Собенности клеточного и гуморального иммунного ответа.

ммунная система. Иммунитет. Иммунный ответ.

Неспецифическая защита организма:

- внешние барьеры (кожа, слизистые оболорчки)

- клетки неспецифической защиты (фагоциты)

- естественные киллеры (NK-клетки) – популяция лимфоцитов, лишенная признаков Т- и В- лимфоцитов, составляют 10% от всех лимфоцитов. Распознают антигены (чужеродные, собственные антигены организма, измененные под действием различных факторов, опухолевые антигены, антигены стареющих клеток)

- неспецифические гуморальные факторы (лизоцим, муцин, лактоферрин, ДНК-аза, РНК-аза)

- естественные антитела (Ig M)

- система комплимента

- белки острой фазы (С-реактивный белок, амилоидный протеин и т.д.)

- острое неспецифическое воспаление

Фагоцитирующие клетки имеют на своей поверхности паттерн-распознающие рецепторы (паттерн – некий образ патологического агента, обычно компоненты его клеточной мембраны – липополисахариды и пр.), подразделяющиеся на 3 типа:

а) рецепторы фагоцитоза – обеспечивают эндоцитоз патогена и его транспорт к лизосомам

б) рецепторы передачи сигнала (Toll-like receptor, TLR) – сигнализируют о появление генетически чужеродной информации путем выделения различных цитокинов

в) секретируемые рецепторы – выделяют опсонины (молекулы, облегчающие фагоцитоз патогенов путем связывания с их мембранами).

Система комплимента – сложный белковый комплекс, состоящий из 9-20 белков. Компоненты комплимента представлены в плазме крови в неактивном виде, и каждый активированный компонент является катализатором для активации следующего компонента. Система комплимента усиливает воспалительные реакции, активирует фагоцитоз, выводит иммунные комплексы, участвует в деструкции патогенов путем образования мембраноатакующего комплекса, разрушающего их мембраны. Пути активации системы комплимента:

- классический – запускается при соединении компонентов комплемента с антителом.

- альтернативный, лектиновый – запускается за счет клеточных мембран (их компонентов) бактерий. Обеспечивает связь врожденного иммунитета с приобретенным.

Иммунная система - система контроля постоянства генетического гомеостаза организма, обеспечивающая защиту от генетически чужеродной информации. (определение с точки зрения выполняемых функций)

Функции иммунной системы:

- защита от чужеродных макромолекул

- уничтожение аномальных, мутантных и опухолевых клеток

- распознование и уничтожение поврежденных и стареющих клеток

Иммунокомпетентная клетка – лимфоцит.

троение иммунной системы.

Иммунная система – совокупность лимфоидных клеток и тканей, объединенных морфологически и функционально. (определение с точки зрения строения)

Органы иммунной системы:

- центральные – тимус и красный костный мозг (образование и дифференцировка лимфоцитов). При этом Т-лимфоциты после образования в костном мозге мигрируют в тимус, где проходят дифференцировку по «Т-линиям», то есть приоьбретение рецепторов, позволяющих подразделять их на киллеры, хелперы, супрессоры. В-лимфоциты образуются в костном мозге и созревают в периферических органах иммунной системы.

- периферические

а) инкапсулированные – лимфатические узлы, печень, селезенка

б) неинкапсулированные – миндалины, скопления лимфоидной ткани в дыхательных путях, в ЖКТ (пейеровы бляшки, аппендикс), в мочеполовых путях.

летки иммунной системы.

Центральная клетка – лимфоцит.

Т –лимфоциты подразделяются на Т-киллеры (убийцы, непосредственно уничтожающие патоген), Т-хелперы (помощники, участвуют в передаче информации с антигенпрезентирующей клетки и запускают клеточный или гуморальный иммунный ответ), Т-супрессоры – подавляют функции В-лифоцитов. Т-лимфоциты реализуют клеточный иммунный ответ.

В-лимфоциты при активации дифференцируются в плазматические клетки, секретирующие в дальнейшем антитела (различные виды иммуноглобулинов). В-лимфоциты реализуют гуморальный иммунный ответ.

В зависимости от выполняемых функций все клетки иммунной системы можно разделить на 4 группы:

1. антигенпрезентирующие – задача заключается в «представлении» антигена организма (макрофаги CD64, В-лимфоциты СD 19? 72, дендритные клетки)

2. эффекторные клетки – задачей является уничтожение патогена (плазматические клетки, Т-киллеры CD8+, Т-клетки воспаления CD4+, натуральные киллеры СD 16/56, макрофаги CD64, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы)

3. регуляторные клетки – задачей является регуляция иммунного ответа (Т-индукторы, Т-хелперы CD4)

4. клетки памяти – задачей является запоминание патогена на случай его повторного внедрения в организм (В-клетки памяти, Т-клетки памяти, долгоживущие плазматические клетки)

Иммунитет – защитный механизм, защитный механизм, основным назначением которого является сохранение постоянства внутренней среды организма, его защита от появления чужеродной информации – обеспечение генетической целостности организма.

Сравнительная характеристика систем врожденного и приобретенного иммунитета

Система врожденного иммунитета	Система приобретенного иммунитета
Строго генетически детерминирована	Приобретается на протяжении жизни
Передается по наследству	Не передается по наследству
Отражает эволюционный опыт вида, популяции, этноса	Отражает индивидуальный опыт человека
Включается в работу с момента проникновения антигена	Включается только с 5-7дня при первичном контакте с антигеном и почти сразу – при вторичном
Распознает «чужое»	Распознает измененное «свой»
Распознавание шаблонное	Распознавание тонкоспецифичное
Развитие воспаления	Реализуется без воспаления
Не завершается формированием иммунной памяти	Завершается формированием иммунной памяти
Способна к самостоятельной элиминации антигена	Требует поддержки со стороны врожденного иммунитета

Виды приобретенного иммунитета:

1. Активный (при участии иммунной системы)

- естественный (после перенесенной болезни)

- искусственный (после введения вакцин – убитых или ослабленных микроорганизмов)

2. Пассивный (введение готовых антител)

- естественный (от матери к ребенку передаются Ig G)

- искусственный (после введения сывороток – готовые антитела)

Также иммунитет подразделяется в зависимости от вида антигена на:

- антибактериальный

- антитоксический

- противоопухолевый

- трансплантационный (реакции отторжения трансплантатов)

В зависимости от распространенности на:

- общий (иммунные факторы циркулируют в крови)

- местный (иммунные факторы находятся на слизистых оболочках)

Антиген – генетически чужеродная макромолекула, способная вызывать специфические иммунологические реакции. Антиген состоит из двух компонентов:

- эпитоп – специфическая часть молекулы антигена, находящаяся на его поверхности и специфически соединяющаяся с антителом или рецептором.

- белок-переносчик – неспецифическая часть антигена.

Свойства антигенов:

- чужеродность – отличие от антигенов организма

- иммуногенность – способность активировать иммунную систему, то есть вызывать иммунный ответ

- антигенность – способность взаимодействовать с антителами

- специфичность – способность реагировать с гомологичными антителами (антитела всех особей одного вида)

Пути поступления антигена в организм:

- через внешние барьеры (поврежденную кожу, слизистые оболочки)

- парентерально (искусственное внутривенное, внутримышечное введение патогенов, укусы насекомых, животных)

Метаболизм антигенов в организме:

- удаление из организма (элиминация) – с секретами желез внешней секреции, с мочой и тд.

- депонирование в клетках – длительное сохранение в лизосомах.

- фагоцитоз

- воздействие неспецифических гуморальных факторов

Классификация антигенов:

1.По происхождению

- естественные (микроорганизмы, их токсины и ферменты)

- аутоантигены (антигены собственных тканей, измененные под влиянием различных факторов, антигены поврежденных и опухолевых клеток, антигены клеток «забарьерных» тканей – нервная ткань головного мозга, ткань щитовидной и половых желез, хрусталик глаза)

- синтетические

2. По отношению к организму

- экзогенные

- эндогенные

3. По строению

- полные (эпитоп + белок-носитель)

- неполные (гаптены – не имеют белка-переносчика, попав в организм начинают его искать, выбирая при этом, как правило, эритроциты или нейроны)

4. По способности вызывать иммунный ответ

- сильные

- слабые

Перекрестно-реагирующие антигены – антигены особей разных видов, имеющие сходную структуру эпитопа (например, антиген стрептококка – антиген человеческого кардиомиоцита, или почечной гломерулы – при такой схожей специфичности антитела, выработанные изначально против патогена, могут поражать антигены собственных тканей, вызывая развитие аутоиммунной патологии, например, пороки клапанов сердца или миокардит после перенесенной стрептококковой ангины, аутоиммунный гломерулонефрит).

Аутоантигены – антигены собственных клеток организма, к которым иммунная система обладает толерантностью:

- видовые (белки сыворотки крови)

- органные

- клеточные (мембранные, цитоплазматические, ядерные)

Мембранные аутоантигены:

- групповые (резус-фактор, группа крови)

- антигены главного комплекса гистосовместимости МНС (Major Histocompatibility Complex, у человека – HLA – Human Leucocyte Antigens)

а) антигены МНС I типа – имеются у всех клеток организма, кроме эритроцитов и нейронов, выступают в роли маркера – «свой»

б) антигены МНС II типа – образуются у антигенпрезентирующих клеток и активированных Т-лимфоцитов, осуществляют презентацию антигенов.

Антитела - видоизмененные гамма-глобулины (иммуноглобулины), выработанные в ответ на строго определенный антиген и способные нейтрализовать этот антиген при его внеклеточном расположении.

Строение антител (иммуноглобулинов)

Синтез антител осуществляется плазматическими клетками (в них дифференцируются активированные В-лимфоциты) на их полирибосомах, а окончательная сборка - в пластинчатом комплексе. Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента - Fab (Fragment anligen binding) и Fc (Fragmenl crislalhzable). По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.
Активный центр антител - антигенсвязывающий участок Fab-фрагмента иммуноглобулина, образованный гипервариабельными участками Н- и L-цепей, связывает эпитопы антигена. В активном центре имеются специфичные комплементарные участки к определенным антигенным эпитопам Fc-фрагмент может связывать комплемент, взаимодействует с мембранами клеток и участвует в переносе IgG через плаценту.

Свойства антител:

- аффинитет- точность совпадения активного центра антитела и эпитопа антигена. Чем точнее, тем сильнее и прочнее связь между ними.

- авидность – сила (прочность) соединения антитела с антигеном.

- валентность – количество активных центров.

Виды антител (иммуноглобулинов)

- Ig M – синтезируется уже у новорожденных, относится к естественным антителам, отвечает за первичный иммунный ответ, обнаруживается на ранних сроках инфицирования, не проходит через плаценту и стенки кровеносных сосудов, активирует комплемент по классическому пути.

- Ig G – основной класс антител (до 75%), отвечает за вторичный иммунный ответ, проходит через плаценту и стенки кровеносных сосудов, обладает свойством цитофильности (способностью адгезироваться на клетках – базофилах), активирует комплемент по классическому пути.

- Ig Е – низкое содержание в крови здоровых людей, участвует в аллергических и противопаразитарных реакциях, комплементнезависимы, обладают свойством цитофильности.

- Ig А – бывает сывороточного типа и секреторного типа (sIgА – местный иммунитет)

- Ig D – адсорбируется на поверхности В-лимфоцитов, функция не изучена достаточно

Регуляция антителообразования

1. генетическая (IR- гены 2,6,7,14,22 хромосом)

2. нейрогенная

- симпато-адреналовая система (адреналин и норадреналин в небольших концентрациях стимулируют синтез антител, в больших концентрациях – угнетают)

- парасимпатическая система (стимуляция)

3. система про- и антивоспалительных гормонов (провоспалительные гормоны – альдостерон, соматотропный гормон (СТГ), антидиуретический гормон (АДГ) – стимуляция; противовоспалительные – адренокортикотропный гормон (АКТГ), глюкокортикоиды – угнетение)

4. система интерлейкинов – цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-2)

5. алиментарные факторы (недостаток белков, витаминов, железа и цинка)

6. адъюванты (липополисахариды, липоиды)

Формы иммунного реагирования (иммунного ответа):

1.Клеточный иммунный ответ (при внутриклеточном расположении антигена) – осуществляется Т-киллерами

2.Гуморальный иммунный ответ (при внеклеточном расположении антигена) – осуществляется антителами (В-лимфоциты)

Общие стадии иммунного ответа(эти стадии в целом одинаковы и при клеточном и при гумоарльном иммунном ответе):

1.Эндоцитоз антигена, его процессинг (частичный протеолиз антигена с высвобождением эпитопа), загрузка на молекулы MHC, расположенные на поверхности клеточной мембраны, антигенпрезентация (представление комплекса «эпитоп антигена + молекула МНС» иммунным клеткам, в первую очередь Т-хелперам)

2.Распознавание антигена Т-хелпером

3.Сигнальная трансдукция и активация лимфоцитов (если антиген – вирус, то активируется Т-звено иммунитета, если бактерия/грибок/паразит – В-звено)

4.Клональная экспансия лимфоцитов (необходимых)

5.Созревание эффекторных клеток, образование клеток памяти

6.Эффекторная активность (уничтожение антигена).

собенности клеточного и гуморального иммунного ответа.

леточный иммунный ответ.

Реализуется при внутриклеточном расположении антигена (вирус).

1 стадия - в поврежденной клетке (клетка-мишень) осуществляется процессинг антигена, образование и экспрессия (перемещение) на мембрану поврежденной клетки комплекса «эпитоп антигена + молекула МНС I типа» с последующей презентацией Т-хелперу (нулевой Т-хелпер).

2 стадия – распознавание антигена нулевымТ-хелпером, который далее при действии цитокинов дифференцируется в Т-хелпер 1 типа (образование Т-хелперов 2 типа блокируется).

3 стадия - Т-хелпер 1 типа при помощи цитокинов активирует Т-лимфоциты.

4 стадия - образование клона Т-лимфоцитов.

5 стадия – созревание Т-лимфоцитов (их дифференцировка в Т-киллеры), образование Т-клеток памяти.

6 стадия – уничтожение антигена («летальный удар» или «смертельный поцелуй») – Т-киллер встраивает в мембрану поврежденной клетки особые белки – перфорины (образуют в ее мембране неконтролируемые клеткой каналы, через которые в клетку поступает вода), а затем вводят особые ферменты – гранзимы, запускающие в клетке апоптоз (гранзим В-зависимый). Лизис клетки через 3-5 часов.