В современном понимании иммунитет к заразным болезням следует разделять на врожденный (он же наследственный или видовой) и приобретенный (или индивидуальный). Такого рода разделение базируется на следующем. Любая вызванная инфекционным началом болезнь с биологической точки зрения представляет собой случай симбиоза, т. е. продолжающегося какое-то время сожительства как минимум двух организмов, один из которых (так называемый хозяин) является средой обитания для другого. Причем, поскольку речь идет о болезни, такое сожительство для хозяина неблагоприятно, и такого рода симбиоз следует расценивать как паразитизм, а возбудителя болезни следует называть паразитом. Все случаи паразитизма, которые нам доводится наблюдать в окружающей нас природе, представляют результат длительной совместной эволюции когда-то вступивших в симбиотические взаимоотношения видов, и инфекционные болезни в данном случае не являются исключением.
Как уже упоминалось выше, большинство видов высокоорганизованных животных обладают конститутивными защитными факторами, препятствующими заселению своей внутренней среды какими-либо другими организмами. Приобретение и совершенствование этих факторов в ходе эволюционного процесса организмов-хозяев приводило к тому, что многие стремящиеся к колонизации и использованию других организмов виды утрачивали способность поражать организмы, ранее служившие им хозяевами. Но, с другой стороны, эволюция паразитических видов, проходившая при постоянном контакте с видами-хозяевами, приводила к совершенствованию факторов патогенности и вирулентности паразитов. Поэтому все наблюдаемые нами сочетания хозяин-паразит отличаются, во-первых, высокой степенью специфичности, а во-вторых, являются примером достигнутого в ходе эволюции равновесия между защитными факторами хозяина и факторами патогенности и вирулентности паразита. Условно говоря, если бы в длительной многовековой борьбе хозяина и паразита победил любой из противодействующих партнеров, это привело к исчезновению в ходе эволюции какого-либо из данных видов, и мы бы не имели возможности наблюдать такое сочетание как инфекционное заболевание. Вероятно, именно с таких позиций можно объяснять невосприимчивость, например, человека, как Homo sapiens, ко многим болезням, поражающим другие виды млекопитающих. Такой иммунитет и принято считать врожденным или видовым, поскольку любая особь данного вида защищена от паразитов других видов возникшими в ходе эволюции именно данного вида особенностями.
Понятие же приобретенного иммунитета касается защиты от тех паразитов, которые способны преодолевать конститутивные защитные барьеры (непроницаемость покровов, фагоцитоз, комплемент, воспаление) организмов конкретного вида. Причем такого рода защита возникает уже только в результате контакта с инфекционным началом и у каждой особи данного вида независимо от других, поэтому его и называют индивидуальным. В формировании такого иммунитета основную роль играют индуцибельные защитные факторы и именно здесь наиболее полно проявляют себя особенности специализированной системы организма, называемой иммунной.
Базируясь на данных медицины, микробиологии и иммунологии, люди получили возможность направленно вызывать приобретенный иммунитет к инфекционным заболеваниям, поэтому в настоящее время его принято делить на естественный и искусственный. Искусственный иммунитет можно вызвать двумя основными путями. Первый предполагает обеспечение контакта с болезнетворным началом, осуществляемого таким образом, чтобы иммунная система получила возможность специфически на него отреагировать, но при этом в организме не развились симптомы заболевания в той степени, которая характерна для возникшей естественным путем болезни. В идеале вакцины - препараты с помощью которых создают искусственный иммунитет - вообще не должны вызывать у вакцинированных каких-либо нежелательных реакций, однако не все из производимых в настоящее время вакцин этому требованию соответствуют.
Современные применяемые в ветеринарии и медицине для профилактики или лечения вакцинные препараты принято условно делить на несколько групп. Прежде всего, это так называемые живые вакцины, содержащие жизнеспособные болезнетворные
микроорганизмы, но такие их варианты, которые не способны вызвать заболевание. Из применявшихся в практике вакцинации препаратов известны так называемые гетеро- и гомологичные живые вакцины. Примерами гетерологичных вакцин являются вакцинные препараты Э. Дженнера и противотуберкулезные вакцины на основе возбудителя мышиного туберкулеза. В обоих этих случаях в организм прививаемых людей вводили микроорганизмы, вызывающие сходные заболевания у других млекопитающих - коров и мышей соответственно. Под гомологичными живыми вакцинами понимают штаммы микроорганизмов, относящиеся к патогенному для человека виду, но имеющие более низкую степень патогенности и вирулентности по сравнению с обычными штаммами. Получить такие аттенюированные (т. е. ослабленные по вирулентности) штаммы можно либо путем пассирования через организм маловосприимчивого хозяина, либо путем длительного культивирования на питательных средах без контакта с хозяином, либо путем отбора спонтанных или индуцированным мутантов исходных высоковирулентных форм. При этом в ходе получения пригодного для вакцинации штамма необходимо так произвести ослабление вирулентности, чтобы не произошло исчезновение или сильное ослабление иммуногенности, т. е. способности вызывать иммунный ответ. Следует ответить, что именно по способности вызывать хорошо выраженный иммунный ответ живые вакцины превосходят все другие вакцинные препараты. Объяснением этому, вероятно, является сохранение живой клеткой или вирусной частицей большинства антигенов, на которые способны реагировать иммунная система, что и делает иммунный ответ наи-более широким по набору антител и клеток иммунологической памяти и, следовательно, более полноценным.
Вторую группу составляют препараты, содержащие не разрушенные, но лишенные жизнеспособности клетки или вирусные частицы возбудителя, так называемые убитые вакцины. Для их получения стараются применять такие способы умерщвления микроорганизмов (нагревание, обработка определенными химическими веществами), которые бы не разрушали их основные антигены. Естественно, что в каждом конкретном случае при разработке того или иного препарата приходится эмпирически подбирать условия обработки, что обусловлено особенностями строения антигенов различных возбудителей. Такие вакцины считаются более безопасными, поскольку по сравнению с вакцинами первой группы вызвать заболевание даже у лиц с ослабленным иммунным статусом они не способны. Однако и у этих препаратов имеются свои недостатки. Во-первых, возникающий после их введения иммунитет обычно менее продолжителен и является более слабым по напряженности (выраженности), чем после введения вакцин первой группы. Во-вторых, большинство таких вакцин может давать нежелательные побочные эффекты, особенно у лиц, предрасположенных к аллергическим реакциям. Для предотвращения такого рода нежелательных эффектов, еще в начале
ХХ века было предложено химически очищать препараты убитых и разрушенных бактериальных клеток или вирусных частиц от так называемых балластных (т. е. необязательных для выработки нужного иммунного ответа) компонентов. Это привело к появлению еще двух групп вакцинных препаратов.
Прежде всего, базируясь на проведенных в конце XIX века исследованиях медиков и микробиологов, иммунологи пришли к выводу, что при некоторых заболеваниях основное поражение организма-хозяина возникает под действием конкретных вырабатываемых патогеном веществ - токсинов и что для защиты организма от данной болезни достаточно выработки им антител именно против таких токсинов. Эксперименты, в которых организмам в небольших дозах вводили очищенные препараты токсина, подтвердили правильность такого направления, и дальнейшие исследования привели к созданию особой группы вакцин, так называемых анатоксинов. Это используемые для вакцинации препараты, содержащие особым образом обработанный очищенный токсин, причем его обработка должна проводиться так, чтобы токсин утратил свои токсические свойства (отсюда название: приставка «ана-» обозначает в данном случае отрицание, т. е. «нетоксин»), но обязательно сохранил иммуногенность, т. е. способность вызывать иммунный ответ.
Однако не во всех случаях симптомы заболевания связаны только с токсинами и для выработки полноценного иммунного ответа необходима выработка антител против конкретных антигенов бактериальных клеток или вирусных частиц. Очищая и концентрируя такие конкретные антигены, и создают вакцины четвертой группы. Поскольку при изготовлении таких препаратов применяют методы химической очистки веществ, такие вакцины традиционно называют в русскоязычной литературе химическими. Хотя такие вакцины, к сожалению, дороги в производстве, их безопасность и наименьшая способность вызывать нежелательные побочные эффекты делает эти вакцины наиболее предпочтительными для применения. В конце XX века бдагодаря развитию генетической инженерии появились новые возможности получения таких вакцин. Особенные трудности в получении любых вакцинных препаратов создает обязательное обеспечение строжайших мер безопасности при работе с патогенами, поэтому возможности клонирования генов, контролирующих выработку основных антигенов болезнетворных бактерий или вирусов, и переноса их в другие организмы открывают огромные перспективы. Получение рекомбинантных (трансгенных) организмов, синтезирующих основные антигены возбудителей, значительно бы упростило и удешевило производство вакцинных препаратов.
Исследования такого рода интенсивно проводятся во многих странах и здесь можно выделить несколько основных направлений. Первое - это получение трансгенных одноклеточных (бактерий и дрожжей), в клетках которых добиваются повышенной экспрессии генов болезнетворных бактерий или вирусов. Второе - это получение рекомбинантных вирусов на основе вирусов растений и вирусов, вызывающих заболевания у человека или животных. Желательно, чтобы такие гибридные вирусные штаммы сохраняли способность репродуцироваться в клетках растений, но при этом не вызывали у растения серьезного заболевания и, конечно же, обеспечивали синтез антигенов вирусов, патогенных для млекопитающих. Размножение таких гибридных вирусов в растениях и последующее выделение уже из растительного материала нужных для создания вакцины антигенов дает возможности получения наиболее дешевых вакцинных препаратов. Третье направление предполагает получение трансгенных растений, способных синтезировать нужные антигены. Из биомассы таких растений также можно получать вакцинные препараты различного назначения или же, если антиген может вызвать иммунный ответ при пероральном (через рот) введении, такие растения можно будет употреблять в пищу не только как продукт питания, но и как вакцинный препарат.
Следует отметить, что против некоторых болезней существуют вакцинные препараты, принадлежащие к различным группам. Это связано как с исторически складывавшимися условиями и путями разработки вакцин в разных странах, так и с постоянным поиском более эффективных, дешевых и безопасных, чем уже применяющиеся, вакцин.
Поскольку широкомасшатабная вакцинация населения и сельскохозяйственных животных требует значительных затрат не только на производство препаратов, но и на их применение (имеется в виду оплата труда осуществляющих введение вакцин медиков и ветеринаров), ведутся разработки так называемых комплексных вакцин, содержащих антигены различных болезнетворных микроорганизмов. Так называемые ди-, три- и поливакцины уже имеют применение, и проводится постоянная работа по созданию новых подобных препаратов.
Создаваемый с помощью вакцин искусственный иммунитет называют активным, поскольку в организме вакцинируемых в результате развившегося иммунного ответа сохраняются клетки иммунной памяти и при последующих контактах с таким же возбудителем организм отвечает выработкой антител. Такая форма иммунитета, как правило, сохраняется в течение нескольких лет.
Вторая же форма искусственного иммунитета создается путем введения в организм уже готовых, выработанных в другом организме антител против конкретного возбудителя. Этот иммунитет сохраняет свою эффективность, как правило, около месяца, поскольку введенные антитела постепенно разрушаются в плазме крови, а собственных антител, способных защитить от данного возбудителя, организм не вырабатывает. Поэтому такой создаваемый с помощью содержащих антитела препаратов (их обычно называют сыворотками) искусственный иммунитет называют пассивным.
Получение сывороток, пригодных для создания искусственного пассивного иммунитета, осуществляют чаще всего путем проводимой по специальной схеме длительной иммунизации животных возбудителем какого-либо заболевания человека. Возможно также получение сывороток и из донорской крови высокоиммунных по отношению к конкретной болезни людей, однако такие сыворотки изготавливают значительно реже.
Для профилактики инфекционных болезней применяют обе формы искусственного иммунитета, но активный искусственный иммунитет имеет гораздо более широкое распространение. Более чем столетняя история применения массовых прививок (так традиционно называют введение вакцин медики) наглядно показала, что иммунизация населения с помощью вакцин является наилучшим способом борьбы с болезнетворными микроорганизмами. Поскольку большинство возбудителей болезней - это облигатные паразиты, путем создания искусственного активного иммунитета у большинства людей можно добиться такой ситуации, когда вероятность распространения и поддержания такого вида будет ничтожно мала или же вообще невозможна. По данным эпидемиологов, угроза эпидемий исчезает по достижении иммунитета у 75% населения, а более высокий процент иммунных людей может привести полному исчезновению возбудителя того или иного инфекционного заболевания как вида. Примерами эффективности такого подхода может служить отсутствие в настоящее время эпидемий оспы и полиомиелита, ранее наносивших огромный урон человечеству.
С целью профилактики инфекционных болезней пассивный искусственный иммунитет создают, как правило, только у определенного контингента лиц, вынужденных по службе или в силу складывающихся обстоятельств контактировать с болезнетворным началом (врачи, обслуживающий персонал медучреждений, работники соответствующих научно-исследовательских лабораторий и производств). Могут также получать инъекции сывороток и люди, вынужденно контактировавшие больными во время вспышки, например, родственники и соседи заболевших.
Естественный иммунитет возникает без вмешательства человека и также представлен двумя формами. Возникающая после перенесенного заболевания невосприимчивость к некоторым болезням, или так называемый постинфекционный иммунитет, имеет в своей основе развитие у болеющего иммунного ответа, приводящего к формированию и длительному (иногда на всю оставшуюся жизнь) сохранению в организме соответствующих клеток иммунной памяти. Фактически то, чего медики пытаются достичь путем вакцинации, в данном случае происходит естественным образом, и данная форма защиты организма именуется естественным активным иммунитетом.
Аналогично естественный пассивный иммунитет может возникать как результат попадания во внутреннюю среду организма антител, продуцируемых другим организмом. Единственной ситуацией, при которой возможно естественное проникновение антител из одного организма в другой, является период внутриутробного развития у млекопитающих. Установлено, что иммуноглобулины класса О способны преодолевать плацентарный барьер и перемещаться в кровь развивающегося плода из материнского организма. Если концентрация определенных антител оказывается достаточно высокой, то после рождения, до тех пор, пока еще сохраняются материнские антитела, младенец может быть невосприимчив к конкретному заболеванию. Необходимо отметить, что в медицинской литературе достаточно часто такой иммунитет называют врожденным, чего по современным представлениям делать не следует, поскольку данная форма зависит от иммунного состояния матери и проявляется не
у каждого родившегося, т. е. относится не к видовому, а к индивидуальному иммунитету. Гораздо более удачным и наиболее распространенным в настоящее время вторым названием естественного пассивного иммунитета следует считать термин плацентарный иммунитет.
Суммируя изложенную в этом разделе информацию, можно привести следующую схему соотношения форм иммунитета к инфекционным заболеваниям
