Цитокины продуцируются клетками, вовлеченными в реакции как специфического, так и врожденного иммунитета, являясь посредниками и регуляторами иммунного ответа и воспаления.
Посредством цитокинов система лимфоцитарного иммунитета сращена с организмом в целом, причем воздействие цитокинов на клетки может реализоваться по-разному. В зависимости от иррадиации эффектов цитокинов выделяют:
§ аутокринныеэффекты – цитокин действует на саму клетку, продуцирующую цитокин
§ паракринные– воздействие на рядом расположенные клетки
§ эндокринные(т.е. системные или дистантные) эффекты – цитокин достигает клетки-мишени, циркулируя с кровью (так функционируют некоторые цитокины при тяжелой системной патологии).
Цитокины не депонируются в клетках, а синтезируются импульсно, т.е. «по заказу»: тогда, когда они нужны. мРНК цитокинов короткоживущая – они продуцируются недолго, а их секреция – быстрый и лимитированный процесс.
Цитокины взаимодействуют друг с другом по каскадному механизму: действие одного цитокина на клетку вызывает выработку этой клеткой других цитокинов, – так называемый «цитокиновый каскад».
Биологический эффект цитокина
Эффект цитокинов является плейотрофным: отдельные виды цитокинов продуцируются многими типами клеток и реализуют свой эффект, действуя на многие типы клеток. Например, один и тот же цитокин может вызывать самые разные, вплоть до противоположенных, эффекты в разных клетках. Поскольку цитокин является лигандом для рецептора клетки-мишени, а рецепторы многих клеток могут обладать сродством к одному и тому же цитокину, эффект от связывания рецептора с лигандом (реализация биологического эффекта цитокина) зависит от внутренней программы дифференцировки клетки-мишени.
Оказывая воздействие на клетки, цитокины усиливают либо подавляют выработку друг друга клетками, т.е реализуют позитивные или негативные механизмы регуляции иммунного ответа и воспаления. Их эффекты могут быть:
а. антагонистические
б. аддитивные(дополняющие друг друга)
в.синергистические(более мощные, чем аддитивные).
31.3. Основные функциональные группы цитокинов
А.Медиаторы доиммунного воспаления (IL-1, IL-6, IL-12, TNF-a, IFN-a, IFN-b). Эти цитокины продуцируют главным образом клетки покровных тканей, например, макрофаги в ответ на прямое раздражение микробными продуктами. Наиболее мощным и специфическим индуктором активности макрофагов является гамма-интерферон. Активация макрофагов включает комплекс структурно-функциональных сдвигов, направленных на повышение защитной способности клеток. В процессе активации резко увеличивается интенсивность метаболических процессов, повышаются синтез и секреция биологически активных продуктов, активность лизосомальных ферментов, экспрессия поверхностных рецепторов и антигенов, что проявляется усилением фагоцитарной активности макрофагов.
Б. Регуляторы активации, пролиферации и дифференцировки лимфоцитов.К группе относят IL-4, IL-13 и IL-2 , которые продуцируют лимфоциты.
В.Регуляторы иммунного воспаления – это IL-5, IL-9, IL-10, – эти цитокины являются главным продуктом зрелых иммунных Т-лимфоцитов.
Г.Факторы роста клеток: IL-3 и IL-7 – продукт клеток стромы костного мозга, а также активированных лимфоцитов и макрофагов.
Д. Регуляторы Т-клеточного иммунного ответа: ИЛ-2, ИНФ-g, ИЛ-12, ИЛ-10, ИЛ-15 и ИЛ-18.
Е.Регуляторы В-клеточного антигенспецифического иммунного ответа: ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13, ИЛ-16 и TNF-b.
Хемокины
А.Хемокины (от англ. chemotactic cytokines) – это цитокины из группы медиаторов доиммунного воспаления, которые привлекают в очаг воспаления лейкоциты из циркулирующей крови (к настоящему времени идентифицировано около 50 хемокинов). Хемокины синтезируются лейкоцитами, фибробластами, клетками эндотелия в случае активации этих клеток цитокинами или их повреждении. Главная функция – привлечение лейкоцитов в очаг инфекции. Хемокины могут связываться с молекулами межклеточного матрикса, с одной стороны, а с другой стороны обратимо связывают свои молекулы-лиганды на мембране клетки-мишени. После связывания хемокин диффундирует от клетки-продуцента по межклеточному матриксу, при этом создается градиент его концентрации, нарастающий по мере приближения к месту продукции хемокина. Нужный лейкоцит «прыгает» по молекулам хемокина, фиксированным на матриксе, как с кочки на кочку.
Рис.31.4-1. Реализация эффекта хемокина – привлечение лейкоцита в место локализации
клетки – мишени.
Б.Роль адгезивных молекул в развитии воспаления. Воспаление развивается в несколько этапов:
1 этап – атака:под влиянием цитокинов на поверхности эндотелия и лейкоцитов появляются молекулы семейства селектинов. Они замедляют движение лейкоцита, который приближается к эндотелию и начинает «катиться» по его поверхности.
2 этап – адгезия: по мере приближения к месту воспаления привлеченные хемокинами лейкоциты прилипают к эндотелию (распластываются).
3 этап – трансмиграция: лейкоциты с помощью интегринов проникают между клетками эндотелия и попадают в ткань.
Рис.31.4-2.Рольадгезивных молекул в развитии воспаления (по Дранику Г.Н., 2003).
12Г. Тестовые вопросы по теме занятия
Анатомическую основу иммунной системы организма человека сотавляет:
-лимфатическая система
нервная система
соединительная ткань
мышечная система
Иммунная система состоит из:
-органов
-отдельных клеток
-отдельных молекул
Центральные органы иммунной системы:
-костный мозг
-тимус
селезёнка
лимфатические узлы
неинкапсулированная лимфоидная ткань
Периферические органы иммунной системы:
костный мозг
тимус
-селезёнка
-лимфатические узлы
-неинкапсулированная лимфоидная ткань
Транспортно-коммуникационный компонент иммунной системы:
костный мозг
тимус
селезёнка
лимфатические узлы
неинкапсулированная лимфоидная ткань
-периферическая кровь
Истинные иммуноциты:
-лимфоциты
-дендритные клетки
эпителиальные клетки
нейтрофилы
эритроциты
макрофаги
базофилы
Дифференцировка лимфоцита от стволовой клетки до зрелого неиммунного лимфоцита происходит:
-в центральных органах иммунной системы
в периферических лимфоидных органах иммунной системы
в той ткани, в которой присутствует причинный антиген
Дифференцировка неиммунного лимфоцита в иммунные (эффекторные) лимфоциты происходит в:
в центральных органах иммунной системы
-в периферических лимфоидных органах иммунной системы
в той ткани, в которой присутствует причинный антиген
Процессы организации деструкции причинного антигена происходят в:
в центральных органах иммунной системы
в периферических лимфоидных органах иммунной системы
-в той ткани, в которой присутствует причинный антиген
Дифференцировка лимфоцита от стволовой клетки до зрелого неиммунного лимфоцита происходит в процессе:
-лимфопоэза
иммуногенеза
иммунного ответа
Дифференцировка неиммунного лимфоцита в иммунные (эффекторные) лимфоциты происходит в процессе:
лимфопоэза
-иммуногенеза
иммунного ответа
Организации деструкции причинного антигена происходит в процессе:
лимфопоэза
иммуногенеза
-иммунного ответа
TCR:
-в его состав входит молекула CD3
в его состав входит мономерная форма иммуноглобулина
-корецептором служит молекула МНС-I
-корецептором служит молекула МНС-II
корецептором служит молекула CD19
корецептором служит молекула CD21
TCR у CD8-субпопуляции Т-лимфоцитов:
-в его состав входит молекула CD3
в его состав входит мономерная форма иммуноглобулина
-корецептором служит молекула МНС-I
корецептором служит молекула МНС-II
корецептором служит молекула CD19
корецептором служит молекула CD21
TCR у CD4-субпопуляции Т-лимфоцитов:
-в его состав входит молекула CD3
в его состав входит мономерная форма иммуноглобулина
корецептором служит молекула МНС-I
-корецептором служит молекула МНС-II
корецептором служит молекула CD19
корецептором служит молекула CD21
Активируют клеточный иммунный ответ:
-Т-хелперы 1-го типа
Т-хелперы 2-го типа
Т-киллеры/супрессоры
Активируют гуморальный иммунный ответ:
Т-хелперы 1-го типа
-Т-хелперы 2-го типа
Т-киллеры/супрессоры
Участвуют в осуществлении эффекторного звена клеточного иммунного ответа:
Т-хелперы 1-го типа
Т-хелперы 2-го типа
-Т-киллеры/супрессоры
CD-молекулы, характерные для Т-хелперов:
-CD3
-CD4
CD8
CD19
CD21
CD-молекулы, характерные для Т-киллеров/супрессоров:
-CD3
CD4
-CD8
CD19
CD21
CD-молекулы, характерные для В-лимфоцитов:
CD3
CD4
CD8
-CD19
-CD21
BCR:
в его состав входит молекула CD3
-в его состав входит мономерная форма иммуноглобулина
корецептором служит молекула МНС-I
корецептором служит молекула МНС-II
-корецептором служит молекула CD19
-корецептором служит молекула CD21
Основная функция – превращение в ходе иммунного ответа в плазматическую клетку, секретирующую иммуноглобулины (антитела):
Т-хелперы
Т-киллеры/супрессоры
-В-лимфоциты
Факторы межклеточного взаимодействия иммунной системы, экспрессирующиеся на иммунокомпетентных клетках:
-дифференцировочные молекулы CD44
-интегрины
-селектины
-мембранные иммуноглобулины
-TCR
-МНС
-CD3,4,8
-адгезины клеток иммунной системы
цитокины
интерфероны
Факторы межклеточного взаимодействия иммунной системы, синтезирующиеся иммунокомпетентными клетками:
дифференцировочные молекулы CD44
интегрины
селектины
мембранные иммуноглобулины
TCR
МНС
CD3,4,8
адгезины клеток иммунной системы
-цитокины
-интерфероны
Молекулы иммуноглобулинового суперсемейства:
дифференцировочные молекулы CD44
интегрины
селектины
-мембранные иммуноглобулины
-TCR
-МНС
-CD3,4,8
-адгезины клеток иммунной системы
цитокины
интерфероны
Представляют собой CD-молекулы лейкоцитов и эндотелия сосудов, обеспечивающие адгезию между различными клетками и их сопутствующую стимуляцию (костимуляцию):
дифференцировочные молекулы CD44
интегрины
селектины
мембранные иммуноглобулины
TCR
МНС
CD3,4,8
-адгезины клеток иммунной системы
цитокины
интерфероны
Молекулы, экспрессированные на активированном эндотелии, активированных лейкоцитах, активированных тромбоцитах:
дифференцировочные молекулы CD44
интегрины
-селектины
мембранные иммуноглобулины
TCR
МНС
CD3,4,8
адгезины клеток иммунной системы
цитокины
интерфероны
Главные молекулы, опосредующие взаимодействие клеток с межклеточным веществом:
дифференцировочные молекулы CD44
-интегрины
селектины
мембранные иммуноглобулины
TCR
МНС
CD3,4,8
адгезины клеток иммунной системы
цитокины
интерфероны
Определяют родство циркулирующих лимфоцитов к лимфоидным органам:
-дифференцировочные молекулы CD44
интегрины
селектины
мембранные иммуноглобулины
TCR
МНС
CD3,4,8
адгезины клеток иммунной системы
цитокины
интерфероны
Семейство биологически активных пептидов, обладающих гормоноподобным действием и обеспечивающих взаимодействие клеток иммунной, кроветворной, нервной и эндокринной систем:
дифференцировочные молекулы CD44
интегрины
селектины
мембранные иммуноглобулины
TCR
МНС
CD3,4,8
адгезины клеток иммунной системы
-цитокины
-интерфероны
К цитокинам относятся:
-интерлейкины
-колониестимулирующие факторы
-факторы некроза опухолей
-хемокины
-интерфероны
интегрины
селектины
Хемокины относятся к группе:
-медиаторов доиммунного воспаления
регуляторов активации, пролиферации и дифференцировки лимфоцитов
регуляторов иммунного воспаления
факторам роста клеток
Двухкомпонентная серологическая реакция с корпускулярным антигеном:
-реакция агглютинации
реакция преципитации
реакция связывания комплемента
реакция иммобилизации
реакция иммунного прилипания
реакция лизиса
Двухкомпонентная серологическая реакция с растворимым антигеном:
реакция агглютинации
-реакция преципитации
реакция связывания комплемента
реакция иммобилизации
реакция иммунного прилипания
реакция лизиса
Простые серологические реакции:
-реакция агглютинации
-реакция преципитации
реакция связывания комплемента
реакция иммобилизации
реакция иммунного прилипания
реакция лизиса
Сложные серологические реакции:
реакция агглютинации
реакция преципитации
-реакция связывания комплемента
-реакция иммобилизации
-реакция иммунного прилипания
-реакция лизиса
Какая серологическая реакция используется для визуализации РСК:
реакция агглютинации
реакция преципитации
реакция связывания комплемента
реакция иммобилизации
реакция иммунного прилипания
-реакция гемолиза