1 Семестр / 11. Иммунопатология

11. Иммунопатология

1. Представление о системе иммунобиологического надзора, ее структуре, функции, роли в организме.

Definition

Система иммунобиологического надзора – это комплекс клеточных и неклеточных факторов распознавания собственных и чужих структур. 3

Система ИБН играет жизненно важную роль в поддержании целостности и здоровья организма, защищая его от генетически чужеродных структур, таких как вирусы, бактерии, паразиты, а также от собственных мутировавших клеток.

Главная функция системы ИБН - контроль за индивидуальным и однородным

клеточно-молекулярным составом организма.

Структура системы ИБН включает в себя:

Иммунитет: совокупность реакций, обеспечивающих невосприимчивость организма к чужеродным агентам.

Иммунная система: комплекс органов и тканей, ответственных за обнаружение, деструкцию и элиминацию чужеродных антигенов.

Система факторов неспецифической защиты: первая линия обороны организма,

включающая физические, химические и иммунобиологические барьеры.

Детальное описание структуры ИБН:

Иммунная система:

Центральные органы: костный мозг и вилочковая железа, где происходит созревание лимфоцитов.

Периферические органы: селезенка, лимфатические узлы, миндалины, лимфоидные элементы слизистых оболочек, где лимфоциты взаимодействуют с антигенами.

Иммунокомпетентные клетки:

Т-лимфоциты:

Ответственны за клеточный иммунный ответ.

Регулируют гуморальный иммунный ответ.

Существуют различные подтипы:

Т-хелперы (CD4+), активируют другие иммунные клетки.

Цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+), уничтожают инфицированные и опухолевые клетки.

Т-супрессоры (CD8+), регулируют интенсивность иммунного ответа.

В-лимфоциты:

Ответственны за гуморальный иммунный ответ.

Дифференцируются в плазматические клетки, которые продуцируют антитела.

NK-клетки (естественные киллеры):

Уничтожают опухолевые и вирусинфицированные клетки без предварительного контакта с антигеном.

Антигенпрезентирующие клетки (АПК):

Захватывают, перерабатывают и представляют антигены Т-лимфоцитам.

Примеры: макрофаги, дендритные клетки.

Факторы неспецифической защиты:

Физические барьеры: кожа, слизистые оболочки, реснички мерцательного эпителия.

Химические барьеры: секреты кожных желез, соляная кислота желудка, лизоцим, сурфактант.

Иммунобиологические барьеры: система комплемента, фагоцитирующие клетки (нейтрофилы, эозинофилы, моноциты, макрофаги), интерфероны, естественные антитела.

Роль системы ИБН в организме:

Распознавание и уничтожение патогенов: вирусов, бактерий, паразитов, грибов.

Устранение поврежденных и мутировавших клеток: распознавание и уничтожение опухолевых клеток; поддержание клеточного гомеостаза.

Формирование иммунологической памяти: более быстрый и эффективный ответ при повторном контакте с тем же антигеном.

Важные особенности системы ИБН:

Специфичность: способность распознавать и реагировать на конкретные антигены.

Адаптивность: способность изменять свой ответ в зависимости от типа и количества антигена.

Память: способность "запоминать" антигены, с которыми организм сталкивался ранее.

Нарушения в системе ИБН могут привести к различным иммунопатологическим состояниям, таким как:

Аллергические реакции: чрезмерный ответ на безобидные антигены.

Аутоиммунные заболевания: атака иммунной системы на собственные ткани организма.

Иммунодефициты: снижение эффективности иммунного ответа.

Распознавание комплекса «АГ-МНС II класса»

Т-хелпер распознает комплекс «АГ-молекула МНС II класса» на цитолемме антигенпредставляющей клетки.

Для активации Т-хелпера:

Одного специфического узнавания фрагмента антигена недостаточно.

Необходима активация через взаимодействие:

Молекулы В7 антигенпредставляющей клетки.

Молекулы CD28 Т-хелпера.

Узнавание молекул на антигенпредставляющей клетке стимулирует секрецию ИЛ-1.

ИЛ-1 активирует синтез и секрецию ИЛ-2 Т-хелпером.

Т-хелпер синтезирует рецепторы к ИЛ-2.

ИЛ-2:

Стимулирует пролиферацию Т-хелперов.

Активирует цитотоксические Т-лимфоциты.

Биологический смысл активации Т-хелперов:

Накопление достаточного количества Т-хелперов.

Обеспечение формирования плазматических клеток в лимфоидных органах.

Участие CD4 и цитокинов

Рецептор Т-хелпера распознает антигенную детерминанту (эпитоп) в комплексе с молекулой МНС II класса.

Взаимодействие включает дифференцировочный антиген Т-хелпера CD4.

После взаимодействия антигенпредставляющая клетка секретирует ИЛ-1.

ИЛ-1:

Стимулирует в Т-хелпере:

Синтез и секрецию ИЛ-2.

Синтез рецепторов ИЛ-2.

ИЛ-2 активирует:

Пролиферацию Т-хелперов.

Цитотоксические Т-лимфоциты.

Взаимодействие с В-лимфоцитами:

Отбор В-лимфоцитов осуществляется через взаимодействие антигена с Fabфрагментами IgM.

Эпитоп антигена в комплексе с молекулой МНС II класса узнается рецептором Т-хелпера.

После узнавания:

Т-лимфоцит секретирует цитокины.

Цитокины стимулируют пролиферацию и дифференцировку В- лимфоцитов в плазматические клетки.

Взаимодействие с цитотоксическими Т-лимфоцитами

Рецептор цитотоксических Т-лимфоцитов связывается с антигенной детерминантой в комплексе с молекулой МНС I класса.

Взаимодействие включает:

Дифференцировочный антиген цитотоксического Т-лимфоцита CD8.

Связывание молекул взаимодействующих клеток.

После связывания цитотоксический Т-лимфоцит уничтожает клетку-мишень.

В-лимфоциты:

Активация В-лимфоцита

Антиген взаимодействует с иммуноглобулинами (Ig) на поверхности В-клетки.

В-лимфоцит:

Самостоятельно процессирует антиген.

Представляет его фрагмент в комплексе с молекулой МНС II на своей поверхности.

Комплекс распознается Т-хелпером.

В процессе активации участвуют две пары молекул:

Антиген связывается с IgM на В-лимфоците.

Молекула CD40 В-клетки взаимодействует с молекулой CD40L Т-хелпера.

Результаты активации:

Т-хелпер секретирует:

ИЛ-2.

ИЛ-4.

ИЛ-5.

у-ИФН.

Цитокины активируют и стимулируют пролиферацию В-клетки.

В-клетка образует клон и дифференцируется в плазматическую клетку.

Плазматические клетки:

Плазматическая клетка синтезирует иммуноглобулины (Ig).

ИЛ-6, выделяемый активированными Т-хелперами:

Стимулирует секрецию иммуноглобулинов.

Часть зрелых В-лимфоцитов после антиген-зависимой дифференцировки:

Циркулирует в организме как клетки памяти.

Клеточный иммунный ответ:

Эффекторные клетки:

Токсические Т-лимфоциты.

Регуляция активности:

Цито-Т-хелперы.

Т-супрессоры.

Реакции клеточно-опосредованного цитолиза:

Принципы действия:

Эффекторные клетки распознают клетку-мишень с помощью рецепторов.

Уничтожение клетки-мишени.

Контроль цитолиза:

Основной контроль:

Т-лимфоциты.

Дополнительный контроль:

Другие субпопуляции лимфоидных клеток.

Миелоидные клетки (в отдельных случаях).

Цитотоксические Т-лимфоциты:

Распознавание антигена (АГ):

Антиген на поверхности клетки-мишени:

Представляется в комплексе с молекулой МНС I класса.

Связывается с рецептором цитотоксического Т-лимфоцита (Тс).

Участие дополнительных молекул:

Молекула CD8 клеточной мембраны Тс.

Интерлейкин-2 (ИЛ-2), секретируемый Т-хелперами:

Стимулирует пролиферацию цитотоксических Т-лимфоцитов.

Уничтожение клетки-мишени:

Распознавание клетки-мишени:

Цитотоксический Т-лимфоцит (Т-киллер) распознает клетку.

Прикрепляется к клетке-мишени.

Действие перфорина:

Выделяемые молекулы перфорина:

Полимеризуются в мембране клетки-мишени под влиянием Ca² .

Образование перфориновых пор:

Поры пропускают воду и соли.

Белковые молекулы через поры не проходят.

Условия неэффективности действия:

Полимеризация во внеклеточном пространстве или в крови:

Избыток кальция препятствует проникновению полимера в мембрану.

Специфичность действия:

Тесный контакт между Т-киллером и клеткой-мишенью:

Взаимодействие антигена на поверхности клетки-мишени с рецепторами Т- киллера.

Защита Т-киллера:

Не подвержен цитотоксическому действию перфорина.

3. Первичные иммунодефицитные состояния.

Снижение интенсивности иммунитета может быть первичным (врожденным) или вторичным (приобретенным). Врожденные или наследственно обусловленные иммунодефицитные состояния могут возникать на различных уровнях формирования клеточного или гуморального иммунитета с различными последствиями для организма.

Иммунодефицитные состояния ​

Развитие иммунодефицитных состояний (ИДС) и иммунодефицитов, как правило, вызывается отсутствием или дефицитом клеток иммунной системы либо расстройством их функций. С другой стороны, при истощающих заболеваниях также часто развиваются ИДС.

Иммунодефицитные состояния и иммунодефициты – ТФП системы ИБН. Они

характеризуются снижением эффективности или неспособностью иммунной системы организма к осуществлению реакций распознавания, деструкции и элиминации чужеродного антигена.

Один из 500 младенцев рождается с дефектом иммунной системы. Значительно большее количество лиц приобретают преходящий или постоянный иммунодефицит в течение жизни.

Термины «иммунодефицитное состояние» и «иммунодефицит» применяют либо как синонимы, либо подразумевают разные патологии. В клинической практике принято различать:

Собственно иммунодефициты, или первичные иммунодефициты (развиваются в результате генетического дефекта клеток системы ИБН).

Иммунодефицитные состояния (вторичные иммунодефициты),

сопровождающие другие заболевания (в том числе генетически обусловленные) или развивающиеся при длительных, тяжелых и хронических заболеваниях различной природы.

Definition

Иммунодефициты – самостоятельные заболевания (нозологические формы) и сопутствующие синдромы, характеризующиеся недостаточностью иммунной

системы.

Виды ИДС по их причине:

Первичные, возникающие вследствие наследуемых и врожденных (генетических) дефектов клеток иммунной системы.

Вторичные, возникающие вследствие эндо- и экзогенных воздействий на иммунную систему (например, около 90% всех вирусных инфекций сопровождается транзиторной иммунодепрессией).

Виды ИДС по механизму развития:

Избирательные (селективные). Вызваны селективным поражением различных популяций иммунокомпетентных клеток (например, отдельных разновидностей Т- или В-лимфоцитов).

Неспецифические. Развиваются в связи с дефектами механизмов неспецифической резистентности организма (например, фагоцитоза, системы комплемента, лизиса чужеродных клеток естественными киллерами).

Комбинированные. Развиваются в результате сочетанного поражения механизмов специфического и неспецифического иммунитета (например, системы комплемента, фагоцитов, В- и Т-лимфоцитов).

Виды ИДС по типу дефектных иммуноцитов:

В зависимости от преобладания дефекта иммуноцитов того или иного класса среди ИДС выделяют:

В-зависимые;

Т-зависимые;

А-зависимые (относящиеся к антигенпредставляющим клеткам);

Смешанные.

Этиология ИДС:

Первичные иммунодефициты

Причины заключаются в генных и хромосомных дефектах клеток системы ИБН.

Вторичные иммунодефициты

Причинами могут быть самые различные факторы, в том числе:

Лекарственные средства с иммуносупрессивным действием (например, глюкокортикоиды, цитостатики).

Нарушения питания, полостного и мембранного пищеварения, кишечного всасывания веществ.

Наркотики и токсины.

Радиоактивное излучение.

Метаболиты злокачественных опухолей.

Вирусы (например, ВИЧ).

Состояния, сопровождающиеся потерей белка (например, нефротический синдром).

Длительные гипоксические состояния.

Хронические гипотиреозы.

Уремия и многие другие.

Факторы риска ИДС:

Отягощенный семейный анамнез.

Почти все вредные привычки.

Старение.

Definition

Первичные иммунодефицитные состояния – наследственные или приобретённые во внутриутробном периоде нарушения работы одного или нескольких звеньев иммунной системы. 25

Первичные иммунодефициты достаточно редки. Они обусловлены дефектами в отдельном гене или целых кластерах генов, ответственных за синтез белковых молекул иммунной системы. Из них примерно 50-75% приходится на нарушения образования иммуноглобулинов, 5-10% — на клеточные иммунодефициты, 10-25% — на комбинированные иммунодефициты и около 1-2% — на нарушения фагоцитоза и системы комплемента.

Причины первичных иммунодефицитов:

Генетические мутации. Подавляющее большинство заболеваний возникает из-за дефектов в генах, ответственных за развитие и дифференцировку иммунокомпетентных клеток. 1

Тератогенное воздействие. К врождённым проблемам с иммунитетом может приводить влияние на плод токсинов различной природы. 1

Неясной этиологии. К данной группе относят случаи, когда выявить причину слабости иммунной системы не удаётся. 1

Многие из первичных иммунодефицитов являются Х-связанными, т.е. наследуются преимущественно мальчиками от матерей.

Классические примеры первичных иммунодефицитов

1.Дефициты системы фагоцитов

В основном касаются нарушений фагоцитарной функции нейтрофильных гранулоцитов. Выделяют следующие механизмы их формирования:

Нейтропения в связи с дефицитом, нарушением пролиферации и созревания гранулоцитарных клеток-предшественниц в костном мозгу (циклическая нейтропения, болезнь Костманна (или инфантильный агранулоцитоз), семейная доброкачественная нейтропения, ретикулярный дисгенез, синдром Швахмана- Даймонда-Оски, врожденный дискератоз и др.), вследствие нарушения высвобождения нейтрофилов из костного мозга в кровь, укорочения срока жизни качественно неполноценных (с цитогенетическими аномалиями) нейтрофилов (миелокахексия);

Синдром ретикулярной дисгенезии

Первичная (врожденная) алейкия (ретикулярный дисгенез, *267500, р):

Врожденный агранулоцитоз и лейкопения.

Развитие тяжелого иммунодефицита.