Периферические органы иммунной системы.
Селезенка– принимает участие в процессе депонирования крови и организации защитных реакций организма от антигенов, элиминации отживших или поврежденных эритроцитов, тромбоцитов. В структуре селезенки различают белую и красную пульпы.
Белая пульпа - лимфоидная ткань, разбросанная в виде узелков или шаровых скоплений среди красной пульпы. В белой пульпе различают тимусзависимые (заселяются Т-лимфоцитами) и тимуснезависимые (заселяются В-лимфоцитами) области.
В тимусзависимых зонах происходит образование лимфобластов, в тимуснезависимых – пролиферация.
Лимфатические узлы – шарообразные или почковидные узлы, располагающиеся по ходу лимфатических сосудов. Они представляют собой органы лимфоцитопоэза, иммунной защиты и депонирования лимфы, протекающей через узел. В лимфатическом узле различают корковый и мозговой слои. В корковом слое супкапсульной (внешней) зоне происходит концентрации В-лимфоцитов. Паракортикальная (внутренняя) зона - место концентрации Т-клеток (тимусзависимая зона). Т-лимфоциты этой зоны - иммунологически зрелые клетки, с выраженной цитотоксической функцией. Мозговое вещество представлено слабо упакованными лимфоцитами, плазмоцитами, свободными макрофагами и ретикулярными клетками стромы.
Иммунную защиту дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочеполовых путей осуществляют расположенные под эпителием скопления лимфоидной ткани, которые не заключены в соединительнотканную капсулу.
Вопрос 5. Функциональная организация иммунной системы. Филогенез и онтогенез иммунной системы.
В фетальной печени и кровяных островках желточного мешка на 3–8-й неделе эмбриогенеза появляются первые стволовые клетки. Наибольшее значение печень имеет для развития, созревания и дифференцировки В-клеток.
Костный мозг закладывается на 4–5-й неделе эмбриогенеза и с этого времени выполняет все функции центрального органа иммунитета.
Тимус формируется в области 3–4-го глоточных карманов. Его закладка происходит на 4–5-й неделе. К 6-й неделе тимус характеризуется эпителиальной структурой, на 7–8-й — заселяется лимфоцитами, а к концу 12-й недели его формирование завершается.
Селезенка также закладывается на 5–6-й неделе.
На 5–6-й неделе происходит закладка лимфатических узлов и других вторичных лимфоидных органов. На 9–14-й неделе закладываются миндалины. Закладка лимфоидных образований происходит под эпителием пищеварительной трубки в виде скопления эпителия, трансформирующегося в ретикулярную ткань. Окончательное формирование первичных и вторичных лимфоидных органов заканчивается в постнатальном периоде.
Филогенез защитных систем начинается с развития первичных механизмов распознавания чужеродных химических структур у примитивных организмов, как одного из способов поддержания гомеостаза. Это свойство основано на «внутриклеточном пищеварении» (по И.И. Мечникову) и заключается в неспособности их ферментов к разборке чужеродных структур до метаболически усвояемых единиц и в связи с этим выделении таких веществ.
На низшем уровне данное свойство развито до первичного поверхностного распознавания и в совокупности с первичным механизмом неспецифического отторжения «несвоего» отражает исходный конституционально-фагоцитарный потенциал защиты.
Фагоцитарная система в принципе тоже остается неизменной. Некоторые же новые функции фагоцитов (в частности, участие в антибактериальной защите и переработке) основываются на исходном «внутриклеточном пищеварении».
Наблюдаемые с продвижением вверх по филогенетической лестнице прогрессивные тенденции заключаются главным образом в усложнении на очередном уровне того или иного элемента иммунной системы.
Механизмы клеточного иммунитета в филогенезе закладываются значительно раньше гуморального, на менее совершенном уровне межклеточных поверхностных контактов, распознаваний и взаимодействий. Таким образом, наиболее древними являются конституциональная и фагоцитарная системы, Т-система иммунитета занимает промежуточное положение, а В-система, самая поздняя, присуща только высшему уровню организации и отличается более совершенными механизмами стимуляции, регуляции и функционирования.
Вопрос 6. Антигены: виды, свойства.
Антигены- вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций. Антигенами являются любые структуры. Наибольшей иммуногенностью обладают белковые антигены.
Полные (иммуногенные) АГ всегдапроявляют иммуногенные и антигенные свойства.
Гаптены обладают антигенностью, что обусловливает их специфичность, способность избирательно взаимодействовать с антителами или определяться иммунологическими реакциями. Гаптены могут стать иммуногенными при связывании с иммуногенным носителем (например, белком), т.е. становятся полными.
Полугаптены - сравнительно простые вещества, которые при поступлении во внутреннюю среду организма могут химически соединяться с белками этого организма и придавать им свойства антигенов. К этим веществам могут принадлежать и некоторые лекарственные препараты (йод, бром, антипирин и др.).
Основные свойства антигена:
Иммуногенность – способность вызывать иммунную реакцию.
Антигенность - способность реагировать с выработанными антителами.
Специфичность -способностьизбирательно реагировать с антителами или сенсибилизированными лимфоцитами, которые появились в результате иммунизации. Специфичность антигена определяется набором детерминант
Вопрос 7 Вилочковая железа.
Вилочковая железа развивается из энтодермального эпителия жаберных мешков.
У человека В. ж. закладывается на 6-й неделе развития. В процессе развития В. ж. строение её усложняется и она становится дольчатой.
Тимус– лимфоэпителиальный орган, который расположен в переднем верхнем средостении за грудиной, над сердцем. Эпителиальные клетки тимуса продуцируют цитокины: интерлейкин ИЛ-1,3,6,7, лейкоцит ингибирующий фактор (LIF), гранулоцитарно-моноцитарноколониестимулирующий фактор (GM-CSF), гормоны (тимулин, тимопоэтин, тимозин). В тимусе широко представлены клетки костномозгового происхождения – это Т-лимфоциты, дендритные клетки и макрофаги. Зрелые Т-клетки покидают тимус и заселяют вторичные лимфоидные органы. Для тимуса характерно явление возрастной инволюции. Функции: уничтожение патогенных клеток иммунной системы – моноцитов, нейтрофилов, у которых «сбилась программа».
образование Т-лимфоцитов, их селекция, регуляции пролиферации и дифференцировки в периферических лимфоидных органах благодаря гормону тимозину. Кроме того, тимус выделяет в кровь ряд биологически активных веществ – инсулиноподобный фактор, кальцийтонинподобный фактор, снижающий концентрацию кальция в крови и фактор роста.Тимус фильтрует протекающую через него кровь и лимфу, уничтожая собственные «неудачно собранные им» лимфоциты. Иными словами тимус сам исправляет свои ошибки.
Вопрос 8 Костный мозг
ККМ – это ЦЕНТРАЛЬНЫЙ кроветворный орган, потому что в нем происходит антигенНЕзависимаяпролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов. Это единственныйУНИВЕРСАЛЬНЫЙ кроветворный орган.Он выпускает в периферическую кровь 5 видов зрелых форменных элементов: эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты и «наивные» В-лимфоциты.
Строение. ККМ состоит из трех тканевых компонентов:
А) Стромальный компонент. Представлен ретикулярнойтканью. Она образует трехмерную сеть. В петлях этой сети находятся 2 остальных компонента:
Б) Гемопоэтический компонент (паренхима). Это миелоидная ткань. Миелоидная ткань –это совокупность 5 видов гемопоэтических клеток: незрелые и зрелые эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты и «наивные» В-лимфоциты. Эти клетки образуют скопления- гемопоэтические островки.
Функция ретикулярных клеток стромы - они секретируют факторы, стимулирующие гемопоэз (напр.: ИЛ и колониестимулирующие факторы (КСФ).
В) Сосудистый компонент. Он представлен синусоидными гемокапиллярами.
Вместе с мегакариоцитом они образуют островок тромбоцитопоэза.
Вопрос 9 Периферические органы иммунной системы.
Селезенка– принимает участие в процессе депонирования крови и организации защитных реакций организма от антигенов, элиминации отживших или поврежденных эритроцитов, тромбоцитов. В структуре селезенки различают белую и красную пульпы.
Белая пульпа - лимфоидная ткань, разбросанная в виде узелков или шаровых скоплений среди красной пульпы. В белой пульпе различают тимусзависимые (заселяются Т-лимфоцитами) и тимуснезависимые (заселяются В-лимфоцитами) области.
В тимусзависимых зонах происходит образование лимфобластов, в тимуснезависимых – пролиферация.
Лимфатические узлы – шарообразные или почковидные узлы, располагающиеся по ходу лимфатических сосудов. Они представляют собой органы лимфоцитопоэза, иммунной защиты и депонирования лимфы, протекающей через узел. В лимфатическом узле различают корковый и мозговой слои. В корковом слое супкапсульной (внешней) зоне происходит концентрации В-лимфоцитов. Паракортикальная (внутренняя) зона - место концентрации Т-клеток (тимусзависимая зона). Т-лимфоциты этой зоны - иммунологически зрелые клетки, с выраженной цитотоксической функцией. Мозговое вещество представлено слабо упакованными лимфоцитами, плазмоцитами, свободными макрофагами и ретикулярными клетками стромы.
Иммунную защиту дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочеполовых путей осуществляют расположенные под эпителием скопления лимфоидной ткани, которые не заключены в соединительнотканную капсулу.
Вопрос 10. Фагоцитарная система. Клетки фагоцитарной системы.
Фагоцитоз - активное поглощение клетками твердого материала. Фагоциты - клетки с особо выраженной способностью к фагоцитозу. Морфологически и функционально различают моноцитарные (макрофаги) и гранулоцитарные (гранулоциты и микрофаги) компоненты фагоцитарной системы.
Всем фагоцитам присущи следующие функции:
- миграция и хемотаксис;
- адгезия и фагоцитоз;
- цитотоксичность;
- секреция гидролаз и других биологически активных веществ.
К этой системе относят гистиоциты, клетки Купфера печени, альвеолярные макрофаги легких, макрофаги, остеокласты, микроглию, клетки Лангерганса кожи, дендроциты. Различают свободные, т.е. перемещающиеся по тканям, и фиксированные (резидентные) макрофаги, имеющие относительно постоянное место. В условиях культивирования макрофаги распластываются на поверхности субстрата и приобретают уплощенную форму, а при перемещении образуют множественные полиморфные псевдоподии. Характерным ультраструктурным признаком макрофага служит наличие в его цитоплазме многочисленных лизосом и фаголизосом, или пищеварительных вакуолей. Лизосомы содержат различные гидролитические ферменты, обеспечивающие переваривание поглощенного материала. Макрофаги — активные секреторные клетки, которые освобождают в окружающую среду ферменты, ингибиторы, компоненты комплемента. Основным секреторным продуктом макрофагов является лизоцим. Активированные макрофаги секретируют нейтральные протеиназы (эластазу, коллагеназу), активаторы плазминогена, факторы комплемента, такие как С2, С3, С4, С5, а также интерферон.
Вопрос 11. Стадии фагоцитоза.
Фагоцитоз – это процесс поглощения клеткой крупных макромолекулярных комплексов или корпускулярных структур. Его цель – полное биохимическое расщепление до мелких метаболитов содержимого фагосом.
Процесс фагоцитоза подразделяется на 4 стадии:
1. Приближение к объекту фагоцитоза;
2. Прилипание фагоцита к поверхности объекта (распознавание рецепторами фагоцита опсонических детерминант объекта)
3. Погружение объекта в цитоплазму фагоцита
4. Переваривание (или, шире — киллинг-эффект, деградация объекта).
Приближение может быть и случайным, особенно, у фиксированных фагоцитов. Однако, главным его механизмом служит хемотаксис. Стимулом для движения фагоцитов являются хемоаттрактанты. Все эти вещества накапливаются в очаге воспаления и привлекают фагоциты. Хемоаттрактанты изменяют скорость движения в любом направлении – хемокинез, либо по направлению градиента концентрации фактора – хемотаксис.
За адгезивные свойства фагоцитов отвечают поверхностные рецепторы – селектины (CD62L, CD62E) и интегрины, имеющие общую CD18 цепь и разные CD11a, CD11b, CD11c цепи. Взаимодействие между фагоцитом и объектом фагоцитоза имеет гидрофобный характер. Поэтому некоторые вирулентные микроорганизмы в качестве механизма имеют полисахаридную капсулу, которая снижает гидрофобность и эффективность адгезии.
Стадия дегрануляции заключается в слиянии фагосомы-вакуоли с лизосомами с образованием фаголизосомы, в которой происходит киллинг и расщепление объекта фагоцитоза. Киллинг поглощенных микроорганизмов осуществляется системами ферментативной и неферментативной природы, активность которых может быть обусловлена зависимыми и независимыми от кислорода механизмами.
Завершенный фагоцитоз – процесс, сопровождающийся гибелью микроорганизма. При незавершенном процессе наблюдается хроническое воспаление, как результат пониженной активности систем бактерицидности или высокой устойчивости микробов к их действию. При этом в месте высвобождения антигена происходит скопление макрофагов, выделяющих фиброгенные факторы и стимулирующих образование грануломы, что является попыткой организма организовать очаг воспаления.
Вопрос 12.Система комплемента. Компоненты система комплемента и их функции.
Система комплемента — комплекс сложных белков, постоянно присутствующих в крови. Это каскадная система протеолитических ферментов, предназначенная для гуморальной защиты организма от действия чужеродных агентов, она участвует в реализации иммунного ответа организма.
Функции:
Опсонизирующая - характеризуется выделением опсонизирующих компонентов, которые покрывают патогенные организмы или иммунные комплексы, усиливая при этом процесс фагоцитоза.
Участие в воспалительных реакциях - выделение из тучных клеток и базофильных гранулоцитов крови гистамина, который стимулирует воспалительную реакцию.
Цитотоксическая - образование т. н. мембраноатакующий комплекс из поздних компонентов комплемента, который атакует мембрану бактериальной или любой другой клетки и разрушает ее.
Комплемент — система белков, включающая около 20 взаимодействующих компонентов: С1 (комплекс из трех белков), С2, СЗ, …, С9, фактор В, фактор D и ряд регуляторных белков. Все эти компоненты — растворимые белки. Синтезируются в основном в печени. Большинство из них неактивны до тех пор, пока не будут приведены в действие или в результате иммунного ответа, или непосредственно внедрившимся микроорганизмом.
Вопрос 13. Альтернативный и классический пути активации комплемента.Регуляция.
Классический путь активации системы комплемента.
1. Начинается с первого субкомпонента комплемента (Clq), который фиксируется к Fc-фрагментам иммуноглобулинов.
2. При этом в молекуле Clq возникают конформационные изменения, что дает возможность фиксироваться к нему С1.
3. С1 приводит к активации С4, который распадается на два фрагмента – С4а, переходящий в растворенное состояние, и С4Ь, который остается на поверхности мембраны клетки и приобретает свойства фермента эстеразы, способного активировать С2.
4. Образовавшийся активированный С4Ь в присутствии ионов магния расщепляет С2 на два фрагмента – С2а и С2b.
5. С2а присоединяется к С4b и образовавшаяся С3-конвертаза (С4b2а) расщепляет С3 на С3а и С3b. СЗа переходит в растворенное состояние, а С3b является ключевым как для классического, так и для альтернативного пути активации комплемента, т. е. в этом месте оба пути активации комплемента сходятся и далее процесс происходит единым путем..
6. Активированный С3b, связываясь с комплексом С4b и 2а, превращается в конвертазу 5-го компонента комплемента. С этого момента начинается сборка терминальных (конечных) компонентов системы комплемента С5 – С9, которые в конце концов формируются в мембраноатакующий комплекс (МАК). Под влиянием С5-конвертазы (С4b2а3b) происходит расщепление С5 на С5а и С5b. С5а переходит в растворенное состояние, а С5b является первым компонентом мембраноатакующего комплекса, который имеет рецепторы к С6 и С7. Начиная с С6, белки в системе комплемента далее не расщепляются. Образовавшийся комплекс С5b67 приобретает способность прикрепляться к мембране клетки-мишени. Вслед за этим, к прикрепившемуся к мембране активированному комплексу С5b67 присоединяется С8 и, в принципе, в этом случае (т. е. даже в отсутствие С9) уже возможно начало лизиса стенки клетки-мишени. Присоединение С9 к комплексу С5b678 значительно усиливает цитолиз стенки клетки-мишени. Образовавшийся комплекс С5b6789 индуцирует появление в липидном белке мембраны клетки цилиндрических пор, что позволяет электролитам и воде проходить через нарушенную мембрану внутрь клетки и вызывать осмотический лизис клетки.
Альтернативный путь активации системы комплемента
Отличия альтернативного пути активации системы комплемента от классического состоят в следующем.
1. Для активации системы комплемента не требуется образования иммунных комплексов.
2. Альтернативный путь происходит без участия первых компонентов комплемента – С1, С4 и С2.
3. Альтернативный путь срабатывает сразу же после внедрения антигенов, и активаторами его могут выступать бактериальные полисахариды, липополисахариды, вирусы, вирусные частицы на поверхности клеточных мембран, опухолевые клетки, паразиты.
Таким образом, альтернативный путь активации системы комплемента является своего рода «скорой помощью», до того, как образуются специфические иммуноглобулины и специфические иммунные комплексы.
Факторы контроля системы комплемента
I.Ингибирующие механизмы.
В качестве лимитирующего фактора в системе активации по классическому пути выступает С2, который присутствует в наиболее низкой концентрации.
Нестабильность С2а, С4b, С5b и Вb в жидкой фазе препятствует неограниченному развитию реакции и обусловливает концентрацию процесса на активированной поверхности. Описаны специфические ингибиторы для Clr, Cls, C4b, С2, С3b, С6, С5b-6-7, Вb, С3а и С5а.
II. Стимулирующие механизмы. Наиболее важным механизмом усиления активации комплемента является положительная обратная связь, в результате которой появление С3b приводит к значительному ускорению образования этого продукта активации.
Вопрос 14. С-реактивный белок и другие белки острой фазы. Происхождение, иммунобиологическая активность.
Белки острой фазы воспаления - являются плазменными белками, концентрация которых увеличивается после инфекции, воспаления или травмы во много раз.
Их синтез в печени начинается под воздействием интерлейкинов, этот ответ начинается через несколько часов после повреждения. Поскольку такой синтез ассоциирован с острой инфекцией и воспалением, белки, концентрация которых резко увеличивается в небольшой промежуток времени, носят название белки острой фазы (БОФ).
В ответ на инфекцию или повреждение тканей резко увеличивается концентрация белков острой фазы. К этим белкам относятся: C-реактивный белок (CRP), сывороточный амилоидный A-белок, альфа1- антитрипсин, альфа2-макроглобулин, фибриноген, церулоплазмин, компонент комплемента C9 и фактор B, лактоферрин, белок SAA.
Синтез белков острой фазы активируется под действием провоспалительных цитокинов (интерлейкины — 1, 6, 11, факторы некроза опухолей, интерферон гамма), представляет собой универсальную защитную реакцию и наблюдается не только при инфекционных процессах, но и при травмах, обширных ожогах и интоксикациях.
Вопрос 15. Структура и функция иммунной системы.
Основная функция иммунной системы — защита от всего генетически чужеродного — основана на ее способности распознавать «свое» и «чужое». Действие иммунной системы направлено не только на чужеродное, поступающее извне, например на микробы, но и на собственные измененные клетки. Нарушение функций иммунной системы приводит к разным заболеваниям — от крапивницы и аллергического ринита до ревматоидного артрита и злокачественных новообразований.
Центральные органы иммунной системы.
Тимус– лимфоэпителиальный орган, который расположен в переднем верхнем средостении за грудиной, над сердцем. Эпителиальные клетки тимуса продуцируют цитокины: интерлейкин ИЛ-1,3,6,7, лейкоцит ингибирующий фактор (LIF), гранулоцитарно-моноцитарноколониестимулирующий фактор (GM-CSF), гормоны (тимулин, тимопоэтин, тимозин). В тимусе широко представлены клетки костномозгового происхождения – это Т-лимфоциты, дендритные клетки и макрофаги. Зрелые Т-клетки покидают тимус и заселяют вторичные лимфоидные органы. Для тимуса характерно явление возрастной инволюции. Функции: образование Т-лимфоцитов, их селекция, регуляции пролиферации и дифференцировки в периферических лимфоидных органах благодаря гормону тимозину. Кроме того, тимус выделяет в кровь ряд биологически активных веществ – инсулиноподобный фактор, кальцийтонинподобный фактор, снижающий концентрацию кальция в крови и фактор роста.
ККМ– в постэмбриональной фазе поставляет все клетки-предшественники для различных популяций лимфоцитов и макрофагов. Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских и трубчатых костей, имеет темно-красный цвет и полужидкую консистенцию. Он содержит гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) и диффероны гемопоэтических клеток. Гемопоэз в костном мозге охватывает все типы клеток, циркулирующих в крови.