Полезные материалы за все 6 курсов / Ответы к занятиям, экзаменам / иммунология

Иммунная система. Иммунитет. Иммунный ответ.

Иммунная система - система контроля постоянства генетического гомеостаза организма, обеспечивающая защиту от генетически чужеродной информации (определение с точки зрения выполняемых функций).

Функции иммунной системы:

-защита от чужеродных макромолекул

-уничтожение аномальных, мутантных и опухолевых клеток

-распознавание и уничтожение поврежденных и стареющих клеток

Строение иммунной системы.

Иммунная система – совокупность лимфоидных клеток и тканей, объединенных морфологически и функционально (определение с точки зрения строения)

Органы иммунной системы:

-центральные – тимус и красный костный мозг (образование и дифференцировка лимфоцитов). При этом Т-лимфоциты после образования в костном мозге мигрируют в тимус, где проходят дифференцировку по «Т-линиям», то есть приобретение рецепторов, позволяющих подразделять их на киллеры и хелперы. В-лимфоциты образуются в костном мозге и созревают в периферических органах иммунной системы.

-периферические

а) инкапсулированные – лимфатические узлы, печень, селезенка б) неинкапсулированные – миндалины, скопления лимфоидной ткани в дыхательных

путях, в ЖКТ (пейеровы бляшки, аппендикс), в мочеполовых путях.

В зависимости от выполняемых функций все клетки иммунной системы можно

разделить на 4 группы:

1.антигенпрезентирующие – задача заключается в «представлении» антигена организма (макрофаги CD64, В-лимфоциты СD19, 72, дендритные клетки)

2.эффекторные клетки – задачей является уничтожение патогена (плазматические клетки, Т-киллеры CD8, Т-клетки воспаления CD4, натуральные киллеры СD 16/56, В-лимфоциты CD20, макрофаги CD64, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы)

3.регуляторные клетки – задачей является регуляция иммунного ответа (Т-индукторы, Т- хелперы CD4)

4.клетки памяти – задачей является запоминание патогена на случай его повторного внедрения в организм (В-клетки памяти, Т-клетки памяти, долгоживущие плазматические клетки)

Иммунитет – защитный механизм, защитный механизм, основным назначением которого является сохранение постоянства внутренней среды организма, его защита от появления чужеродной информации – обеспечение генетической целостности организма.

Сравнительная характеристика систем врожденного и приобретенного иммунитета

Компоненты системы врожденного иммунитета – внешние барьеры, фагоцитирующие клетки (в первую очередь нейтрофилы и макрофаги), естественные Ig M, натуральные киллеры, гуморальные неспецифические факторы (муцин, лизоцим).

Центральная клетка системы приобретенного иммунитета – лимфоцит.

Т –лимфоциты подразделяются на Т-киллеры (убийцы, непосредственно уничтожающие патоген), Т-хелперы (помощники, участвуют в передаче информации с антигенпрезентирующей клетки и запускают клеточный или гуморальный иммунный ответ, регулируют функции лимфоцитов в иммунном ответе). Т-лимфоциты реализуют клеточный иммунный ответ.

В-лимфоциты при активации дифференцируются в плазматические клетки, секретирующие в дальнейшем антитела (различные виды иммуноглобулинов). В- лимфоциты реализуют гуморальный иммунный ответ.

Виды приобретенного иммунитета:

1.Активный (при участии иммунной системы) - естественный (после перенесенной болезни)

- искусственный (после введения вакцин – убитых или ослабленных микроорганизмов)

2.Пассивный (введение готовых антител)

-естественный (от матери к ребенку передаются Ig G)

-искусственный (после введения сывороток – готовые антитела)

Также иммунитет подразделяется в зависимости от вида антигена на: - антибактериальный

-антитоксический

-противоопухолевый

-трансплантационный (реакции отторжения трансплантатов)

В зависимости от распространенности на:

-общий (иммунные факторы циркулируют в крови)

-местный (иммунные факторы находятся на слизистых оболочках)

Антиген – генетически чужеродная макромолекула, способная вызывать специфические иммунологические реакции. Антиген состоит из двух компонентов:

-эпитоп – специфическая часть молекулы антигена, находящаяся на его поверхности и специфически соединяющаяся с антителом или рецептором.

-белок-переносчик – неспецифическая часть антигена.

Свойства антигенов:

-чужеродность – отличие от антигенов организма

-иммуногенность – способность активировать иммунную систему, то есть вызывать иммунный ответ

-антигенность – способность взаимодействовать с антителами

-специфичность – способность реагировать с гомологичными антителами (антитела всех особей одного вида)

Пути поступления антигена в организм:

-через внешние барьеры (поврежденную кожу, слизистые оболочки)

-парентерально (искусственное внутривенное, внутримышечное введение патогенов, укусы насекомых, животных)

Метаболизм антигенов в организме:

-удаление из организма (элиминация) – с секретами желез внешней секреции, с мочой и т.д.

-депонирование в клетках – длительное сохранение в лизосомах фагоцитов, например.

-фагоцитоз

-воздействие неспецифических гуморальных факторов

Классификация антигенов:

1. По происхождению - естественные (микроорганизмы, их токсины и ферменты)

- аутоантигены (антигены собственных тканей, измененные под влиянием различных факторов, антигены поврежденных и опухолевых клеток, антигены клеток «забарьерных» тканей – нервная ткань головного мозга, ткань щитовидной и половых желез, хрусталик глаза)

- синтетические 2. По отношению к организму - экзогенные - эндогенные

3. По строению

-полные (эпитоп + белок-носитель)

-неполные (гаптены – не имеют белка-переносчика, попав в организм, начинают его искать, выбирая при этом, как правило, эритроциты)

4. По способности вызывать иммунный ответ

-сильные

-слабые

Перекрестно-реагирующие антигены – антигены особей разных видов, имеющие сходную структуру эпитопа (например, антиген стрептококка – антиген человеческого кардиомиоцита, или почечной гломерулы) – при такой схожей специфичности антигена антитела, выработанные изначально против патогена, могут поражать антигены собственных тканей, вызывая развитие аутоиммунной патологии, например, пороки клапанов сердца или миокардит после перенесенной стрептококковой ангины, аутоиммунный гломерулонефрит.

Аутоантигены – антигены собственных клеток организма, к которым иммунная система обладает толерантностью:

-видовые (белки сыворотки крови)

-органные

-клеточные (мембранные, цитоплазматические, ядерные)

Мембранные аутоантигены:

-групповые (резус-фактор, группа крови)

-антигены главного комплекса гистосовместимости МНС (Major Histocompatibility Complex, у человека – HLA – Human Leucocyte Antigens)

а) антигены МНС I типа – имеются у всех клеток организма, кроме эритроцитов и нейронов, выступают в роли маркера – «свой»

б) антигены МНС II типа – образуются у антигенпрезентирующих клеток и активированных Т-лимфоцитов, осуществляют презентацию антигенов.

Антитела - видоизмененные гамма-глобулины (иммуноглобулины), выработанные в ответ на строго определенный антиген и способные нейтрализовать этот антиген при его внеклеточном расположении.

Строение антител (иммуноглобулинов)

Синтез антител осуществляется плазматическими клетками (в них дифференцируются активированные В-лимфоциты) на их полирибосомах, а окончательная сборка - в пластинчатом комплексе. Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н- цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента - Fab (Fragment anligen binding) и Fc (Fragmenl crislalhzable). По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

Активный центр антител - антигенсвязывающий участок Fab-фрагмента иммуноглобулина, образованный гипервариабельными участками Н- и L-цепей, связывает эпитопы антигена. В активном центре имеются специфичные комплементарные участки к

определенным антигенным эпитопам Fc-фрагмент может связывать комплемент, взаимодействует с мембранами клеток и участвует в переносе IgG через плаценту.

Свойства антител:

-аффинитетточность совпадения активного центра антитела и эпитопа антигена. Чем точнее, тем сильнее и прочнее связь между ними.

-авидность – сила (прочность) соединения антитела с антигеном.

-валентность – количество активных центров.

Виды антител (иммуноглобулинов)

-Ig M – синтезируется уже у новорожденных, относится к естественным антителам, отвечает за первичный иммунный ответ, обнаруживается на ранних сроках инфицирования, не проходит через плаценту и стенки кровеносных сосудов, активирует комплемент по классическому пути.

-Ig G – основной класс антител (до 75%), отвечает за вторичный иммунный ответ, проходит через плаценту и стенки кровеносных сосудов, обладает свойством цитофильности (способностью адгезироваться на клетках – базофилах), активирует комплемент по классическому пути.

-Ig Е – низкое содержание в крови здоровых людей, участвует в аллергических и противопаразитарных реакциях, комплементнезависимы, обладают свойством цитофильности.

-Ig А – бывает сывороточного типа и секреторного типа (sIgА – местный иммунитет)

-Ig D – адсорбируется на поверхности В-лимфоцитов, функция не изучена достаточно

Регуляция антителообразования

1. генетическая (IRгены 2,6,7,14,22 хромосом)

2. нейрогенная - симпато-адреналовая система (адреналин и норадреналин в небольших концентрациях

стимулируют синтез антител, в больших концентрациях – угнетают) - парасимпатическая система (стимуляция)

3. система про- и антивоспалительных гормонов (провоспалительные гормоны – альдостерон, соматотропный гормон (СТГ), антидиуретический гормон (АДГ) – стимуляция; противовоспалительные – адренокортикотропный гормон (АКТГ), глюкокортикоиды – угнетение)

4.система интерлейкинов – цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-2)

5.алиментарные факторы (недостаток белков, витаминов, железа и цинка)

Динамика образования антител В образовании антител выделяют 2 периода:

1.Индуктивный – включает стадии гуморального иммунного ответа до дифференцировки плазматических клеток (эндоцитоз, процессинг, антигенпрезентация, распознавание Т- хелпером, активация В-лимфоцитов и образование плазматических клеток). Длится не более суток.

2.Продуктивный – с момента начала синтеза антител, далее их поступление в кровь.

Иммунный ответ бывает:

-первичный – при первом поступлении антигена в организм, синтезируется преимущественно Ig M, на 4-5 сутки – Ig G. В крови максимальная концентрация антител наблюдается на 7-8 сутки и сохраняется в течение 10-15 дней, затем начинает падать.

-вторичный – обусловлен наличием клеток памяти. Антитела образуются при меньших дозах антигена, индуктивный период длится 5 часов, максимальный уровень антител в крови отмечается на 5-6 сутки, главным образом синтезируются Ig G.