3_MIKROBIOLOGIYa_metoda_IMMUNITET

природе представляют собой белки, липополисахариды, редко -

полисахариды высокой молекулярной массы;

неполноценные (гаптены) – не иммуногенны, но обладают специфичностью, представляют собой низкомолекулярные белки,

полисахариды, липиды;

гаптины – не обладают иммуногенностью и специфичностью, но их присоединение к молекуле белка меняет антигенность последнего,

являются неорганическими веществами.

3.По природным генетическим отличиям:

чужеродные (микробные, аллергены и др.);

собственного организма (аутоантигены).

Основные группы бактериальных антигенов

1.По локализации:

О – соматические (находятся во внутреннем слое клеточной стенки);

Н – жгутиковые;

К – капсульные (находятся в поверхностном слое клеточной стенки,

капсуле).

2.По специфичности:

видоспецифические;

типоспецифические.

При определенных обстоятельствах объектами иммунного ответа могут стать молекулы собственного организма:

1) модифицированные (при опухолевой трансформации, некрозе,

инфицировании внутриклеточными паразитами, при клеточном стрессе);

2)молекулы «забарьерных органов» в случае нарушения целостности их оболочек;

3)на фоне неправильного реагирования иммунной системы при аутоиммунных заболеваниях.

«Забарьерные», или иммунологически привилегированные, органы –это органы, антигены которых в силу анатомических обстоятельств не контактируют с клетками иммунной системы; в процессе эмбриогенеза на них формируется естественная иммунологическая толерантность (головной мозг, роговица, хрусталик, сетчатка, стекловидное тело, семенные канальца яичек, фолликулы щитовидной железы и др.).

Молекулы - мишени иммунитета

1) РАМР (pathogen-associated molecular patterns) – образы патогенности,

или патогенассоциированные молекулярные паттерны. Это группы молекул,

как правило, отсутствующие в организме хозяина, но характерные для микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов, простейших), связанные с их патогенностью и заведомо опасные. Они не являются индивидуальными и однотипны для разных групп микроорганизмов;

2)антигены (АГ);

3)сигнальные молекулы и образцы опасности (DAMP– dandger associated molecular patterns) — это собственные молекулы, располагающиеся, как правило, на поверхности клеток организма, сигнализирующие об опасности эндогенного происхождения (трансформации и некротическом повреждении клеток, клеточном стрессе).

В соответствии с наличием трех типов молекул-мишеней

иммунитета в организме имеется три типа распознающих рецепторов:

1)паттернраспознающие (представлены преимущественно на миелоидных

идругих клетках врожденного иммунитета);

2)антигенраспознающие (Т- и В-клеточные);

3)рецепторы, распознающие сигнальные молекулы и образцы опасности

(представлены в основном на нормальных киллерах).

Центральное место среди паттернраспознающих рецепторов отводится

Toll-подобным рецепторам (TLR). Это трансмембранные молекулы,

которыеимеют внеклеточный домен, распознающий, и цитоплазматический домен, ответственный за проведение сигнала внутрь клетки.

Виды иммунитета

Классификация видов иммунитета По этиологической направленности:

1) антиинфекционный (антибактериальный, антивирусный,

антитоксический, антигрибковый, антипаразитарный, анти-

гельминтный);

2)противоопухолевый;

3)трансплантационный;

4)прочие.

По локализации:

1)местный (слизистый, мукозальный) обеспечивающий защиту слизистых оболочек;

2)генерализованный, обеспечивающий защиту внутренней среды.

По происхождению:

1)врожденный – наследственно закрепленный, объектом распознавания являются РАМР и DAMP, формируется в онтогенезе постоянно, вне зависимости от «запроса»;

2)адаптивный — иммунитет к конкретным антигенам,

приобретаемый в течение всей индивидуальной жизни.

Существует также понятие «естественная, или видовая,

резистентность» - невосприимчивость к патогенам, основанная на врожденных свойствах организма, прямо не связанных с иммунологическими процессами (например, биохимические особенности хозяина и патогена,

делающие невозможным пребывание последнего в организме; отсутствие у патогена рецепторов для адгезии и внедрения в клетки, устойчивость хозяина к действию факторов патогенности данного вида микроорганизма и др.). В

этом случае понятия «естественный» и врожденный» иммунитет не

идентичны, поскольку факторы врожденного иммунитета входят в

естественный иммунитет лишь в качестве одной из составляющих.

Адаптивный иммунитет подразделяется (рис. 2):

1)по способу формирования на:

активный, формирующийся после рождения, в результате контакта с антигенами и сопровождающийся перестройкой компонентов иммунной системы организма и выработкой механизмов защиты;

пассивный, создаваемый при поступлении в организм готовых гуморальных факторов с иммунологической активностью.

2)По условиям формирования на:

естественный;

искусственный.

Рис.2 Классификация видов адаптивного иммунитета

Функции моноцитов/макрофагов:

1)распознавание практически всех видов паттернов;

2)фаго- и пиноцитоз клеток-мишеней и клеточных фрагментов с последующим внутриклеточным киллингом (цитолизом) - бакте-

рицидная активность;

3)представление антигенов Т-лимфоцитам;

4)секреция широкого спектра цитокинов (семейства интерлейкина

1и провоспалительных), гормонов, компонентов комплемента и др.

Являются самыми «мощными» клетками по способности

секретировать цитокины, необходимые для формирования иммунной защиты. Макрофаги имеют характерное бобовидное ядро. Выделяют 2

разновидности этих клеток — резидентные и воспалительные. Резидентные возникают в результате спонтанной («плановой») миграции моноцитов,

воспалительные — при их экстренной миграции в очаг воспаления.

Дендритные клетки (ДК) – это гетерогенная популяция клеток,

большинство из которых принадлежит к миелоидному ряду и незначительная

- к лимфоидному. Для них характерна отросчатая форма. ДК способны развиваться из 6-7 различных гранулоцитарно-моноцитарных предшественников, а также из моноцитов крови. Миелоидные ДК из костного мозга выходят в кровоток, затем мигрируют преимущественно в барьерные ткани (кожу и слизистые оболочки), превращаясь в резидентные

(стационарные) формы. По эффективности презентации они на 2 порядка превосходят макрофаги и являются главными «профессиональными» антигенпредставляющими клетками (АПК).

Локализация миелоидных ДК: преимущественно в брыжеечных лимфатических узлах, лимфоузлах, дренирующих кожу, и селезенке.

Локализация лимфоидных ДК — тимус, селезенка, лимфоузлы, а также кровь для незрелых форм — так называемых плазмоцитоидные ДК, являющихся главными источниками интерферонов I типа (α, β).

Нейтрофилы (нейтрофильные сегментоядерные лейкоциты) —

мажорная (преобладающая) фракция лейкоцитов периферической крови,

удельный вес которой составляет 50-70%. Имеют 4 типа гранул. В условиях физиологической нормы после кратковременной (менее суток) циркуляции нейтрофилы покидают кровоток и мигрируют в ткани: печень, костный мозг,

легкие, селезенку. Через 3-5 суток пребывания в тканях они подвергаются спонтанному апоптозу во избежание нанесения ущерба окружающим клеткам за счет выброса содержимого их гранул; «останки» апоптотических нейтрофилов фагоцитируют резидентные макрофаги.

Основные функции нейтрофилов:

1)фагоцитоз клеток-мишеней с последующим внутриклеточным цитолизом (являются самыми «мощными» и «быстрыми» фагоцитами);

2)секреция ряда цитокинов.

Эозинофилы (эозинофильные сегментоядерные лейкоциты). Имеют гранулы с бактерицидными белками, цитокинами и др.

Роль эозинофилов в иммунной защите:

1) уничтожение многоклеточных паразитов (гельминтов и мелких эукариотов) в результате выброса содержимого гранул наружу

(дегрануляции); белки гранул перфорируют клеточные оболочки патогенов с последующим коллоидно-осмотическим лизисом и распадом клеток на фрагменты (внеклеточный цитолиз);

2)участие в противовирусной защите за счет наличия у ряда белков гранул активности фермента РНК-азы;

3)участие в формировании реакций аллергической гиперчувствительности через активацию тучных клеток и базофилов;

4)секреция широкого спектра цитокинов.

Тучные клетки (мастоциты) и базофилы представляют собой клетки,

содержащие в цитоплазме базофильные гранулы (гистамин, протеазы,

пероксидазу и др). Базофилы имеют очень короткую фазу циркуляции в кровеносном русле, быстро мигрируя в ткани. Мастоциты, в отличие от

базофилов, являются тканевыми клетками и не циркулируют в крови.

Морфологическими отличиями базофилов от тучных клеток является наличие сегментированного ядра, округлая форма и меньший размер.

Основные функции в иммунной защите реализуются в процессе дегрануляции этих клеток и проявляются в участии в формировании:

1)воспаления;

2)реакций IgE-опосредованной аллергической гиперчувствительности;

3)иммунной защиты против многоклеточных паразитов.

Тучные клетки, находясь в тканях, реагируют на повреждение немедленно, базофилы же требуют определенного времени для эмиграции из кровотока, что исключает их участие в инициации и осуществлении ранних этапов реакций врожденного иммунитета.

Клетки врожденного иммунитета лимфоидного ряда

Естественные (нормальные) киллеры (NK) на определенном этапе созревания в костном мозге отделяются от Т-клеточной линии и мигрируют в периферические органы иммунной системы. Это большие гранулярные лимфоциты. Гранулы содержат три основных компонента:

1) перфорин, способный формировать поры в мембране клетки-

мишени;

2)гранзимы, проникающие через перфориновые поры и индуцирующие апоптоз клетки-мишени;

3)гранулолизин.

Основное отличие NK от других лимфоцитов - отсутствие антиген-

распознающих рецепторов и клональной структуры популяции.

Функции NK:

1) контактный цитолиз клеток-мишеней, несущих стрессорные молекулы (клетки собственного организма, несущие «сигнал опасности» -

трансформированные, инфицированные вирусами);

2) секреция ряда цитокинов, наиболее значимым из которых является ИФН-γ.

Механизмы врожденного иммунитета, реализуемые клетками

реализуются клетками врожденного иммунитета (табл.4):

1)внутриклеточный цитолиз - фагоцитоз, наиболее активно реализуемый нейтрофилами и моноцитами/макрофагами, в очень малой степени – эозинофилами, базофилами, тучными клетками;

2)внеклеточный цитолиз (преимущественно при дегрануляции эози-нофилов);

3)контактный цитолиз (преимущественно у нормальных киллеров). Основные маркеры NK - комбинация СD56 и СD16.

Таблица 4 Соответствие между типом клеток врожденного иммунитета и объектом,

который является для них мишенью для уничтожения

При контактном цитолизе клетки-мишени происходит:

1)адгезия NK-клеток на клетке-мишени с образованием зоны межклеточного контакта (иммунный синапс);

2)выброс содержимого гранул нормальных киллеров (перфоринов и гранзимов) в зону контакта;

3)встраивание перфорина в мембрану клетки-мишени с образованием

пор;