М-лы ИС – м-лы I, II, III классов НLA-системы; СD-антигены, адгезины, интегрины, молекулы суперсемейства иммуноглобулинов. Строение, функции.

А. МНС I, II, III классов (HLA, ГКГ) – молекулы главного комплекса гистосовместимости (синоним – человеческие лейкоцитарные антигены).

Гены, кодирующие их, лежат в коротком плече 6-ой хромосомы (гены А, В, С для 1-ого класса, гены С₂, С₄, F^В для 3-ого класса, гены DP, DQ, DR для 2-ого класса).

МНС I наиболее распространены, представлены на всех кл орг-ма, кроме безъядерных, важны для трансплантации органов и тканей, по ним человек генетически индивидуален. Строение: 1) надмембранная часть -, a3 и м-лы b₂-микроглобулина 2) мембранная часть 3) цитоплазматический хвост. Распознавание чужеродных пептидов происходит в пространстве между доменами a1 и a2.

МНС II есть только на ИК (иммунокомпетентных) кл и АПК, меньше на Т-л. Строение: 1) надмембранная часть - a-цепь, состоящая из двух доменов a1, a2 и b-цепь, состоящая из двух доменов b1, b2) трансмембранная часть 3) цитоплазматический хвост. Участок распознавания и связывания пептида – между a1- и b1-доменами.

МНС III менее значимы в трансплантологии, не представлены на поверхности клеток, а циркулируют в сыворотке крови.

Система МНС включает Ir-гены (силы ИО) и Is-гены (силы супрессии ИО), связанные с локусом D. Определение МНС ч-ка имеет главное значение при пересадке тканей ч-ка. Имеется также корреляция между наличием АГ МНС и наклонностью лиц к некоторым заболеваниям: HLA A10 – пузырчатка, HLA B8 – системная красная волчанка, HLA C6 – псориаз, HLA DR2 – рассеянный склероз и т.д.).

B. Дифференцировочные АГ (CD-антигены) – молекулы, появляющиеся на кл на различных стадиях дифференцировки, более 170, к ним всем получены моноклональные АТ, с помощью которых их можно выявить. Примеры: CD3+ - Т-л, CD22+ - В-л, CD 4+ - Т-л-х, CD8+ - Т-л-к, CD16+ - моноциты, CD56+ - ЕК, CD45RO+ - Т-кл памяти.

С. Адгезины. Включают семейства 1) селектинов – белковые структуры на поверхности кл, L-, P-, E- типы. Появляются на поверхности кл под действием цитокинов, связываются с муциноподобными рецепторами. 2) интегринов – 30 близких белков, обеспечивающих межклеточное и межматриксное взаимодействие. Связывают коллаген, фибринолектин, белки системы комплемента. Функция: модуляция активности клеток. Три семейства интегринов: b-1 (VLA), b-2 – лейкоцитарные АГ, b-3 – цитоадгезины.

В общем суперсемейство Ig включает ряд молекул иммуноглобулинподобной структуры:

1) 5 классов Ig 2) молекулы МНС I и МНС II 3) TCR и BCR 4) ряд адгезивных и костимуляторных молекул.

45. Цитокины – группа растворимых межклеточных сигнальных или коммуникативных молекул пептидной природы, обладающих регуляторными и эффекторными свойствами и действующие локально. Продуцируются ИК кл (сначала кл-продуцент получает сигнал-стимулятор, воспринимает его, а затем продуцирует цитокин во внешнюю среду). Цитокины обладают плейотропностью (могут связываться со многими мишенями), один и тот же цитокин взаимодействует с несколькими рецепторами, могут дублировать друг друга, усиливая или снижая действие др. цитокинов.

Основные группы: 1) ИЛ 2) КСФ 3) ИФ 4) ростовые факторы 5) факторы некроза опухолей.

Монокины – цитокины, синтезируемые моноцитами и макрофагами, лимфокины – лимфоцитами.

А) ИЛ – низкомолекулярные пептиды (21 молекула). Важнейшие ИЛ: ИЛ-1 активирует Т-х, важнейший эндогенный пироген, играет важную роль в воспалении; ИЛ-2 продуцируется Т-л и является для них ростовым фактором; ИЛ-3 – гемопоэтический фактор; ИЛ-4, 5, 6 участвуют в ГИО, в росте и дифференцировке В-л, в переключении синтеза класса АТ; ИЛ-8 – важнейший хемокин, ИЛ-10 – антагонист gИФН, ИЛ-16 – стимулирующий фактор для лимфоцитов и т.д.

Б) Хемокины – вещества, являющиеся хемоаттрактантами и цитокинами одновременно, цитокины, обладающие хемоаттрактантной активностью. Включают СС- и СХС-семейства. Продуцируются моноцитами, макрофагами и Т-л. Примеры: 3 типа белков моноцитов, макрофагальный воспалительный белок, ИЛ-8, гр. белков RANTES.

В) ИФН – белки, обладающие противовирусными, противоопухолевыми и иммуномодулирующими свойствами (более 20, объединены в три группы: a, b, g). a-ИФН (лейкоцитарный, синтезируется лейкоцитами) и b-ИФН (фибробластический, синтезируется фибробластами) обладают противовирусными свойствами. g-ИФН (иммунный, продуцируется активными Т-л) – обладает противоопухолевой активностью, активирует ЕК, Т-К, и макрофаги

Г) КСФ – факторы роста: 1) моноцитарный КСФ – способствует созреванию моноцитов и макрофагов 2) гранулоцитарный КСФ – способствует созреванию нейтрофилов. 3) трансформирующий ростовой фактор (ТGF) g подавляет воспалительное действие ЕК и продукцию АТ плазматическими кл.

Д) ФНО – продуцируются макрофагами, ЕК, лимфоцитами, нейтрофилами, тучными кл: 1) ФНО a - повышает активность АПК, усиливает воспаление и некроз опухолевых кл 2) ФНО b - участвует в цитотоксическом действии Т-л, в том числе и на опухолевые кл.

46. Иммунитет – совокупность защитных и приспособительных реакций организма, направленных на сохранение постоянства его антигенного состава, на защиту от инфекций, а также генетически чужеродных веществ. Древняя и универсальная для всех живых организмов реакция, встречается на всех уровнях развития, является многокомпонентной.

Основные виды иммунитета: естественный и приобретенный.

Естественный иммунитет – видовая невосприимчивость организма к возбудителям инфекционных заболеваний, в основе которой лежат неспецифические естественные механизма. Факторы естественного иммунитета: 1) иммунной природы – гуморальные и клеточные 2) не иммунной природы.

Факторы естественного иммунитета не иммунной природы:

1) барьерные свойства кожи и слизистой

2) антимикробные свойства секретов кожи и слизистых (сало – содержит ЖК и пероксид водорода, пот – молочную и муравьиную к-ту, слезы, слюна – лизоцим, желудок – НСl, 12-перстная кишка – желчь, нижние отделы дыхательных путей – сурфактант, фиксирующий и убивающий МБ)

3) нормальная микрофлора тела ч-ка: препятствует адгезии МБ, убивает их, выделяя бактериоциды

4) реактивность кл и тканей

5) температурная реакция, выделительная реакция (чихание, диарея, потливость), местный ацидоз и гипоксия

Гуморальные факторы естественного иммунитета:

1) комплемент – главная многокомпонентная и многофункциональная система антимикробных белков

2) лизоцим – препятствует образованию связей между ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином, действуя на клеточную стенку Грам+ бактерий, разрушает ПГ (муреин). Также активирует фагоцитоз, усиливает действие антибиотиков. Продуцируется моноцитами и тканевыми макрофагами.

3) b-лизин – обладает бактерицидной способностью по отношению к Грам+ спороносным бактериям. Вырабатывается тромбоцитами, нарушает проницаемость мембраны бактерий.

4) Лейкины – синтезируются гранулоцитами или выделяются при их распаде. Оказывают бактерицидное действие на Грам+ бактерии.

5) Лакто- и трансферрины – конкурируют с МБ за железо и железосодержащие факторы роста. Оказывают бактериостатическое действие. Связывают свободные радикалы, продуцируемые нейтрофилами.

6) ИФН – противоопухолевые и противовирусные белки.

7) Естественные (нормальные) АТ – возникают в результате бытовой иммунизации, результат которой – спонтанный синтез АТ.

8) Медиаторы воспалительных реакций:

а) гистамин – расширяет поверхностные венулы кожи и слизистых, увеличивает проницаемость сосудов, стимулирует высвобождение анафилатаксинов С3а и С5а

б) кинины – увеличивают проницаемость сосудов

в) лейкотриены – повышают проницаемость сосудов, вызывают сокращения ГМК

г) простагландины – действуя на гипоталамус, повышают тем-ру тела

д) белки острой фазы воспаления – высвобождаются из печени, выполняют медиаторные функции (С-реактивный белок, ЛПС-связывающий белок, фактор комплемента В)

е) ИЛ-1 – стимулирует развитие лихорадочных реакций, повышает проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, активирует фагоцитоз.

Клеточные факторы естественного иммунитета:

1) естественные киллеры – образуются в костном мозге, имеют форму больших лимфоцитов, являются тимус независимыми. Основной CD57+. Функция: 1) иммунный надзор за клеточным составом организма 2) удаление измененных, опухолевых, инфицированных МБ клеток. Для уничтожения одной клетки необходимо 5-40 ЕК. Действуют совместно с ИЛ-2 и g-ИФН, усиливающими их активность. Уничтожение кл-мишени происходит после установления с ней прямого контакта при помощи перфорина несколькими способами: 1) АТзависимая цитотоксичность: к измененной кл присоединяется Ig G + ЕК-кл 2) цитолитически 3) выделение грамзинов, проникающих в клетку-мишень и активирующих эндонуклеазы ® разрушение нуклеиновой кислоты ® индукция апоптоза.

2) эффекторные клетки фагоцитоза (микрофаги и макрофаги).

47.48. Природа и характеристика комплемента. Комплемент является одним из важных фак­торов гуморального иммунитета, играющим роль в защите организма от антигенов. Комплемент представляет со­бой сложный комплекс белков сыворотки крови, находящийся обычно в неактивном состоянии и активирующийся при соедине­нии антигена с антителом или при агрега­ции антигена. В состав комплемента входят 20 взаимодействующих между собой белков, девять из которых являются основными ком­понентами комплемента; их обозначают циф­рами: С1, С2, СЗ, С4... С9. Важную роль играют также факторы В, D и Р (пропердин). Белки комплемента относятся к глобулинам и отличаются между собой по ряду физико-химических свойств. В частности, они сущес­твенно различаются по молекулярной массе, а также имеют сложный субъединичный состав: Cl-Clq, Clr, Cls; СЗ-СЗа, СЗЬ; С5-С5а, С5b и т. д. Компоненты комплемента синтези­руются в большом количестве (составляют 5—10% от всех белков крови), часть из них образуют фагоциты.

Функции комплемента многообразны: а) участвует в лизисе микробных и других клеток (цитотоксическое действие); б) обладает хемотаксической активностью; в) принимает учас­тие в анафилаксии; г) участвует в фагоцитозе. Следовательно, комплемент является компонен­том многих иммунологических реакций, направ­ленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных клеток и антигенов(на­пример, опухолевых клеток, трансплантата).

Механизм активации комплемента очень сложен и представляет собой каскад фер­ментативных протеолитических реакций, в результате которого образуется активный цитолитический комплекс, разрушающий стен­ку бактерии и других клеток. Известны три пути активации комплемента: классический, альтернативный и лектиновый.

По классическому пути комплемент активирует­ся комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к ком­плексу АГ+АТ компонента С1, который рас­падается на субъединицы Clq, Clr и С Is. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в такой последовательности: С4, С2, СЗ. Эта реакция имеет характер усиливающе­гося каскада, т. е. когда одна молекула пре­дыдущего компонента активирует несколько молекул последующего. «Ранний» компонент комплемента С3 активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется литический или мембраноатакующий комплекс который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.

Альтернативный путь активации комплемен­та проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при аль­тернативном пути начинается с взаимодействия антигена (например, полисахарида) с протеи­нами В, D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути — образу­ется мембраноатакующий комплекс.

Лектиновыи путь активации комплемента также происходит без участия антител. Он ини­циируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодейс­твия с остатками маннозы на поверхности мик­робных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.

В процессе активации комплемента обра­зуются продукты протеолиза его компонен­тов — субъединицы СЗа и СЗb, С5а и С5b и дру­гие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, СЗа и С5а принимают участие в анафилактических реакциях, являют­ся хемоаттрактантами, СЗb — играет роль в опсонизации объектов фагоцитоза, и т. д. Сложная каскадная реакция комплемента происходит с участием ионов Са²⁺ и Mg²⁺.

49.Фагоцитоз - поглощение фагоцитом крупных макромолекулярных комплексов, бактерий. Клетки-фагоциты нейтрофилы и моноциты/макрофаги. Фагоцитировать могут также эозинофилы (наиболее эффективны при антительминтном иммунитете). Процесс фагоцитоза усиливают, обволакивающие объект фагоцитоза.

Опсонины - белки, усиливающие фагоцитоз: IgG, белки острой фазы (С-реакгивный протеин, маннансвязывающий лектин); липополисахаридсвязывающий протеин, компоненты комплемента -СЗЬ, С4Ь; сурфактантные протеины легких SP-A, SP-D.

Моноциты составляют 5-10 %, а нейтрофилы 60-70 % лейкоцитов крови. Поступая в ткань моноциты формируют популяцию тканевых макрофагов: купферовские клетки (или звездчатые ретикулоэндотелиоциты печени), микроглия ЦНС, остеокласты костной ткани, альвеолярные и интерстициальные макрофаги. Фагоциты направленно перемещаются к объекту фагоцитоза, реагируя на хемоатграктанты: вещества микробов, активированные компоненты комплемемента (С5а, СЗа) и цитокины. Плазмалемма фагоцита обхватывает бактерии или другие корпускулы и собственные поврежденные клетки. Затем объект фагоцитоза окружается плазмалеммой и мембранная везикула (фагосома), погружается в цитоплазму фагоцита. Мембрана фагосомы сливается с лизосомой, рН закисляется до 4,5; активируются ферменты лизосомы. Фагоцитированный микроб разрушается под действием ферментов лизосом, катионных белков дефензинов, катепсина G, лизоцима и др. факторов. При окислительном (дыхательном) взрыве в фагоците образуются токсичные антимикробные формы кислорода - перекись водорода Н202, супероксиданион 02-, гидроксильный радикал ОН-, синглетный кислород. Кроме этого антимикробным действием обладают окись азота и радикал NO-. Макрофаги выполняют защитную функцию еще до взаимодействия с другими иммунокомпетентными клетками (неспецифическая резистентность). Активация макрофага происходит после разрушения фагоцитируемого микроба, его процессинга (переработки) и презентации (представлении) антигена Т-лимфоцитам. Фагоцитоз может быть завершенным, завершающимся гибелью захваченного микроба, и незавершенным, при котором микробы не погибают. Примером незавершенного фагоцитоза является фагоцитоз гонококков, туберкулезных палочек и лейшманий.

Фагоцитоз – процесс узнавания, поглощения и разрушения паразитов и корпускулярных частиц специализированными клетками ИС организма.

Для фагоцитов характерно: 1) способность распознавать чужеродный для ИС материал 2) способность к целенаправленному передвижению 3) способность к пино- и фагоцитозу 4) способность к синтезу веществ, регулирующих ИО – монокинов (ИЛ-1, ФНОa и b) 5) наличие рецепторов на поверхности к С3b и С5b фракциям комплемента и к Fc-субъединице IgG 6) наличие на поверхности антигенов МНС I и II.

Группы фагоцитов:

1) полиморфноядерные лейкоциты (микрофаги) – циркулируют в крови, быстро фагоцитируют частицы, убитые микробы, непатогенные и патогенные бактерии, гноеродные бактерии и погибшие клетки собственного организма (санитары). Захватывают, но не убивают высоко вирулентные бактерии.

В ходе развития воспаления реализуется еще один универсаль­ный тканевой механизм неспецифической защиты — фагоцитоз.

Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И. И. Мечниковым.

Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Но­белевской премии.

Фагоцитарный механизм защиты слагается из нескольких по­следовательных фаз:

• узнавание;

• таксис;

• аттракция;

• поглощение;

• киллинг;

• внутриклеточное переваривание.

Фагоцитоз со всеми стадиями называется завершенным. Если фазы киллинга и внутриклеточного переваривания не на­ступают, то фагоцитоз становится незавершенным. При незавершенном фагоцитозе микроорганизмы сохраняются внутри лейкоцитов и вместе с ними разносятся по организму. Таким образом, незавершенный фагоцитоз вместо механизма защиты превращается в его противоположность, помогая мик­роорганизмам защищаться от воздействия макроорганизма и распространяться в нем.

50. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАГОЦИТАРНЫХ КЛЕТОКИзучение фагоцитарных клеток осуществляется несколькими методами:А. Прямым морфологическим методом. Микробы смешиваются с фагоцитами в пробирке или в организме лабораторных животных, через 15—120 минут из смеси приготавливаются микропрепараты на предметных стеклах, окрашиваются по Романовскому-Гимзе и подсчитываются число фагоцити­рующих фагоцитов и число фагоцитированных микробов. По ним производят расчет следующих показателей:ФАГОЦИТАРНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЕЛЬ = 100%*(число фагоцитирующих фагоцитов/общее число фагоцитов)

ФАГОЦИТАРНОЕ ЧИСЛО= (число фагоцитированных микробов/число активных фагоцитов)

ПОКАЗАТЕЛЬ ЗАВЕРШЕННОСТИ ФАГОЦИТОЗА=

(ФЧ(через 15мин)-ФЧ(через 120мин))/ФЧ(через15мин)*100%

Б. Непрямыми методами

Они основаны на определении функциональной активности различных стадий фагоцитарного процесса:

определение хемотаксического индекса позволяет установить способность фагоцитов к направленному передвижению в сторону хемоаттрактанта -активированного комплемента, экстракта микробов, казеината натрия и др. Подсчитывается отношение количества фагоцитов, проникающих через микропористые фильтры в опыте и в контроле;

аттракция фагоцитирующегося объекта к поверхности фагоцита определяется по изменению степени метаболизма фагоцита, которая суммарно определяется в тесте хемилюминесценцищбактерицидность, фагоцитов определяется по активности бактерицидных систем, заключенных в гранулах клеток:

перекиси водорода - пероксидазы, супероксидных ионов -супероксиддесмутазы, лизоцима и др. Переваривающая способность фагоцитов оценивается по активности

лизосомальных ферментов, кислой и щелочной фосфатаз, катепсина и др.