of the innate immune response. Many species have complement systems, including non-mammals like plants, fish, and some invertebrates. In humans, this response is activated by complement binding to antibodies that have attached to these microbes or the binding of complement proteins to carbohydrates on the surfaces of microbes. This recognition signal triggers a rapid killing response. The speed of the response is a result of signal amplification that occurs after sequential proteolytic activation of complement molecules, which are also proteases. After complement proteins initially bind to the microbe, they activate their protease activity, which in turn activates other complement proteases, and so on. This produces a catalytic cascade that amplifies the initial signal by controlled positive feedback. The cascade results in the production of peptides that attract immune cells, increase vascular permeability, and opsonize (coat) the surface of a pathogen, marking it for destruction. This deposition of complement can also kill cells directly by disrupting their plasma membrane via the formation of a membrane attack complex.

Adaptive immune system

Further information: Adaptive immune system

Overview of the processes involved in the primary immune response

The adaptive immune system evolved in early vertebrates and allows for a stronger immune response as well as immunological memory, where each pathogen is "remembered" by a signature antigen. The adaptive immune response is antigen-specific and requires the recognition of specific "non-self" antigens during a process called antigen presentation. Antigen specificity allows for the generation of responses that are tailored to specific pathogens or pathogen-infected cells. The ability to mount these tailored responses is maintained in the body by "memory cells". Should a pathogen infect the body more than once, these specific memory cells are used to quickly eliminate it.

Recognition of antigen

The cells of the adaptive immune system are special types of leukocytes, called lymphocytes. B cells and T cells are the major types of lymphocytes and are derived from hematopoietic stem cells in the bone marrow. B cells are involved in the humoral immune response, whereas T cells are involved in cell-mediated immune response. Killer T cells only recognize antigens coupled to Class I MHC molecules, while helper T cells and regulatory T cells only recognize antigens coupled to Class II MHC molecules. These two mechanisms of antigen presentation reflect the different roles of the two types of T cell. A third, minor subtype are the γδ T cells that recognize intact antigens that are not bound to MHC receptors. The double-positive T cells are exposed to a wide variety of self-antigens in the thymus, in which iodine is necessary for its thymus development and activity. In contrast, the B cell antigen-specific receptor is an antibody molecule on the B cell surface and recognizes native (unprocessed) antigen without any need for antigen processing. Such antigens may be large molecules found on the surfaces of pathogens, but can also be small haptens (such as penicillin) attached to carrier molecule. Each lineage of B cell expresses a different antibody, so the complete set of B cell antigen receptors represent all the antibodies that the body can manufacture. When B or T cells encounter their related antigens they multiply and many "clones" of the cells are produced that target the same antigen. This is called clonal selection.

Antigen presentation to T lymphocytes

Both B cells and T cells carry receptor molecules that recognize specific targets. T cells recognize a "non-self" target, such as a pathogen, only after antigens (small fragments of the pathogen) have been processed and presented in combination with a "self" receptor called a major histocompatibility complex (MHC) molecule.

Cell mediated immunity

Further information: Cell-mediated immunity

There are two major subtypes of T cells: the killer T cell and the helper T cell. In addition there are regulatory T cells which have a role in modulating immune response.

Killer T cells

Killer T cells are a sub-group of T cells that kill cells that are infected with viruses (and other pathogens), or are otherwise damaged or dysfunctional. As with B cells, each type of T cell recognizes a different antigen. Killer T cells are activated when their T-cell receptor binds to this specific antigen in a complex with the MHC Class I receptor of another cell. Recognition of this MHC:antigen complex is aided by a co-receptor on the T cell, called CD8. The T cell then travels throughout the body in search of cells where the MHC I receptors bear this antigen. When an activated T cell contacts such cells, it releases cytotoxins, such as perforin, which form pores in the target cell's plasma membrane, allowing ions, water and toxins to enter. The entry of another toxin called granulysin (a protease) induces the target cell to undergo apoptosis. T cell killing of host cells is particularly important in preventing the replication of viruses. T cell activation is tightly controlled and generally requires a very strong MHC/antigen activation signal, or additional activation signals provided by "helper" T cells (see below).

Helper T cells

Activation of macrophage or B cell by T helper cell

Helper T cells regulate both the innate and adaptive immune responses and help determine which immune responses the body makes to a particular pathogen. These cells have no cytotoxic activity and do not kill infected cells or clear pathogens directly. They instead control the immune response by directing other cells to perform these tasks.

Helper T cells express T cell receptors that recognize antigen bound to Class II MHC molecules. The MHC:antigen complex is also recognized by the helper cell's CD4 co-receptor, which recruits molecules inside the T cell (such as Lck) that are responsible for the T cell's activation. Helper T cells have a weaker association with the MHC:antigen complex than observed for killer T cells, meaning many receptors (around 200–300) on the helper T cell must be bound by an MHC:antigen to activate the helper cell, while killer T cells can be activated by engagement of a single MHC:antigen molecule. Helper T cell activation also requires longer duration of engagement with an antigen-presenting cell. The activation of a resting helper T cell causes it to release cytokines that influence the activity of many cell types. Cytokine signals produced by helper T cells enhance the microbicidal function of macrophages and the activity of killer T cells. In addition, helper T cell activation causes an upregulation of molecules expressed on the T cell's surface, such as CD40 ligand (also called CD154), which provide extra stimulatory signals typically required to activate antibody-producing B cells.

Gamma delta T cells

Gamma delta T cells (γδ T cells) possess an alternative T-cell receptor (TCR) as opposed to CD4+ and CD8+ (αβ) T cells and share the characteristics of helper T cells, cytotoxic T cells and NK cells. The conditions that produce responses from γδ T cells are not fully understood. Like other 'unconventional' T cell subsets bearing invariant TCRs, such as CD1d-restricted natural killer T cells, γδ T cells straddle the border between innate and adaptive immunity. On one hand, γδ T cells are a component of adaptive immunity as they rearrange TCR genes to produce receptor diversity and can also develop a memory phenotype. On the other hand, the various subsets are also part of the innate immune system, as restricted TCR or NK receptors may be used as pattern recognition receptors. For example, large numbers of human Vγ9/Vδ2 T cells respond within hours to common molecules produced by microbes, and highly restricted Vδ1+ T cells in epithelia respond to stressed epithelial cells.

Humoral immune response

Further information: Humoral immunity

An antibody is made up of two heavy chains and two light chains. The unique variable region allows an antibody to recognize its matching antigen.

A B cell identifies pathogens when antibodies on its surface bind to a specific foreign antigen. This antigen/antibody complex is taken up by the B cell and processed by proteolysis into peptides. The B cell then displays these antigenic peptides on its surface MHC class II molecules. This combination of MHC and antigen attracts a matching helper T cell, which releases lymphokines and activates the B cell. As the activated B cell then begins to divide, its offspring (plasma cells) secrete millions of copies of the antibody that recognizes this antigen. These antibodies circulate in blood plasma and lymph, bind to pathogens expressing the antigen and mark them for destruction by complement activation or for uptake and destruction by phagocytes. Antibodies can also neutralize challenges directly, by binding to bacterial toxins or by interfering with the receptors that viruses and bacteria use to infect cells.

Newborn infants have no prior exposure to microbes and are particularly vulnerable to infection. Several layers of passive protection are provided by the mother. During pregnancy, a particular type of antibody, called IgG, is transported from mother to baby directly through the placenta, so human babies have high levels of antibodies even at birth, with the same range of antigen specificities as their mother. Breast milk or colostrum also contains antibodies that are transferred to the gut of the infant and protect against bacterial infections until the newborn can synthesize its own antibodies. This is passive immunity because the fetus does not actually make any memory cells or antibodies—it only borrows them. This passive immunity is usually short-term, lasting from a few days up to several months. In medicine, protective passive immunity can also be transferred artificially from one individual to another.

Immunological memory

Further information: Immunity (medical)

When B cells and T cells are activated and begin to replicate, some of their offspring become long-lived memory cells. Throughout the lifetime of an animal, these memory cells remember each specific pathogen encountered and can mount a strong response if the pathogen is detected again. T-cells recognize pathogens by small protein-based infection signals, called antigens, that bind to directly to T-cell surface receptors. B-cells use the protein, immunoglobulin, to recognize pathogens by their antigens. This is "adaptive" because it occurs during the lifetime of an individual as an adaptation to infection with that pathogen and prepares the immune system for future challenges. Immunological memory can be in the form of either passive short-term memory or active long-term memory.

Physiological regulation

The time-course of an immune response begins with the initial pathogen encounter, (or initial vaccination) and leads to the formation and maintenance of active immunological memory.

The immune system is involved in many aspects of physiological regulation in the body. The immune system interacts intimately with other systems, such as the endocrine and the nervous systems. The immune system also plays a crucial role in embryogenesis (development of the embryo), as well as in tissue repair and regeneration.

Hormones

Hormones can act as immunomodulators, altering the sensitivity of the immune system. For example, female sex hormones are known immunostimulators of both adaptive and innate immune responses. Some autoimmune diseases such as lupus erythematosus strike women preferentially, and their onset often coincides with puberty. By contrast, male sex hormones such as testosterone seem to be immunosuppressive. Other hormones appear to regulate the immune system as well, most notably prolactin, growth hormone and vitamin D.

Vitamin D

Although cellular studies indicate that vitamin D has receptors and probable functions in the immune system, there is no clinical evidence to prove that vitamin D deficiency increases the risk for immune diseases or vitamin D supplementation lowers immune disease risk. A 2011 United States Institute of Medicine report stated that "outcomes related to ... immune functioning and autoimmune disorders, and infections ... could not be linked reliably with calcium or vitamin D intake and were often conflicting."

Sleep and rest

The immune system is affected by sleep and rest, and sleep deprivation is detrimental to immune function. Complex feedback loops involving cytokines, such as interleukin-1 and tumor necrosis factor-α produced in response to infection, appear to also play a role in the regulation of non-rapid eye movement (REM) sleep. Thus the immune response to infection may result in changes to the sleep cycle, including an increase in slow-wave sleep relative to REM sleep.

In people with sleep deprivation, active immunizations may have a diminished effect and may result in lower antibody production, and a lower immune response, than would be noted in a well-rested individual. Additionally, proteins such as NFIL3, which have been shown to be closely intertwined with both T-cell differentiation and circadian rhythms, can be affected through the disturbance of natural light and dark cycles through instances of sleep deprivation. These disruptions can lead to an increase in chronic conditions such as heart disease, chronic pain, and asthma.

In addition to the negative consequences of sleep deprivation, sleep and the intertwined circadian system have been shown to have strong regulatory effects on immunological functions affecting both innate and adaptive immunity. First, during the early slow-wave-sleep stage, a sudden drop in blood levels of cortisol, epinephrine, and norepinephrine causes increased blood levels of the hormones leptin, pituitary growth hormone, and prolactin. These signals induce a pro-inflammatory state through the production of the pro-inflammatory cytokines interleukin-1, interleukin-12, TNF-alpha and IFN-gamma. These cytokines then stimulate immune functions such as immune cell activation, proliferation, and differentiation. During this time of a slowly evolving adaptive immune response, there is a peak in undifferentiated or less differentiated cells, like naïve and central memory T cells. In addition to these effects, the milieu of hormones produced at this time (leptin, pituitary growth hormone, and prolactin) supports the interactions between APCs and T-cells, a shift of the T_h1/T_h2 cytokine balance towards one that supports T_h1, an increase in overall T_h cell proliferation, and naïve T cell migration to lymph nodes. This is also thought to support the formation of long-lasting immune memory through the initiation of Th1 immune responses.

During wake periods, differentiated effector cells, such as cytotoxic natural killer cells and cytotoxic T lymphocytes, peak to elicit an effective response against any intruding pathogens. Anti-inflammatory molecules, such as cortisol and catecholamines, also peak during awake active times. Inflammation would cause serious cognitive and physical impairments if it were to occur during wake times, and inflammation may occur during sleep times due to the presence of melatonin. Inflammation causes a great deal of oxidative stress and the presence of melatonin during sleep times could actively counteract free radical production during this time.

Physical exercise

Physical exercise has a positive effect on the immune system and depending on the frequency and intensity, the pathogenic effects of diseases caused by bacteria and viruses are moderated. Immediately after intense exercise there is a transient immunodepression, where the number of circulating lymphocytes decreases and antibody production declines. This may give rise to a window of opportunity for infection and reactivation of latent virus infections, but the evidence is inconclusive.

Changes at the cellular level

Four neutrophils in a Giemsa-stained blood film

During exercise there is an increase in circulating white blood cells of all types. This is caused by the frictional force of blood flowing on the endothelial cell surface and catecholamines affecting β-adrenergic receptors (βARs). The number of neutrophils in the blood increases and remains raised for up to six hours and immature forms are present. Although the increase in neutrophils ("neutrophilia") is similar to that seen during bacterial infections, after exercise the cell population returns to normal by around 24 hours.

The number of circulating lymphocytes (mainly natural killer cells) decreases during intense exercise but returns to normal after 4 to 6 hours. Although up to 2% of the cells die most migrate from the blood to the tissues, mainly the intestines and lungs, where pathogens are most likely to be encountered.

Some monocytes leave the blood circulation and migrate to the muscles where they differentiate and become macrophages. These cells differentiate into two types: proliferative macrophages, which are responsible for increasing the number of stem cells and restorative macrophages, which are involved their maturing to muscle cells.

Repair and regeneration

Main article: Immune system contribution to regeneration

The immune system, particularly the innate component, plays a decisive role in tissue repair after an insult. Key actors include macrophages and neutrophils, but other cellular actors, including γδ T cells, innate lymphoid cells (ILCs), and regulatory T cells (Tregs), are also important. The plasticity of immune cells and the balance between pro-inflammatory and anti-inflammatory signals are crucial aspects of efficient tissue repair. Immune components and pathways are involved in regeneration as well, for example in amphibians such as in axolotl limb regeneration. According to one hypothesis, organisms that can regenerate (e.g., axolotls) could be less immunocompetent than organisms that cannot regenerate.

Disorders of human immunity

Failures of host defense occur and fall into three broad categories: immunodeficiencies, autoimmunity, and hypersensitivities.

Immunodeficiencies

Further information: Immunodeficiency

Immunodeficiencies occur when one or more of the components of the immune system are inactive. The ability of the immune system to respond to pathogens is diminished in both the young and the elderly, with immune responses beginning to decline at around 50 years of age due to immunosenescence. In developed countries, obesity, alcoholism, and drug use are common causes of poor immune function, while malnutrition is the most common cause of immunodeficiency in developing countries. Diets lacking sufficient protein are associated with impaired cell-mediated immunity, complement activity, phagocyte function, IgA antibody concentrations, and cytokine production. Additionally, the loss of the thymus at an early age through genetic mutation or surgical removal results in severe immunodeficiency and a high susceptibility to infection. Immunodeficiencies can also be inherited or 'acquired'. Severe combined immunodeficiency is a rare genetic disorder characterized by the disturbed development of functional T cells and B cells caused by numerous genetic mutations. Chronic granulomatous disease, where phagocytes have a reduced ability to destroy pathogens, is an example of an inherited, or congenital, immunodeficiency. AIDS and some types of cancer cause acquired immunodeficiency.

Autoimmunity

Further information: Autoimmunity

Joints of a hand swollen and deformed by rheumatoid arthritis, an autoimmune disorder

Overactive immune responses form the other end of immune dysfunction, particularly the autoimmune diseases. Here, the immune system fails to properly distinguish between self and non-self, and attacks part of the body. Under normal circumstances, many T cells and antibodies react with "self" peptides. One of the functions of specialized cells (located in the thymus and bone marrow) is to present young lymphocytes with self antigens produced throughout the body and to eliminate those cells that recognize self-antigens, preventing autoimmunity. Common autoimmune diseases include Hashimoto's thyroiditis, rheumatoid arthritis, diabetes mellitus type 1, and systemic lupus erythematosus.

Hypersensitivity

Further information: Hypersensitivity

Hypersensitivity is an immune response that damages the body's own tissues. It is divided into four classes (Type I – IV) based on the mechanisms involved and the time course of the hypersensitive reaction. Type I hypersensitivity is an immediate or anaphylactic reaction, often associated with allergy. Symptoms can range from mild discomfort to death. Type I hypersensitivity is mediated by IgE, which triggers degranulation of mast cells and basophils when cross-linked by antigen. Type II hypersensitivity occurs when antibodies bind to antigens on the individual's own cells, marking them for destruction. This is also called antibody-dependent (or cytotoxic) hypersensitivity, and is mediated by IgG and IgM antibodies. Immune complexes (aggregations of antigens, complement proteins, and IgG and IgM antibodies) deposited in various tissues trigger Type III hypersensitivity reactions. Type IV hypersensitivity (also known as cell-mediated or delayed type hypersensitivity) usually takes between two and three days to develop. Type IV reactions are involved in many autoimmune and infectious diseases, but may also involve contact dermatitis. These reactions are mediated by T cells, monocytes, and macrophages.

Idiopathic inflammation

Further information: Immune-mediated inflammatory diseases

Inflammation is one of the first responses of the immune system to infection, but it can appear without known cause.

Inflammation is produced by eicosanoids and cytokines, which are released by injured or infected cells. Eicosanoids include prostaglandins that produce fever and the dilation of blood vessels associated with inflammation, and leukotrienes that attract certain white blood cells (leukocytes). Common cytokines include interleukins that are responsible for communication between white blood cells; chemokines that promote chemotaxis; and interferons that have anti-viral effects, such as shutting down protein synthesis in the host cell. Growth factors and cytotoxic factors may also be released. These cytokines and other chemicals recruit immune cells to the site of infection and promote healing of any damaged tissue following the removal of pathogens.

Manipulation in medicine

Skeletal structural formula of the immunosuppressive drug dexamethasone

The immune response can be manipulated to suppress unwanted responses resulting from autoimmunity, allergy, and transplant rejection, and to stimulate protective responses against pathogens that largely elude the immune system (see immunization) or cancer.

Immunosuppression

Immunosuppressive drugs are used to control autoimmune disorders or inflammation when excessive tissue damage occurs, and to prevent rejection after an organ transplant.

Anti-inflammatory drugs are often used to control the effects of inflammation. Glucocorticoids are the most powerful of these drugs and can have many undesirable side effects, such as central obesity, hyperglycemia, and osteoporosis. Their use is tightly controlled. Lower doses of anti-inflammatory drugs are often used in conjunction with cytotoxic or immunosuppressive drugs such as methotrexate or azathioprine.

Cytotoxic drugs inhibit the immune response by killing dividing cells such as activated T cells. This killing is indiscriminate and other constantly dividing cells and their organs are affected, which causes toxic side effects. Immunosuppressive drugs such as cyclosporin prevent T cells from responding to signals correctly by inhibiting signal transduction pathways.

Immunostimulation

Main articles: Immunostimulant, Immunotherapy, and Vaccination

Claims made by marketers of various products and alternative health providers, such as chiropractors, homeopaths, and acupuncturists to be able to stimulate or "boost" the immune system generally lack meaningful explanation and evidence of effectiveness.

Vaccination

Further information: Vaccination

Polio vaccination in Egypt

Долговременная активная память приобретается после инфекции путем активации В- и Т-клеток. Активный иммунитет можно создать и искусственно, путем вакцинации . Принцип вакцинации (также называемый иммунизацией ) заключается во введении антигена возбудителя для стимуляции иммунной системы и развития специфического иммунитета против этого конкретного возбудителя, не вызывая при этом заболевания, связанного с этим организмом. Эта преднамеренная индукция иммунного ответа является успешной, поскольку она использует естественную специфичность иммунной системы, а также ее индуцируемость. Поскольку инфекционные заболевания остаются одной из основных причин смертности населения, вакцинация представляет собой наиболее эффективную манипуляцию иммунной системой, разработанную человечеством.

Многие вакцины основаны на бесклеточных компонентах микроорганизмов, в том числе на безвредных токсинных компонентах. Поскольку многие антигены, полученные из бесклеточных вакцин, не вызывают сильного адаптивного ответа, большинство бактериальных вакцин снабжены дополнительными адъювантами , которые активируют антигенпрезентирующие клетки врожденной иммунной системы и максимизируют иммуногенность .

Опухолевая иммунология

Дополнительная информация: Иммунология рака.

Другая важная роль иммунной системы – выявление и устранение опухолей . Это называется иммунным надзором . Трансформированные клетки опухолей экспрессируют антигены , не встречающиеся в нормальных клетках. Для иммунной системы эти антигены кажутся чужеродными, и их присутствие заставляет иммунные клетки атаковать трансформированные опухолевые клетки. Антигены, экспрессируемые опухолями, имеют несколько источников; некоторые происходят из онкогенных вирусов, таких как вирус папилломы человека , вызывающий рак шейки матки ; вульва , влагалище , пенис , анус , рот и горло , в то время как другие представляют собой собственные белки организма, которые присутствуют на низких уровнях в нормальных клетках, но достигают высоких уровней в опухолевых клетках. Одним из примеров является фермент тирозиназа , который при высоком уровне экспрессии превращает определенные клетки кожи (например, меланоциты ) в опухоли, называемые меланомами . Третьим возможным источником опухолевых антигенов являются белки, обычно важные для регуляции роста и выживания клеток , которые обычно мутируют в вызывающие рак молекулы, называемые онкогенами .

Макрофаги идентифицировали раковую клетку (большую колючую массу). При слиянии с раковой клеткой макрофаги (более мелкие белые клетки) вводят токсины, которые убивают опухолевую клетку. Иммунотерапия для лечения рака является активной областью медицинских исследований.

Основной реакцией иммунной системы на опухоли является уничтожение аномальных клеток с помощью Т-клеток-киллеров, иногда с помощью Т-хелперов. Опухолевые антигены представлены на молекулах MHC класса I аналогично вирусным антигенам. Это позволяет Т-киллерам распознавать опухолевую клетку как аномальную. NK-клетки также убивают опухолевые клетки аналогичным образом, особенно если опухолевые клетки имеют на поверхности меньше молекул MHC класса I, чем обычно; это обычное явление при опухолях. Иногда антитела генерируются против опухолевых клеток, что позволяет системе комплемента уничтожить их .

Некоторые опухоли уклоняются от иммунной системы и перерастают в рак. Опухолевые клетки часто имеют на своей поверхности уменьшенное количество молекул MHC класса I, что позволяет избежать обнаружения Т-клетками-киллерами. Некоторые опухолевые клетки также выделяют продукты, подавляющие иммунный ответ; например, секретируя цитокин TGF-β , который подавляет активность макрофагов и лимфоцитов . Кроме того, к опухолевым антигенам может развиться иммунологическая толерантность , поэтому иммунная система больше не атакует опухолевые клетки.

Парадоксально, но макрофаги могут способствовать росту опухоли. когда опухолевые клетки посылают цитокины, которые привлекают макрофаги, которые затем генерируют цитокины и факторы роста, такие как фактор некроза опухоли альфа , которые способствуют развитию опухоли или способствуют пластичности стволовых клеток. Кроме того, сочетание гипоксии в опухоли и цитокина, продуцируемого макрофагами, побуждает опухолевые клетки снижать выработку белка, который блокирует метастазирование и тем самым способствует распространению раковых клеток. Противоопухолевые макрофаги М1 рекрутируются на ранних стадиях развития опухоли, но постепенно дифференцируются в М2 с проопухолевым эффектом, переключая иммуносупрессор. Гипоксия снижает выработку цитокинов для противоопухолевого ответа, и макрофаги постепенно приобретают проопухолевые функции М2, управляемые микроокружением опухоли, включая IL-4 и IL-10. Иммунотерапия рака охватывает медицинские способы стимуляции иммунной системы для борьбы с раковыми опухолями.

Прогнозирование иммуногенности

Некоторые лекарства могут вызывать нейтрализующий иммунный ответ, то есть иммунная система вырабатывает нейтрализующие антитела , которые противодействуют действию лекарств, особенно если лекарства вводятся неоднократно или в больших дозах. Это ограничивает эффективность препаратов на основе более крупных пептидов и белков (которые обычно имеют размер более 6000 Да ). В некоторых случаях препарат сам по себе не является иммуногенным, но его можно вводить совместно с иммуногенным соединением, как это иногда бывает с Таксолом . Были разработаны вычислительные методы для прогнозирования иммуногенности пептидов и белков, которые особенно полезны при разработке терапевтических антител, оценке вероятной вирулентности мутаций в частицах вирусной оболочки и проверке предлагаемых лекарственных средств на основе пептидов. Ранние методы основывались главным образом на наблюдении, что гидрофильные аминокислоты более представлены в эпитопных областях, чем гидрофобные аминокислоты; однако более поздние разработки основаны на методах машинного обучения с использованием баз данных существующих известных эпитопов, обычно на хорошо изученных вирусных белках, в качестве обучающего набора . Была создана общедоступная база данных для каталогизации эпитопов патогенов, о которых известно, что они распознаются В-клетками. Развивающаяся область исследований иммуногенности, основанная на биоинформатике, называется иммуноинформатикой . Иммунопротеомика — это изучение больших наборов белков ( протеомика ), участвующих в иммунном ответе.

Эволюция и другие механизмы

Дополнительная информация: Врожденная иммунная система § За пределами позвоночных.

Эволюция иммунной системы

Вполне вероятно, что многокомпонентная адаптивная иммунная система возникла у первых позвоночных , поскольку беспозвоночные не генерируют лимфоциты или гуморальный ответ на основе антител. Иммунная система развилась у вторичноротых , как показано на кладограмме.

вторичноротые	Иглокожие , полухордовые , головохордовые , урохордовые   Позвоночные животные   Бесчелюстные рыбы   Адаптивный иммунитет к VLR      Челюстные рыбы и четвероногие  V(D)J адаптивный иммунитет
врожденный иммунитет

Однако многие виды используют механизмы, которые, по-видимому, являются предшественниками этих аспектов иммунитета позвоночных. Иммунные системы появляются даже у простейших в структурном отношении форм жизни: бактерии используют уникальный защитный механизм, называемый системой модификации рестрикции, для защиты от вирусных патогенов, называемых бактериофагами . Прокариоты ( бактерии и археи ) также обладают приобретенным иммунитетом благодаря системе, которая использует последовательности CRISPR для сохранения фрагментов геномов фагов, с которыми они контактировали в прошлом, что позволяет им блокировать репликацию вируса посредством формы РНК-интерференции. . Прокариоты обладают и другими защитными механизмами. Наступательные элементы иммунной системы также присутствуют у одноклеточных эукариот , но исследований их роли в защите мало.

Рецепторы распознавания образов — это белки, используемые почти всеми организмами для идентификации молекул, связанных с патогенами. Антимикробные пептиды , называемые дефенсинами, являются эволюционно консервативным компонентом врожденного иммунного ответа, обнаруженного у всех животных и растений, и представляют собой основную форму системного иммунитета беспозвоночных. Система комплемента и фагоцитарные клетки также используются большинством форм жизни беспозвоночных. Рибонуклеазы и путь РНК-интерференции консервативны у всех эукариот и, как полагают, играют роль в иммунном ответе на вирусы.

В отличие от животных, у растений отсутствуют фагоцитирующие клетки, но многие иммунные реакции растений включают системные химические сигналы, которые передаются через растение. Отдельные растительные клетки реагируют на молекулы, связанные с патогенами, известные как молекулярные паттерны, связанные с патогенами, или PAMP. Когда часть растения заражается, растение вызывает локализованную гиперчувствительную реакцию , при которой клетки в месте заражения подвергаются быстрому апоптозу , чтобы предотвратить распространение болезни на другие части растения. Системная приобретенная устойчивость — это тип защитной реакции, используемой растениями, которая делает все растение устойчивым к определенному инфекционному агенту. Механизмы подавления РНК особенно важны в этом системном ответе, поскольку они могут блокировать репликацию вируса .

Альтернативная адаптивная иммунная система

Эволюция адаптивной иммунной системы произошла у предка челюстных позвоночных . Многие классические молекулы адаптивной иммунной системы (например, иммуноглобулины и Т-клеточные рецепторы ) существуют только у челюстных позвоночных. Отдельная молекула, происходящая из лимфоцитов , была обнаружена у примитивных бесчелюстных позвоночных , таких как минога и миксина . Эти животные обладают большим набором молекул, называемых вариабельными рецепторами лимфоцитов (VLR), которые, как и рецепторы антигенов челюстных позвоночных, производятся лишь из небольшого числа (одного или двух) генов . Считается, что эти молекулы связывают патогенные антигены аналогично антителам и с той же степенью специфичности.

Манипуляции со стороны патогенов

Успех любого патогена зависит от его способности ускользать от иммунного ответа хозяина. Таким образом, патогены разработали несколько методов, которые позволяют им успешно заражать хозяина, избегая при этом обнаружения или уничтожения иммунной системой. Бактерии часто преодолевают физические барьеры, выделяя ферменты, расщепляющие барьер, например, используя систему секреции II типа . Альтернативно, используя систему секреции типа III , они могут вставить полую трубку в клетку-хозяина, обеспечивая прямой путь перемещения белков от патогена к хозяину. Эти белки часто используются для отключения защиты хозяина.

Стратегия уклонения, используемая некоторыми патогенами, чтобы избежать воздействия врожденной иммунной системы, заключается в сокрытии внутри клеток хозяина (также называемая внутриклеточным патогенезом ). Здесь патоген проводит большую часть своего жизненного цикла внутри клеток-хозяев, где он защищен от прямого контакта с иммунными клетками, антителами и комплементом. Некоторые примеры внутриклеточных патогенов включают вирусы, пищевого отравления бактерию Salmonella и эукариотических паразитов, вызывающих малярию ( Plasmodium виды ) и лейшманиоз ( Leishmania виды ). Другие бактерии, такие как Mycobacterium Tuberculosis , живут внутри защитной капсулы, которая предотвращает лизис комплементом. Многие патогены выделяют соединения, которые ослабляют или неправильно направляют иммунный ответ хозяина. Некоторые бактерии образуют биопленки , чтобы защитить себя от клеток и белков иммунной системы. Такие биопленки присутствуют при многих успешных инфекциях, таких как хронические инфекции Pseudomonas aeruginosa и Burkholderia cenocepacia, характерные для муковисцидоза . Другие бактерии генерируют поверхностные белки, которые связываются с антителами, делая их неэффективными; примеры включают Streptococcus (белок G), Staphylococcus aureus (белок A) и Peptostreptococcus magnus (белок L).

Механизмы, используемые для уклонения от адаптивной иммунной системы, более сложны. Самый простой подход — быстро заменить несущественные эпитопы ( аминокислоты и/или сахара) на поверхности патогена, сохраняя при этом незаменимые эпитопы скрытыми. Это называется антигенной вариацией . Примером является ВИЧ, который быстро мутирует, поэтому белки его вирусной оболочки , необходимые для проникновения в клетку-мишень, постоянно меняются. Эти частые изменения антигенов могут объяснить неудачи вакцин, направленных против этого вируса. Паразит Trypanosoma brucei использует аналогичную стратегию, постоянно переключая один тип поверхностного белка на другой, что позволяет ему оставаться на шаг впереди реакции антител. Маскирование антигенов молекулами хозяина — еще одна распространенная стратегия предотвращения обнаружения иммунной системой. При ВИЧ оболочка, покрывающая вирион, формируется из внешней мембраны клетки-хозяина; такие «самозамаскированные» вирусы мешают иммунной системе идентифицировать их как «чужие» структуры.

История иммунологии

Дополнительная информация: История иммунологии.

Пауль Эрлих (1854–1915) был удостоен Нобелевской премии в 1908 году за вклад в иммунологию.

Иммунология – наука, изучающая строение и функции иммунной системы. Оно берет свое начало в медицине и ранних исследованиях причин иммунитета к болезням. Самое раннее известное упоминание об иммунитете было во время афинской чумы в 430 году до нашей эры. Фукидид отмечал, что люди, выздоровевшие от предыдущего приступа болезни, могут выхаживать больных, не заражаясь болезнью во второй раз. В 18 веке Пьер-Луи Моро де Мопертюи экспериментировал с ядом скорпиона и заметил, что некоторые собаки и мыши невосприимчивы к этому яду. В 10 веке персидский врач ар-Рази (также известный как Разес) написал первую зарегистрированную теорию приобретенного иммунитета. отметив, что оспа защитила выживших от будущих инфекций. Хотя он объяснил иммунитет тем, что «лишняя влага» выводится из крови, что предотвращает повторное возникновение заболевания, эта теория объяснила многие наблюдения об оспе, известные в то время.

Эти и другие наблюдения приобретенного иммунитета позже были использованы Луи Пастером при разработке вакцинации и предложенной им микробной теории болезней . Теория Пастера находилась в прямом противоречии с современными теориями болезней, такими как теория миазмов . Лишь после Роберта Коха в 1891 году доказательств , за которые он был удостоен Нобелевской премии в 1905 году, микроорганизмы были подтверждены как причина инфекционных заболеваний . открыл желтой лихорадки вирус Вирусы были признаны патогенными для человека в 1901 году, когда Уолтер Рид .

К концу XIX века иммунология добилась большого прогресса благодаря быстрому развитию исследований гуморального и клеточного иммунитета . Особенно важной была работа Пауля Эрлиха , который предложил теорию боковой цепи для объяснения специфичности реакции антиген-антитело ; его вклад в понимание гуморального иммунитета был отмечен присуждением совместной Нобелевской премии в 1908 году вместе с основателем клеточной иммунологии Эли Мечниковым . В 1974 году Нильс Кай Йерне разработал теорию иммунной сети ; он разделил Нобелевскую премию в 1984 году с Жоржем Кёлером и Сезаром Мильштейном за теории, связанные с иммунной системой.

См. также

• Отвращение
• Fc-рецептор
• Иммуностимулятор
• Список различных типов клеток в организме взрослого человека
• Нейроиммунная система
• Первородный антигенный грех – когда иммунная система использует иммунологическую память при встрече с немного другим патогеном.
• Устойчивость растений к болезням
• Поликлональный ответ
• Опухолевые антигены

Ссылки

Общая библиография

• Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтерс П. (2002). Молекулярная биология клетки (Четвертое изд.). Нью-Йорк и Лондон: Garland Science. ISBN  978-0-8153-3218-3 .
• Берток Л., Чоу Д. (2005). Берток Л., Чоу Д. (ред.). Естественный иммунитет . Том. 5 (1-е изд.). Эльзевир Наука. ISBN  978-0-44451-755-5 .
• Ирити М (2019). Врожденный иммунитет растений 2.0 . Базель: МДПИ. дои : 10.3390/books978-3-03897-581-6 . ISBN  978-3-03897-580-9 . OCLC   1105775088 .
• Компакт-диск Чикконе (2015). Фармакология в реабилитации (Современные перспективы реабилитации) (5-е изд.). Компания Ф.А. Дэвиса. ISBN  978-0-80364-029-0 .
• Джейнвей Калифорния, Трэверс П., Уолпорт М. (2001). Иммунобиология (5-е изд.). Гирляндная наука.
• Джейнвей, Калифорния (2005). Иммунобиология (6-е изд.). Гирляндная наука. ISBN  0-443-07310-4 .
• Кришнасвами Г., Аджитави О., Чи Д.С. (2006). «Тучная клетка человека: обзор». Тучные клетки . Методы молекулярной биологии. Том. 315. стр. 13–34. дои : 10.1385/1-59259-967-2:013 . ISBN  1-59259-967-2 . ПМИД   16110146 .
• Мерфи К., Уивер С. (2016). Иммунобиология (9-е изд.). Гирляндная наука. ISBN  978-0-8153-4505-3 .
• Раджалингам Р. (2012). «Обзор системы рецепторов иммуноглобулиноподобных клеток-киллеров». Иммуногенетика . Методы молекулярной биологии. Том. 882. стр. 391–414. дои : 10.1007/978-1-61779-842-9_23 . ISBN  978-1-61779-841-2 . ПМИД   22665247 .
• Рис Дж (2011). Биология Кэмпбелла . Френчс Форест, Новый Южный Уэльс: Pearson Australia. ISBN  978-1-4425-3176-5 . OCLC   712136178 .
• Сильверстайн А.М. (1989). История иммунологии . Академическая пресса . ISBN  978-0-08-092583-7 .
• Сомпайрак Л (2019). Как работает иммунная система . Хобокен, Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл. ISBN  978-1-119-54212-4 . OCLC   1083261548 .
• Ствртинова В, Якубовский Ю, Хулин И (1995). Патофизиология: принципы болезни . Вычислительный центр Словацкой академии наук: Академическая электронная пресса.
• Вира Ч.Р., Крейн-Годро М., Грант К. (2004). Огра П.Л., Местецки Дж., Ламм М.Э., Стробер В., МакГи Дж.Р., Биненсток Дж. (ред.). Иммунология слизистой оболочки . Сан-Франциско: Эльзевир. ISBN  0-12-491543-4 .

Дальнейшее чтение

• Деттмер П. (2021). Иммунитет: путешествие в загадочную систему, которая сохраняет вам жизнь . Филип Лайбахер (иллюстрации). Нью-Йорк: Рэндом Хаус. ISBN  9780593241318 . OCLC   1263845194 . Архивировано из оригинала 24 ноября 2021 года . Проверено 4 января 2022 г. книги ( Источники доступны только в Интернете.) Научно-популярное объяснение иммунной системы.