2017
Занятие №1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИММУНОЛОГИИ
КАФ. ИММУНОЛОГИИ ФГБОУ ВО ПГМУ ИМ. АКАД. Е.А. ВАГНЕРА
1. Современная иммунология, предмет и задачи дисциплины
Иммунитет, согласно определению В.А. Черешнева и К.В. Шмагеля, это феномен "защиты организма от биологически опасных макромолекул и живых объектов" (В.А. Черешнев, К.В. Шмагель, 2013, "Иммунология. Учебник для вузов").
Иммунный ответ ‒ более узкое понятие (гипоним) по отношению к понятию "иммунитет". Когда говорят об иммунном ответе, обычно подразумевают под этим отдельные механизмы иммунитета, например, гуморальный иммунный ответ, клеточный иммунный ответ, иммунный ответ на какой-либо токсин, вирус и т.д.
Иммунная система - совокупность органов, клеток, молекулярных и генетических элементов организма, осуществляющая иммунитет. Согласно принципам современного системного подхода иммунную систему можно называть истинной системой потому, что её элементы объединены системообразующим фактором - реализацией иммунитета. (Наличие системообразующего фактора в принципе объединяет отдельные элементы в систему). Развёрнутое объяснение понятия "система" и справедливость его применения по отношению к иммунной системе можно найти в упоминавшемся выше пособии, где этому вопросу посвящена отдельная глава.
Органы иммунной системы принято делить на две группы: первичные или центральные (костный мозг, тимус) и вторичные. В первичных органах осуществляется иммунопоэз и антигеннезависимая дифференцировка лимфоцитов. Для вторичных органов отводится роль территории, где запускается иммунный ответ и проходят антигензависимую дифференцировку лимфоциты. Для вторичных органов характерна эшелонированность. Первый эшелон органов представлен постоянными лимфоидными образованиями, ассоциированными со слизистыми оболочками (Пейеровы бляшки кишечника, кольцо Пирогова-Вальдеера) и кожей, которые обеспечивают "местный" иммунитет. Второй эшелон представлен лимфатическими узлами, которые дренируют обширные регионы тела, формируя "регионарный" иммунитет, и селезенкой, которая при проникновении чужеродных субстанций в кровь включается в работу, обеспечивая "системный" иммунитет.
1
Функции иммунной системы:
1.Обеспечение и контроль поддержания гомеостаза организма на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях:
а. за счёт контроля клеточного роста и дифференцировки (противоопухолевая защита)
б. участия в репаративных процессах в. элиминации крупномолекуляного и клеточного эндогенного "мусора"
г. а также при взаимодействии с комменсальной микрофлорой
2.Противоинфекионная защита
Иммунология – наука, предметом изучения которой является иммунитет. Иммунология изучает генетические, молекулярные и клеточные механизмы обеспечения иммунитета, а также различные аспекты практического использования полученных знаний.
В задачи иммунологии входят в том числе:
1.понимание патогенеза инфекционных, аутоиммунных, иммунодефицитных, аллергических, аутовоспалительных, онкологических болезней, возможностей диагностики, лечения, профилактики и эпидемиологии этих заболеваний с точки зрения иммунологии
2.изучение возможностей вакцинации как метода для профилактики и лечения различных заболеваний
3.разработка иных методов иммунотерапии
4.разработка методов трансплантации органов и тканей
5.изучение роли иммунной системы в патогенезе соматических болезней
Нет медицинских специальностей, в которых бы не нашлось места иммуноло-
гии!
2
2. Формирование научного понятия об иммунитете
immunitas (лат.) – освобождение, избавление от чего-либо
Первое научное определение иммунитета дал в 1903 году И.И. Мечников:
Иммунитет – это общая система явлений, благодаря которым организм выдерживает нападение болезнетворных микробов.
Илья Ильич Мечников
1845-1916
В настоящее время такая трактовка термина “иммунитет” искажает его сущность. Формирование иммунной системы в филогенезе было, прежде всего, связано с необходимостью борьбы с соматическими мутациями.
Дело в том, что в ходе эволюции происходит увеличение числа клеток в многоклеточных организмах. Это увеличивает частоту появления клеток с мутациями. Частота мутационного поражения соматических клеток, как и половых, равняется приблизительно 10-6, т.е. одной мутационно-измененной клетке на 106 вновь образовавшихся клеток тела. Например, при полном воспроизведении всех пролиферирующих в организме человека клеток (1011) возникает 105 мутационных форм! Этот факт и обусловил необходимость появления системы, обеспечивающей надзор за мутациями, - приобретенный, адаптивный иммунитет.
Впервые специфические формы иммунного реагирования в виде реакций кле- точно-опосредованного иммунитета возникают у таких многоклеточных животных как некоторые виды губок и кораллов. Высшие формы адаптивного иммунитета – например, антителообразование – появляются только у позвоночных (начиная с круглоротых, хрящевых и костных рыб). Максимально широкий спектр функций иммунной системы характерен лишь для млекопитающих.
3
Концепция иммунного надзора за соматическими мутациями впервые сформулирована Ф. Бернетом. Одним из подтверждений его концепции служит факт роста частоты злокачественных новообразований у больных с трансплантированной почкой, находящихся на длительной иммуносупрессирующей терапии.
Франк Макфарлайн Бернет
1899-1985
Таким образом, иммунная система организма является основной системой,
обеспечивающей поддержание генетической однородности (синонимы: генетиче-
ская индивидуальность, генетическое постоянство) внутренней среды организма на протяжении его индивидуальной жизни.
Иммунитет – это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации.
Рэм Викторович Петров
1930
4
|
|
ПАЛЕОИММУНИТЕТ |
НЕОИММУНИТЕТ |
||
|
|
innate immunity |
adaptive immunity |
||
|
|
врожденный иммунитет, |
адаптивный иммунитет, |
||
|
|
неспецифическая резистентность |
лимфоцитарный иммунитет, |
||
|
|
|
приобретенный иммунитет |
||
|
|
|
|
||
1. |
Клетки |
I. работают, в основном, путём |
Т- и В-лимфоциты |
||
|
|
фагоцитоза: нейтрофилы, моно- |
|
|
|
|
|
циты/макрофаги, дендритные |
|
|
|
|
|
клетки; |
|
|
|
|
|
II. работают, в основном, путём |
|
|
|
|
|
экзоцитоза: эозинофилы, базо- |
|
|
|
|
|
филы, тучные клетки, NK- |
|
|
|
|
|
лимфоциты |
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
Рецепторы для |
PRR – паттерн-распознающие |
Т- и В-клеточные рецепторы |
||
распознавания |
рецепторы |
(TCR и BCR) |
|||
объектов |
|
|
|
|
|
|
|
|
более 1022 для BCR; |
||
3. |
Количество ва- |
десятки, сотни |
|||
риантов специ- |
|
более 10 |
22 |
для TCR |
|
фичностей рецеп- |
|
|
|||
|
|
|
|
||
торов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
Механизмы фор- |
зародышевые гены и структуры |
случайное объединение, не- |
||
мирования разно- |
|
точная стыковка генных сег- |
|||
образия рецепто- |
|
ментов, кодирующих актив- |
|||
ров |
|
ные центры |
|||
|
|
|
|
||
5. |
Что распознает? |
DAMP (син. алармины), РАМР |
антиген |
||
|
|
|
|
||
6. |
Распознавание |
есть |
есть |
||
и элиминация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7. |
Иммунная па- |
нет |
есть |
||
мять |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. |
Скорость вклю- |
немедленно, после обнаруже- |
начиная с 4-х суток после |
||
чения в защиту по- |
ния мишеней (PAMP, DAMP) |
контакта с АГ (необходима |
|||
сле распознавания |
|
пролиферация и дифферен- |
|||
объекта |
|
цировка лимфоцитов) |
|||
|
|
|
|
|
|
Иммунитет = распознавание + элиминация + иммунная память
5
3. Объекты распознавания
Объекты, которые распознаются клетками, классифицируются на основании того, какими рецепторами они распознаются.
Если в распознавании участвуют рецепторы врожденного иммунитета, то объект называется паттерн, что в переводе с английского языка означает "образец, модель, принцип организации чего-либо". А если объект распознается рецепторами адаптивного иммунитета, то мы называем его антиген.
Источником паттернов могут быть чужеродные организмы, тогда паттерны называются РАМРs (pathogen-associated molecular patterns). В случае поврежде-
ния клеток и тканей собственного организма некоторые их компоненты становятся паттернами и называются DAMPs (damage associated molecular patterns). Источ-
ником антигенов являются как чужеродные организмы и вещества, так и собственный организм.
Вещества, образующиеся в организме или поступающие в него извне, можно разделить на следующие три категории:
1) неорганические |
2) простые органические соеди- |
3) крупномолекулярные со- |
соединения |
нения, а также соединения, не |
единения, биополимеры жи- |
|
являющиеся продуктами обмена |
вотного, растительного и |
|
веществ (например, лекарствен- |
микробного происхождения |
|
ные препараты) |
|
|
|
|
КСЕНОБИОТИКИ ‒ инактивируются биохимиче- |
|
|
скими ферментными системами: системой микросо- |
ПАТТЕРНЫ И АНТИГЕ- |
|
мального окисления печени, конъюгированием ток- |
||
сических соединений с глюкуроновой кислотой и |
НЫ ‒ распознаются и утили- |
|
т.д. Выводятся почками, печенью, легкими, кожей. |
зируются иммунной системой |
|
|
|
|
6