Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Супергерои организма: пермские ученые объяснили, как антитела защищают нас от болезней
В теле человека вырабатывается до 10 миллиардов различных антител. Ученые Пермского Политеха рассказали, как долго они сохраняются в организме и действительно ли гарантируют полную защиту от болезней, от чего зависит иммунитет и к чему могут привести сбои системы, почему опасно специально заражать ребенка ветрянкой, как работают прививки и из-за чего организм атакует собственные «хорошие» клетки.
Антитела — это специализированные белки плазмы крови, вырабатываемые нашей иммунной системой для распознавания и нейтрализации чужеродных веществ, таких как бактерии, вирусы и микроорганизмы.
— Эти удивительные белки, проявляя высокую комплементарность, избирательно связываются с антигенами — любыми веществами, вызывающими иммунный ответ, к которым они были выработаны. Эта способность «распознавать» возникает благодаря особому участку на антителе, который идеально подходит к поверхности чужеродного вещества. В основе такого процесса лежат различные межмолекулярные взаимодействия, — рассказывает Марина Шмурак, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук.
Как разные типы иммуноглобулинов защищают организм?
В соответствии с международной классификацией, совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами и обозначают символом Ig. Они различаются по структуре и по выполняемым функциям. У человека обнаружены пять различных классов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD.
IgA обеспечивают линию обороны на слизистых оболочках, препятствуя проникновению вирусов. Они не обладают прямым бактерицидным действием, но нейтрализуют вредоносные токсины. Так называемые секреторные антитела поступают непосредственно в слизистую желудочно-кишечного и респираторного трактов.
Пассивный иммунитет новорожденного обеспечивается материнскими антителами, исчезает очень рано, не позднее 9 месяцев с момента рождения, затем начинается синтез собственных иммуноглобулинов IgG. Данный вид наиболее распространен в крови и межклеточной жидкости, он обеспечивает системный контроль над инфекцией, связываясь с широким спектром патогенов. Это взаимодействие вызывает обездвиживание антигенов, захват и уничтожение фагоцитами (клетками иммунной системы, которые защищают организм путем поглощения вредных частиц). Кроме того, молекулы IgG также способны связывать и нейтрализовать токсины.
Иммуноглобулины IgG
IgM — это антитела, синтезируемые человеком и вырабатываемые при первичном контакте с антигеном. Их присутствие в крови указывает на раннюю стадию инфекции, хотя при повторных контактах с тем же антигеном их концентрация снижается, — уточняет Марина Шмурак.
Иммуноглобулины IgE играют центральную роль в реакциях гиперчувствительности, вызывая различные аллергические проявления. Наконец, функция IgD до конца не изучена, известно лишь, что они входят в состав В-клеточного рецептора, который играет ключевую роль в активации клеток, отвечающих за выработку антител.
От чего зависит сила защиты?
Антитела вырабатываются лейкоцитами (лимфоцитами), которые называются В-клетками. Каждая из них может продуцировать защитные белки только против одного специфического антигена.
Процесс выработки антител происходит поэтапно: сначала для защиты слизистых формируются антитела IgA, затем, в период от трех до семи дней с начала проявления симптомов, начинают вырабатываться IgM, сигнализирующие о первичной инфекции. К третьей неделе болезни активизируется синтез IgG, свидетельствующих о формировании длительного иммунитета, что указывает на перенесенное заболевание (возможно, бессимптомное) или позднюю стадию инфекции.
— Хотя антитела, выработанные в результате инфекции, способны защитить от повторного заражения, со временем их концентрация может снизиться, повышая риск повторного заражения, особенно при мутации вируса. Продолжительность защиты варьируется в зависимости от заболевания и индивидуальных особенностей организма. Например, после перенесенных кори или ветряной оспы иммунитет сохраняется на всю жизнь, — говорит Марина Шмурак, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха.
Почему не стоит намеренно заражаться ветрянкой?
Преднамеренное заражение ребенка ветряной оспой с целью скорейшего приобретения иммунитета — рискованная стратегия. Невозможно предсказать, как именно проявится инфекция в конкретном случае и какие осложнения могут возникнуть.
— Гораздо более безопасным и эффективным способом формирования иммунитета является иммунопрофилактика. Вакцинация против ветряной оспы входит в национальный календарь прививок и предоставляется детям бесплатно. Важно отметить, что она также рекомендована взрослым, как не болевшим ветряной оспой, так и переболевшим ею, для профилактики опоясывающего лишая — заболевания, вызываемого тем же вирусом, — поясняет Лариса Волкова, профессор кафедры окружающей среды Пермского Политеха, доктор медицинских наук.
Как вакцины защищают от инфекций?
По словам эксперта, вакцины стимулируют выработку антител и обеспечивают защиту от инфекций. Введение ослабленного возбудителя или его отдельных частиц (антигенов) в организм вызывает иммунный ответ.
— Организм накапливает память о патогене, чтобы в случае контакта с ним в будущем иметь возможность сразу же вступить в борьбу. Вещества, входящие в состав вакцины, не способны вызвать полноценное заболевание, но дают возможность иммунитету запомнить характерные признаки микробов и при встрече с настоящим возбудителем быстро его определить и уничтожить, — рассказывает Лариса Волкова.
Как определить уровень антител в крови?
Серологические тесты, определяющие уровень антител, играют важную роль в диагностике. Их назначают при подозрении на инфекции, даже если симптомы отсутствуют, а также в рамках профилактических осмотров для групп риска.
— С помощью данных исследований контролируют эффективность лечения, оценивая динамику инфекционного процесса и предотвращая его хронизацию. Например, женщинам при планировании беременности необходимо пройти такой анализ на TORCH-инфекции – это аббревиатура наиболее часто встречающихся внутриутробных инфекций, опасных для плода: токсоплазмоз, краснуха, цитомегаловирус и герпес. Кроме того, проведение серологических тестов является обязательным этапом при подготовке к стационарному лечению и различным видам донорства — крови, половых клеток, костного мозга и тканей для исключения сифилиса, ВИЧ и гепатита, — поясняет Марина Шмурак, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха.
Если система даст сбой, иммунитет может атаковать собственные клетки
Организм человека вырабатывает до 10 миллиардов различных антител, каждое из которых специфично для уникального эпитопа — участка антигена, распознаваемого иммунитетом. Однако в редких случаях эта система дает сбой. Некорректная активация иммунных механизмов при отсутствии внешней угрозы приводит к развитию аллергий и аутоиммунных патологий, при которых защитные клетки обращаются против собственных тканей.
— Иммунодефицитные состояния подразделяются на первичные, обусловленные врожденными генетическими дефектами иммунной системы (редкие случаи), и вторичные, возникающие во взрослом возрасте и связанные с приемом определенных лекарств (например, при лечении онкологических и аутоиммунных заболеваний), хроническими болезнями (диабет, ВИЧ) или трансплантацией костного мозга, — сообщает Лариса Волкова, профессор кафедры окружающей среды Пермского Политеха, доктор медицинских наук.
Аутоиммунные реакции могут возникать в результате воздействия на иммунную систему ранее скрытых аутоантигенов — нормальных клеточных белков или комплекса белков, которые по ошибке подвергаются атаке. Так, например, системное высвобождение меланинсодержащих клеток способно спровоцировать симпатическую офтальмию. Это воспаление увеального слоя обоих глаз после травмы одного, со временем оно может стать причиной полной слепоты пострадавшего.
В некоторых случаях лекарственные препараты взаимодействуют с белками крови, превращая их в антигены, распознаваемые иммунной системой. Это приводит к развитию гемолитической анемии — состояния, при котором атакуются собственные эритроциты.
Ультрафиолетовое излучение, вызывающее разрушение клеток, может изменять структуру собственных белков организма (аутоантигенов). Это приводит к тому, что иммунная система начинает ошибочно атаковать эти измененные белки, вызывая повышенную чувствительность кожи, характерную для красной волчанки. Кроме того, биологические факторы, например, длительно существующие инфекции, при которых вирусы встраиваются в ткани организма, также способны модифицировать аутоантигены. В экспериментах на животных это приводило к развитию симптомов, схожих с системной красной волчанкой.
К распространенным аутоиммунным заболеваниям, связанным с нарушением функционирования антител, относятся гемолитическая анемия, буллезный пемфигоид, красная волчанка, сахарный диабет первого типа, болезнь Грейвса, рассеянный склероз, ревматоидный артрит, васкулит и вульгарная пузырчатка.
Telegram 
Дзен 
VK Удаленные промышленные объекты и метеостанции в условиях Крайнего Севера или Дальнего Востока требуют автономного энергоснабжения. Вместо традиционных двигателей их оснащают установками, преобразующими химическую энергию топлива (водорода, метана, биогаза) в электричество и тепло через электрохимические реакции с помощью твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Эти конструкции со специальными керамическими ячейками работают без сжигания топлива, что повышает их эффективность и экологичность. Ученые ПНИПУ разработали компактный высокотемпературный блок для ТОТЭ. Испытания показали, что он перерабатывает метан на 96%, подтверждая работоспособность системы.
Илон Маск накинулся на Трампа за отказ от сокращения госрасходов, считая, что это ведет Америку к банкротству. А еще он заявил, что без него тот и к власти бы не пришел. В ответ Трамп предложил сократить госрасходы, лишив Маска всех контрактов. Между тем, именно контракты с ним — основа возвращения американцев на Луну в 2027-2028 годах. Что будет, если американский президент действительно решится на расторжение контрактов? И как это отразится на множественных полетах Starship к Марсу в 2020-х? Как ни странно, оба эти вопроса плотно затрагивают происходящее в нашей стране.
Среди побочных эффектов семаглутида — действующего вещества таких препаратов, как «Оземпик», «Ребелсас» и «Вегови» — чаще всего встречаются тошнота и рвота. Но поскольку ранее авторы двух научных исследований связали применение семаглутида с потерей зрения, внимание на проблему обратил Регулятор ЕС.
По подсчетам международной команды исследователей, в лунных кратерах содержится платина и другие драгоценные металлы на сумму более триллиона долларов. Их принесли астероиды, бомбардирующие поверхность нашего спутника на протяжении миллиардов лет. Самое интересное, эти ресурсы могут быть куда доступнее и выгоднее для добычи, чем на астероидах. Но пока одни ученые подсчитывают экономическую выгоду от этой затеи, другие спорят — кому принадлежат лунные сокровища, и не превратит ли их добыча спутник Земли в поле битвы?
Как насекомое весом в несколько миллиграммов чувствует мир под ногами? Ученые выяснили, что комнатные мухи использовали особые сенсоры в лапках для точного определения силы и ее динамики. Исследование не только пролило свет на биомеханику насекомых, но и поможет в разработке нового поколения роботов.
Обнаружив в Млечном Пути четыре группы рассеянных звездных скоплений, формирующихся из гигантских молекулярных облаков, международная группа астрономов предположила, что ключевую роль в их формировании могли сыграть вспышки сверхновых.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно