Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Медицинская_микробиология,_вирусология_и_иммунология_1_том

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
16 Мб
Скачать
☆

Антигены и иммунная система человека

351

и появление продуктов деструкции тканей макроорганизма. Это сложный многоступенчатый процесс, требующий продолжитель­ ного времени для своей индукции — около 4 сут. Критическим со­ бытием является невозможность элиминации антигена факторами

врожденного иммунитета в течение указанного срока.

Пусковым механизмом адаптивного иммунитета является рас­ познавание «свой—чужой», которое осуществляют Т-лимфоциты при помощи своих прямых иммунорецепторов — TCR. В случае установления чужеродности биоорганической молекулы включа­

ется второй этап реагирования — запускается интенсивное тира­ жирование клона высокоспецифичных для антигена лимфоцитовэффекторов, способных прервать антигенную интервенцию. Это явление получило название «экспансия клона». Параллельно, но

несколько позже пролиферации стимулируются дифференцировка иммунных лимфоцитов и формирование из него клеток иммуно­ логической памяти, гарантирующих выживание в будущем.

Таким образом, продуктивная активация иммунной системы связана с размножением и дифференцировкой антигенореактив­ ных клонов иммунокомпетентных клеток. Антигену в этом про­ цессе отведена роль индуктора и фактора клональной селекции. Механизмы основных этапов активации иммунной системы рас­ смотрены ниже.

Активация Т-хелпера. Процесс (см. рис. 10.6) осуществляется при непосредственном участии АПК (дендритные клетки, В-лим- фоциты и макрофаги). После эндоцитоза и процессинга антигена во внутриклеточных везикулах АПК встраивает образовавшийся олигопептид в молекулу МНС II класса и выставляет полученный комплекс на наружной мембране. На поверхности АПК также экс­ прессируются ко-стимулирующие факторы — молекулы CD40, 80,

86, мощным индуктором которых являются продукты разрушения покровных тканей на этапе доиммунного воспаления.

Т-хелпер при помощи молекул адгезии прочно соединяется с поверхностью АПК. Иммунорецептор Т-хелпера совместно с мо­ лекулой CD3 при поддержке ко-рецепторной молекулы CD4 взаи­ модействует с комплексом антиген—МНС II класса и анализирует чужеродность его структуры. Продуктивность рецепции зависит от ко-стимулирующих воздействий в парах CD28—CD80/86 и CD40-

лиганд—CD40.

В случае признания чужеродности комплекса антиген—МНС II класса (точнее, «не своего») Т-хелпер активируется. Он экспресси­

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

352 Глава 10

рует рецептор к ИЛ-2 и начинает синтезировать ИЛ-2 и другие ци­ токины. Итогом активации Т-хелпера являются его размножение и

дифференцировка в одного из своих потомков — Т,- или Т2-хелпер

(см. рис. 10.2). Любое изменение условий рецепции прекращает

активацию Т-хелпера и может индуцировать в нем апоптоз.

Активация В-лимфоцита. Для активации В-лимфоцита

(рис. 10.9) необходима суммация трех последовательных сигналов. Первый сигнал — результат взаимодействия молекулы антигена со специфичным для него BCR, второй — интерлейкиновый стимул активированного Т-хелпера и третий — результат взаимодействия ко-стимулирующих молекул CD40 с СО40-лигандом.

Активация инициирует размножение и дифференцировку спе­ цифичного для конкретного антигена В-лимфоцита (см. рис. 10.2).

В итоге в пределах зародышевых (герминативных) центров лимфо­ идных фолликулов появляется клон специфических антителопродуцентов. Дифференцировка позволяет переключить биосинтез

иммуноглобулинов с классов М и D на более экономные: G, А или Е (редко), повысить аффинность синтезируемых антител и об­

разовать В-клетки иммунологической памяти или плазматические

клетки.

Активация В-лимфоцита — весьма тонкий процесс. Отсутствие

хотя бы одного из стимулов (нарушение межклеточной коопера­

ции, неспецифичность рецептора В-лимфоцита или элиминация антигена) блокирует развитие антительного иммунного ответа.

Активация Т-киллера. Для исполнения надзорной функции

Т-киллер вступает в тесный и прочный контакт с потенциальной

Рис. 10.9. Схема активации В-лимфоцита (пояснения в тексте)

Антигены и иммунная система человека

353

клеткой-мишенью, используя молекулы адгезии (см. рис. 10.8). За­ тем иммунорецептор Т-киллера (арТСА) совместно с молекулой CD3 при поддержке ко-рецепторной молекулы CD8 взаимодей­ ствует с антигенным комплексом МНС I класса и анализирует его структуру. Обнаружение отклонений в пользу аллогенности акти­ вирует Т-киллер к экспрессии рецептора к ИЛ-2 и синтезу ИЛ-2 и высвобождение эффекторных молекул (перфорин, гранзимы,

гранулизин) из цитоплазматических гранул в синаптическую щель межклеточного контакта.

Для адекватного развития клеточной формы иммунного отве­

та требуются активизирующие стимулы со стороны Т,-хелпера. Т-киллер может функционировать автономно, самостоятельно инициируя и поддерживая клонообразование за счет аутокринной стимуляции ИЛ-2. Однако это свойство реализуется редко.

10.2.2.3. Супрессия иммунного ответа

Супрессия или подавление иммунного ответа является физио­

логической реакцией организма, которая в норме завершает им­ мунный ответ и направлена на торможение экспансии антигенспецифических клонов лимфоцитов. В отличие от иммунологической

толерантности, супрессии подвергается уже инициированное им­ мунное реагирование. Различают три механизма иммуносупрессии: уничтожение клонов иммунокомпетентных клеток, торможение

активности иммунокомпетентных клеток, элиминация антигенно­ го стимула.

Устранить иммунокомпетентные клетки можно путем апоптоза. При этом элиминации подвергаются следующие группы клеток:

•терминально дифференцированные лимфоциты, завершив­ шие свою биологическую программу;

•активированные лимфоциты, не получившие антигенного стимула;

•«изношенные» лимфоциты;

•аутореактивные клетки.

Естественными факторами, инициирующими апоптоз, яляются глюкокортикоидные гормоны, Fos-лиганд, а-ФНО и другие имму­

ноцитокины, гранзимы и гранулизин. Апоптотическое уничтоже­ ние клеток-мишеней могут активировать Т-киллеры, ЕК с фено­ типом CD16“CD56M,,oro и Т,-хелперы.

Помимо апоптоза возможен антителозависимый лимфоцитолиз. Например, с медицинской целью применяют антилимфоцитарную

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

354

Глава 10

сыворотку, которая в присутствии

комплемента вызывает лизис

лимфоцитов. Устранить лимфоидную популяцию возможно также воздействием ионизирующего излучения или цитостатиков.

Функциональная активность иммунокомпетентных клеток мо­ жет быть ингибирована растворимыми факторами их конкурен­ тов или потомков. Ведущая роль принадлежит иммуноцитокинам с множественными эффектами. Известно, например, что Т2-

хелперы, yST-лимфоциты и тучные клетки при помощи ИЛ-4, 13 препятствуют дифференцировке ТО-хелпера в Tj-клетку. Послед­ ний, в свою очередь, может блокировать образование Т2-хелпера, синтезируя у-ИФН. Пролиферацию Т- и В-лимфоцитов ограничи­ вает р-ТФР, который продуцируют терминально дифференциро­ ванные Т-хелперы. Уже упомянутые продукты Т2-хелпера (ИЛ-4, 13 и р-ТФР) подавляют биологическую активность макрофагов.

Супрессия гуморального звена иммунитета может быть вызвана иммуноглобулинами. Избыточные концентрации иммуноглобули­ на класса G, связываясь со специальными рецепторами на мем­ бране В-лимфоцита, тормозят биологическую активность клетки и

ееспособность дифференцироваться в плазмоцит.

Устранение из организма антигена в природе наблюдается при

полном освобождении организма от патогена при развитии сте­ рильного иммунитета. В клинической практике эффект достига­ ется очищением организма плазмоили лимфосорбцией, а также нейтрализацией антигена антителами, специфичными для высоко­ иммуногенных эпитопов.

7 0.2.2.4. Возрастные изменения иммунной системы

В развитии иммунной системы четко прослеживаются два эта­

па. Первый, антигеннезависимый, который начинается с эмбрио­ нального периода развития и частично продолжается всю жизнь. В течение этого периода образуются стволовые клетки и разнообраз­ ные антигенспецифические клоны лимфоцитов. Предшественни­

ки у5Т- и В1-лимфоцитов мигрируют в покровные ткани и форми­ руют автономные лимфоидные ростки.

Второй этап, антигензависимый, продолжается с момента рож­ дения особи до ее гибели. В этот период идет «ознакомление» им­

мунной системы с многообразием окружающих нас антигенов. По мере накопления биологического опыта, т.е. количества и каче­ ства продуктивных контактов с антигенами, происходят селекция

Антигены и иммунная система человека

355

и тиражирование отдельных клонов иммунокомпетентных клеток. Особенно интенсивная экспансия клонов характерна для детского возраста. В течение первых 5 лет жизни иммунной системе ребенка приходится усваивать примерно 90% биологической информации.

Еще 9% воспринимается до наступления пубертата, на взрослое состояние остается лишь около 1%.

Иммунной системе ребенка приходится справляться с чудо­

вищными нагрузками, которые в основном падают на гумораль­ ное звено иммунитета. В местах с повышенной плотностью на­ селения и частыми межиндивидуальными контактами (крупные города) создаются условия для длительной персистенции высокой концентрации разнообразных патогенов. Поэтому дети в мегапо­ лисах часто болеют. Однако создается впечатление о тотальном иммунодефиците, порожденном крайним экологическим неблаго­ получием. Между тем эволюционно заложенные механизмы им­ мунной защиты позволяют организму ребенка успешно справить­ ся с трудными естественными испытаниями на жизнеспособность

иадекватно отреагировать на вакцинопрофилактику.

Свозрастом иммунная система меняет свою структуру. В ор­ ганизме взрослого до 50% всего лимфоидного пула представлено клонами клеток, прошедших антигенную стимуляцию. Накоплен­ ный иммунной системой биологический опыт проявляется обра­ зованием узкой «библиотеки» жизненно важных (актуальных) кло­ нов лимфоцитов, специфичных для основных патогенов. Благодаря

долгоживучести клеток иммунологической памяти актуальные кло­

ны со временем становятся самодостаточными. Они приобретают способность к самоподдержанию и независимость от центральных органов иммунной системы. Функциональная нагрузка на тимус снижается, что проявляется его возрастной инволюцией. Тем не

менее в организме сохраняется широкий набор невостребованных «наивных» клеток. Они способны отреагировать на любую новую

антигенную агрессию.

Структура популяции Т-лимфоцитов также претерпевает воз­ растные изменения. Установлено, что в организме новорожденных

преобладают Т2-хелперы, необходимые для развития антительной защиты. Однако со временем перед организмом все острее вста­

ет проблема внутриклеточного паразитизма, различных инвазий, мутаций, что требует надежного и хорошо организованного имму­ нологического надзора за морфогенетическим постоянством кле­

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

356

Глава 10

точных элементов организма. Поэтому после рождения начинает усиленно развиваться система адаптивного клеточного иммуните­

та, а вместе с ним образование клонов Т-хелперов и Т-киллеров. Отмечено, что нарушение постнатальной колонизации желудочнокишечного тракта нормальной флорой тормозит процесс адекват­

ного формирования популяции Т-хелперов в пользу Т—клеток.

Избыточная активность последних оборачивается аллергизацией детских организмов.

Продуктивный иммунный ответ после своего завершения (ней­ трализации и элиминации антигена из организма) также сопрово­ ждается изменениями клональной структуры антигенореактивных лимфоцитов. При отсутствии активирующих стимулов клон инво-

люционирует. Невостребованные клетки со временем погибают от старости или индукции апоптоза, причем этот процесс начинается с более дифференцированных лимфоцитов-эффекторов. Числен­ ность клона постепенно снижается и проявляется постепенным угасанием иммунного ответа. Однако в организме длительно пер­ систируют клетки иммунологической памяти.

Старческий период жизни характеризуется доминировани­

ем в иммунной системе актуальных клонов антигенспецифических лимфоцитов в сочетании с нарастающей иммунодепрессией и снижением общей реактивности. Инфекции, вызванные даже условно-патогенными микробами, зачастую принимают затяж­ ной или угрожающий характер. Клеточный иммунитет также те­

ряет эффективность, постепенно нарастает объем злокачественно трансформированных клеток. Поэтому у пожилых людей часто встречаются новообразования.

Задания для самоподготовки (самоконтроля)

А.Отметьте эффекторные клетки иммунной системы:

1.Дендритные клетки.

2.В-лимфоциты.

3.Т-хелперы.

4.Т-киллеры.

Б.Отметьте АПК:

1.Дендритные клетки.

2.В-лимфоциты.

3.Макрофаги.

4.Т-хелперы.

358

Глава 10

И.Назовите рецептор-лигазную пару, необходимую для стимуля­ ции Т-киллера (CD8):

1.МНС класс 2/CD4.

2.МНС класс 1/CD8.

3.CD40/CD40L.

4.CD80/CD28.

К.Некоторые вирусы и бактериальные токсины обладают свой­ ством суперантигенов, вызывая неспецифическую активацию лимфоцитов, приводящую их к гибели. Объясните механизм их действия.

Глава 11

ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ ИММУННОГО РЕАГИРОВАНИЯ

Иммунная система осуществляет свою биологическую функ­ цию с помощью сложного комплекса взаимосвязанных реакций. В них задействованы все ее структурные и функциональные эле­ менты. Конкретные проявления иммунного реагирования можно

подразделить на отдельные формы: антителообразование, иммун­ ный фагоцитоз, клеточно-опосредованный киллинг, реакции ги­ перчувствительности, формирование иммунологической памяти или толерантности.

Все элементы иммунной системы имеют единый принцип управления и активируются практически одновременно, однако в зависимости от характера антигенного воздействия одна или несколько форм доминируют. Например, при токсинемической инфекции преимущественно активируется продукция антител, способных нейтрализовать молекулы токсина, при туберкулезной инфекции основную функциональную нагрузку выполняют фак­ торы клеточного иммунитета.

11.1.Антитела и антителообразование

11.1.1.Природа антител

Одной из филогенетически наиболее древних форм иммунной защиты является биосинтез антител — белков, специфически реа­

гирующих с антигенами. Антитела относятся преимущественно к у-глобулиновой фракции белков плазмы крови, на долю которых приходится 15—25% ее белкового содержания, что составляет при­ мерно 10-20 г/л. Поэтому антитела получили название [щмуноглобулинов, и их обозначают символом 1g. Следовательно антитела — это у-глобулины плазмы крови, способные специфически связываться с

антигеном и участвовать во многих иммунных реакциях.

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Соседние файлы в папке Доп. материалы