Частная / Иммунная система
.pdfМИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АМУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»
«УТВЕРЖДАЮ» Председатель Координационного совета по области образования «Здравоохранение и медицинские науки»,
ректор П.В. Глыбочко
21.09.2017
В.И. Павленко, И.Ю. Саяпина
КЛЕТКИ И ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Учебное пособие
Благовещенск 2018
1
УДК 612.017.1 616 -053
Рецензенты: |
|
|
Б.Я. Рыжавский, д.м.н., профессор, заведующий |
кафедрой |
гистологии и |
биологии ФГБОУ ВО ДВГМУ Минздрава России |
|
|
А.У. Саибитов, д.м.н., профессор, заведующий |
кафедрой |
инфекционных |
болезней и клинической иммунологии, проректор по |
дополнительному |
|
образованию и подготовке ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России. |
|
|
И.П. Кольцов, к.м.н., доцент, заведующий |
кафедрой |
микробиологии, |
вирусологии и иммунологии ФГБОУ ВО ДВГМУ Минздрава России
Авторы:
В.И. Павленко, д.м.н., профессор кафедры факультетской и поликлинической терапии ФГБОУ ВО Амурская ГМА Минздрава России
И.Ю. Саяпина, д.б.н., профессор кафедры гистологии и биологии ФГБОУ ВО Амурская ГМА Минздрава России
Клетки и органы иммунной системы: учебное пособие - Благовещенск,
2017, 124с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В учебном пособии отражены современные |
взгляды |
на строение и |
||||||||||
функцию органов и клеток иммунной системы. В первой главе дана подробная |
|||||||||||||
характеристика первичных и вторичных органов иммунной системы, указаны их |
|||||||||||||
возрастные особенности. |
Вторая глава содержит |
сведения о феноменологии и |
|||||||||||
механизмах |
врожденного и адаптивного иммунитета. Подробно рассмотрены |
||||||||||||
клеточное |
звено |
врожденного иммунитета, |
субпопуляции |
и дифференцировка |
|||||||||
Т- и |
В-лимфоцитов, |
промежуточных |
клеток, |
их |
биологическая |
и |
|||||||
иммунологическая |
функции, |
возрастные |
и |
гендерные |
особенности. |
||||||||
Представлена клиническая значимость отклонений основных субпопуляций Т и |
|||||||||||||
В-лимфоцитов от нормативных показателей в диагностике инфекционных, |
|||||||||||||
аллергических, аутоиммунных, опухолевых |
заболеваний. |
Иллюстрированный |
|||||||||||
материал способствует прочному усвоению изложенного материала. |
|
|
|||||||||||
|
Учебное |
пособие |
предназначено |
для |
студентов, обучающихся |
по |
|||||||
основным |
|
профессиональным |
образовательным |
программам |
высшего |
||||||||
образования – программам специалитета по специальностям: Лечебное дело,
Педиатрия.
©Павленко В.И.
2
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений……………………………………………………. 4 Введение………………………………………………………………… 6 1. Органы иммунной системы……………………………………………. 8
©Саяпина И.Ю.
©Амурская государственная медицинская академия, 2018
3
1.1. Красный костный мозг………………………………………… 9
1.2.Тимус……………………………………………………………. 12
1.3.Лимфатические узлы…………………………………………… 16
1.4.Селезенка………………………………………………………... 20
1.5.Рециркуляция лимфоцитов…………………………………….. 22
Тестовые задания………………………………………………………. 23
2.Клетки иммунной системы……………………………………………. 25
2.1.Клетки врожденного иммунитета……………………………... 26
2.1.1.Рецепторы системы врожденного иммунитета……... 27
2.1.2. Уничтожение патогенов клетками врожденного 30 иммунитета. Фагоцитоз……………………………….
2.1.3.Полиморфно-ядерные лейкоциты…………………… 32
2.1.3.1.Нейтрофилы………………………………… 32
2.1.3.2.Эозинофилы………………………………… 41
2.1.3.3.Базофилы……………………………………. 44
2.1.4.Тучные клетки………………………………………… 45
2.1.5.Моноциты и макрофаги………………………………. 51
2.1.6.Дендритные клетки…………………………………… 55
2.1.7.NK-клетки……………………………………………... 59 Тестовые задания………………………………………………………. 63
2.2.Клетки адаптивного иммунитета……………………………… 65
2.2.1.Общая характеристика лимфоцитов…………………. 65
2.2.2.В-лимфоциты………………………………………….. 68
2.2.3.Т-лимфоциты………………………………………….. 82 Тестовые задания………………………………………………………. 94
2.3.Роль промежуточных клеток в иммунном ответе...... 97
2.3.1.NKTлимфоциты…………………………… 97
2.3.2.γδТлимфоциты……………………………... 102
2.3.3.В-1- лимфоциты……………………………... 109
2.3.4.В-лимфоциты маргинальной зоны…………. 114
Тестовые задания………………………………………………………. 118
Ответы к тестовому заданию………………………………………….. 120 Рекомендуемая литература……………………………………………. 120
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
4
BALT – лимфоидная ткань бронхов (от англ. Bronchus Associated Lymphoid Tissue)
BCR – антиген-распознающий рецептор В-лимфоцитов (от англ. B-Cell Receptor)
CSF – колониестимулирующий фактор (Colony Stimulated Factor) FcεR – Fc-рецептор к Fc-фрагменту IgE
FcγR – Fc-рецептор к Fc-фрагменту IgG
FcR – Fc-рецептор к Fc-фрагменту молекулы иммуноглобулина
GALT – лимфоидная ткань кишечника (Gut Associated Lymphoid Tissue) GM-CSF –колониестимулирующий фактор гранулоцитов и моноцитов
(Granulocyte-Monocyte Colony Stimulated Factor)
G-CSF – колониестимулирующий фактор гранулоцитов (Granulocyte Colony Stimulated Factor)
M-CSF – колониестимулирующий фактор моноцитов (Monocyte Colony Stimulated Factor)
LPS – липополисахарид (Lipopolisaccharide)
Ig – иммуноглобулин (от англ. Immunoglobulin)
Ig A (M, G, E, D) – иммуноглобулин класса А (M, G, E, D) KIR – Ig-подобный рецептор натуральных киллеров (Killer Immunoglobulin-Like Receptor)
PRR – паттерн-распознающие рецепторы (Pattern Recognition Receptors) NLR – NOD-подобные рецепторы (NOD-like receptors)
RLR – RIG-подобные рецепторы (RIG-like receptors).
TLR – Toll-подобные рецепторы (Toll-Like Receptor)
SR – рецепторы-мусорщики (Scavenger Receptors)
MALT – лимфоидная ткань слизистых оболочек (Mucosa Associated Lymphoid Tissue)
MBP – главный основный белок (Major Basic Protein)
Молекулы MHC I – молекулы главного комплекса гистосовместимости I
класса (Major Histocompatibility Complex)
Молекулы MHC II – молекулы главного комплекса гистосовместимости II
класса (Major Histocompatibility Complex)
TNF – фактор некроза опухоли (Tumor Necrosis Factor)
TGF – трансформирующий фактор роста (Transforming Growth Factor)
5
Th2 – Т-хелпер 2 типа (T-helper)
Th1 – Т-хелпер 1 типа (T-helper)
Th0 – Т-хелпер 0 типа (T-helper)
IFN – интерферон
IL - интерлейкин
TCR – антиген-распознающий рецептор T-лимфоцитов (от англ. T-Cell Receptor)
NK – натуральный киллер (Natural Killer)
CD – дифференцировочные маркеры (Cluster Differentiation) HEV – (High Endothelium Venulae)
АГ – антиген АЗКЦ – антителозависимая клеточная цитотоксичность
АПК – антигенпрезентирующая клетка АТ – антитело ИЛ – интерлейкин
ИФН – интерферон АТ– антитела
СКК– стволовая клетка крови
6
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
На современном этапе иммунология прочно |
вошла |
в каждую |
|||||||||
врачебную специальность и требует достаточно большого объема новых |
|
||||||||||
знаний, которые необходимы для понимания механизмов регуляции |
|
||||||||||
иммунного ответа в норме и при патологии. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Система иммунитета имеет две основные ветви, что отражает ее |
|
||||||||||
эволюционную историю. Она включает древний компонент – врожденный |
|
||||||||||
иммунитет, |
и |
более |
позднее |
филогенетическое |
приобретение– |
|
|||||
адаптивный иммунитет. Функционирование врожденного иммунитета |
|
||||||||||
основано на распознавании образов патогенности– чужеродных молекул, |
|
||||||||||
экспрессируемых возбудителями инфекций, и уничтожении их носителей с |
|
||||||||||
помощью комплекса реакций, из которых наиболее важен фагоцитоз. В |
|
||||||||||
рамках |
врожденного |
иммунитета |
|
сформировался |
дополнительный |
||||||
механизм ответа на эндогенные сигналы опасности, служащий основой |
|
||||||||||
защиты |
от |
трансформированных(опухолевых) клеток. |
Адаптивный |
|
|||||||
иммунитет основан на индивидуальном распознавании антигенов– |
|
||||||||||
макромолекул, обычно чужеродных, но не обязательно связанных с |
|
||||||||||
патогенами. Это придает адаптивным иммунным процессам высокую |
|
||||||||||
избирательность, но создает риск развития аутоиммунного повреждения. |
|
||||||||||
Для запуска адаптивного иммунитета необходима активация врожденного |
|
||||||||||
иммунитета, |
поскольку |
адаптивный |
|
иммунитет |
практически |
не |
|||||
располагает собственными эффекторными механизмами, но, используя |
|
||||||||||
эффекторные механизмы врожденного иммунитета, придает им большую |
|
||||||||||
избирательность и повышает их эффективность. Главное преимущество |
|
||||||||||
адаптивного |
|
иммунитета |
перед |
|
врожденным– формирование |
|
|||||
иммунологической памяти, резко повышающей эффективность иммунной |
|
||||||||||
защиты |
|
при |
повторной |
встрече |
с |
антигеном |
и |
факти |
|||
предотвращающей при этом развитие заболевания. |
|
|
|
|
|||||||
Возникновение адаптивного иммунитета эволюционно сопряжено с |
|
||||||||||
формированием |
специализированных |
органов |
иммунной |
защиты– |
|
||||||
лимфоидных органов. Это обусловлено тем, что лимфоидные клетки нуждаются при выполнении своих функций в межклеточных контактах.
Лимфоидные органы разделяют на первичные(центральные) и вторичные
7
(периферические). Однако это деление условно, так как в ряде случаев в |
|
||||||||||||||||
одном и том же органе происходят оба процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Бурное развитие фундаментальной иммунологии, основанное на |
|
|
||||||||||||||
достижении молекулярной биологии и генной инженерии, позволило |
|
|
|||||||||||||||
выявить |
|
пути |
иммунопатогенеза |
|
аллергических, аутоиммунных, |
|
|
||||||||||
онкологических и инфекционных заболеваний. Учитывая |
стремительный |
|
|
||||||||||||||
темп |
развития |
иммунологии, ее |
многочисленные |
пересечения |
|
со |
|||||||||||
смежными |
|
фундаментальными |
|
научными |
дисциплинами, |
возникла |
|
|
|||||||||
необходимость систематизировать современные знания об органах и |
|
||||||||||||||||
клетках иммунной системы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Настоящее |
учебное |
|
пособие освещает |
|
современные |
|||||||||||
иммунологические взгляды |
на строение первичных и вторичных органов |
|
|||||||||||||||
иммунной |
|
системы, а |
также |
на |
феноменологию |
и |
|
|
механизмы |
||||||||
врожденного и адаптивного иммунитета. Особое внимание уделено |
|
||||||||||||||||
возрастным |
|
и |
гендерным |
|
особенностям, клиническому |
|
значению |
|
|||||||||
отклонений |
от нормативных показателей основных субпопуляций Т- и В- |
|
|
||||||||||||||
лимфоцитов в диагностике патологических состояний. Задача учебного |
|
|
|||||||||||||||
пособия – познакомить студентов с классическими представлениями об |
|
||||||||||||||||
основах |
современной |
иммунологии, с |
|
акцентом |
на |
|
клеточные |
и |
|||||||||
молекулярные механизмы врождённого и адаптивного иммунитета, и их |
|
|
|||||||||||||||
компонентов. |
Пособие |
не |
предусматривает |
углубления |
в |
область |
|||||||||||
клинической иммунологии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Представленный |
многочисленный |
|
иллюстративный |
материал |
||||||||||||
способствует более доступному восприятию сложных и многоступенчатых |
|
|
|||||||||||||||
механизмов |
функционирования иммунной системы, что очень важно для |
|
|
||||||||||||||
правильного |
истолкования |
ее |
изменений |
при |
|
патологиях |
|
и |
разработке |
||||||||
путей ее коррекции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8
Глава 1. ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ |
|
||
Возникновение адаптивного иммунитета эволюционно сопряжено с |
|||
формированием специализированных органов иммунной защиты. В |
|||
большинстве органов иммунной защиты функционально ведущей тканью |
|||
является лимфоидная ткань(совокупность лимфоцитов), поэтому эти |
|||
органы называются лимфоидными. |
|
|
|
В связи с выполняемыми функциями органы иммунной системы |
|||
разделяются на первичные (центральные) и вторичные (периферические). |
|||
Существует два первичных органа иммунной системы– это красный |
|||
костный мозг, в котором происходит образование функционально зрелых |
|||
В-лимфоцитов, и тимус, в котором образуются функционально зрелые Т- |
|||
лимфоциты (рис. 1). Необходимым |
условием |
для |
созревания |
иммунокомпетентных клеток в первичных органах иммунной системы |
|||
является отсутствие их контакта с |
антигеном(АГ). Биологическая |
||
сущность антигеннезависимой пролиферации и дифференцировки Т- и В- |
|||
лимфоцитов |
заключается |
в формировании |
на |
поверхности |
клеток -АГ |
|
||||||||
распознающих рецепторов, благодаря которым |
клетки будут |
способны |
|
|||||||||||
распознавать определенные АГ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для |
|
|
прохождения |
|
антигензависимой |
|
пролиферации |
|
||||||
дифференцировки Т- и В-лимфоциты из первичных органов мигрируют во |
|
|||||||||||||
вторичные лимфоидные органы. Встреча с АГ вызывает пролиферацию |
|
|||||||||||||
лимфоцитов, |
в |
результате |
которой образуются |
клоны |
|
клеток, |
|
|||||||
специфичных к данному АГ, после чего начинается дифференцировка |
|
|||||||||||||
лимфоцитов в эффекторные клетки и клетки памяти. |
|
|
|
|
|
|||||||||
К |
вторичным |
лимфоидным |
органам |
относятся |
селезенка |
и |
||||||||
лимфатические |
узлы (рис. 1), |
а также миндалины(парные |
небные |
и |
|
|||||||||
трубные, непарные глоточная и язычная), пейеровы бляшки в тонком |
|
|||||||||||||
кишечнике и червеобразный отросток, представляющие собой агрегаты |
|
|||||||||||||
лимфоидных |
|
фолликулов. |
Кроме |
|
того, |
в |
слизистых |
|
оболочках |
|
||||
пищеварительного, респираторного, мочеполового |
трактов |
|
и |
коже |
|
|||||||||
имеются одиночные лимфоидные фолликулы и диффузно расположенные |
|
|||||||||||||
лимфоциты. |
В |
связи |
с , |
этимвыделяют |
|
лимфоидную |
ткань, |
|
||||||
ассоциированную с кожей(skin-associated lymphoid |
tissue – SALT), |
и |
|
|||||||||||
лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистыми оболочками (mucosa- |
|
|||||||||||||
9
associated lymphoid tissue – MALT). Лимфоидная |
ткань, ассоциированная |
||||
со |
слизистыми |
оболочками, разделяется |
на |
лимфоидную |
,ткань |
ассоциированную с кишечником (gut-associated lymphoid tissue – GALT) и
лимфоидную ткань, связанную с бронхами(bronchus-associated lymphoid tissue – BALT), и другие виды лимфоидной ткани.
Органы иммунной системы
Первичные |
Вторичные |
|
Костный мозг |
Тимус |
Селезенка |
|
|
Лимфатические |
|
|
узлы |
|
|
Лимфоидная |
|
|
ткань кожи |
|
|
(SALT) |
|
|
Лимфоидная |
|
|
ткань слизистых |
|
|
оболочек (MALT) |
Лимфоидная ткань |
|
Лимфоидная |
|
бронхов (BALT) |
|
|
ткань кишечника |
|
|
||
|
|
|
(GALT) |
Рис. 1. Органы иммунной системы (схема)
1.1.Костный мозг
Костный мозг – первичный орган иммунной системы. Наряду с
иммуногенезом в красном костном мозге осуществляется миелоидное кроветворение, в связи с этим он не является истинно лимфоидным органом.
10