Эмбриональный период.

--- - некодирующие последовательности

Гены Н – цепей Ig:

1. ДНК полипотентной( некоммитированной) В – клетки( CD10+)

L---V₁, V_2, …V_n---D₁…D₇( для Н - цепей)---I₁…I₆( обеспечивают

соединение)---s C_μ s C_δ s Cγ₃---s Cγ₁ s Cα₁ s Cγ₂ s Cγ₄ s Cε s Cα₂.

9 С – генов, s – свичь сегмент – обеспечивает переключение

2. ДНК коммитированного В – лимфоцита

L---V₁₂₀ D₅ I₂ --- s Cμ s Cγ₃ s Cα₁

Постэмбриональный период.

Варианты цитоплазматической мРНК после прайминга:

L V₁₂₀ D₅ I₂ Cμ ( строится тяжелая цепь IgM)→L V₁₂₀D₅ I₂ Cγ₃→L V₁₂₀D₅ I₂ Cγ₃

Варианты полипептидных тяжелых цепей для Ig.

V₁₂₀ D₅ I₂ Cμ – для IgM

V₁₂₀D₅ I₂ Cγ₃ – для низкоаффинного IgG( на 4 – 5 сутки)

V₁₂₀D₅ I₂ Cγ₃ – для высокоаффинного IgG( на 7 сутки)

V₁₂₀D₅ I₂ Cγ₃ – для IgA.

Генетический контроль силы иммунных ответов.

Сила иммунных ответов регулируется генами HLA, находящимися в локусах 2 и 1 в шестой хромосоме( короткие плечи). Раньше их называли Ir – генами(immune response genes). Желобок отдельной молекулы HLA может загружать различные антигены, но не может связывать все антигены для запуска высокоаффинного иммунного ответа. Поэтому у отдельного индивида возможно развитие сильного иммунного ответа к одним антигенам и слабого к другим, в зависимости от набора HLA.

( 2А, 2В, 2С + 2DR, 2DD, 2DQ) – один от женщины, другой от мужчины.

Лекция № 11. Типы аллергических реакций.

1 – ый тип – реагиновый или анафилактический.

УЧАСТНИКИ: антитела( IgE, IgG4), Th2, В – лимфоциты, клетки – мишени 1 – ого и 2 – ого порядков( тучные клетки, эозинофилы, базофилы).

АЛЛЕРГЕНЫ – антигены, способные формировать сенсибилизацию организма. Mr. = 10 – 70 кДа. Антиген с маленькой молекулярной массой не образует эфирных мостиков между молекулами IgE на тучных клетках, антиген с массой более 70 кДа с трудом проникает через оболочку. По молекулярной массе выделяют: полные антигены( пыльца) и гаптены( лекарственные антигены).

Антитела → IgE, IgG4.

Гетерогенность IgE: IgE1 и IgE2( с нарушением Fc - фрагмента).

IgE синтезируется у лиц с атопическими болезнями, в отличие от здоровых людей. Имеются данные о наличии 4 фракций IgE. Он фиксируется на клетках с помощью рецепторов:

1. Fcε рецепторы 1 типа( FcεR1) – высокоаффинные рецепторы для IgE, имеют высокое сродство к клеткам( на тучных клетках, базофилах, эозинофилах, эпителиальных клетках Лангерганса)

2. FcεR2 – низкоаффинные рецепторы для IgE( CD23) – на В – лимфоцитах, эозинофилах, тромбоцитах. Существует два подтипа CD23: FcR2A – находится на нестимулированных В – лимфоцитах и FcR2B – на В – клетках, стимулированных IL4, эозинофилах, моноцитах.

Экспрессию CD23 индуцирует IL4 и подавляет IFNα, IFNγ тормозит экспрессию В – клеток. Экспрессия CD23 повышена при аллергических реакциях и паразитарных инфекциях.

Регуляция продукции IgE

При нарушении клеточного звена наблюдается повышение концентрации IgE. IL4 запускает синтез IgE, но необходим также непосредственный контакт В – лимфоцита и Т – лимфоцита.

IL5: увеличивает синтез IgE, IFNγ – двойственное действие.

IFNα: подавляет продукцию IgE.

Клетки – мишени

1. тучные клетки. Содержат плотные гранулы. Одна тучная клетка несет несколько рецепторных специфичностей. Находятся в коже по ходу всех кровеносных сосудов и нервных волокон ЖКТ. Плотность тучных клеток возрастает в месте контакта с аллергеном. Выделяют тучные клетки слизистых( ЖКТ) – секретируют мало гистамина и тучные клетки соединительной ткани( в серозных оболочках полостей тела) – секретируют много гистамина, из метаболитов арахидоновой кислоты – простагландины, гепарин, триптофан.

2. базофилы. Являются клетками, циркулирующими в крови и в тканях, мигрируя, таким образом в очаг воспаления. На них экспрессированы FcR1 и рецепторы адгезии(LFA1, CD44 etc.). Тучные клетки и базофилы активируют комплемент антиген + IgE, и активируют компоненты комплемента, анафилотоксины – С3а, С4а, С5а.

3. эозинофилы. Имеют оба типа рецепторов, участвуют в реакциях поздней фазы аллергического воспаления, в развитии аллергического эозинофильного воспаления. Гранулы содержат: главный белок со свойством основания – выбрасывает гистамин, катионный белок – эозин( токсичен для гельминтов и нейронов), пероксидазу эозинофилов, нейротоксин эозинофилов.

Эозинофилы могут продуцировать активные формы кислорода, секретировать IL3, 5, GM – CSF, TNFα. Главный белок играет важную роль в неспецифической тканевой активности. Эозинофилы экспрессируют на своей поверхности молекулы адгезии, которые взаимодействуют с ICAM1, 2 на эндотелиальных клетках.

Популяция эозинофилов гетерогенна: эозинофилы нормальной плотности и эозинофилы пониженной плотности, которые отличаются от эозинофилов с нормальной плотностью по функциональным свойствам, потребляют больше кислорода и глюкозы, обладают более выраженной хемотаксической активностью. Содержание таких эозинофилов увеличивается в период обострения, при гельминтозах. Переход эозинофила в низкую плотность осуществляется под действием IL3, 5, GM – CSF.

Стадии аллергических реакций.

1. иммунологическая

2. патохимическая = синтез медиаторов

3. патофизиологическая = стадия физиологических проявлений.

Безвредные аллергены поглощаются местными антиген представляющими клетками, идет их процессинг, представление Th2. Th2 секретируют IL4, 10, 13, которые вызывают пролиферацию В – лимфоцитов, которые в свою очередь нарабатывают IgE, IgG4. Эти иммуноглобулины с помощью высокоаффинных рецепторов связываются с тучными клетками, сенсибилизируя их. При повторном поступлении антигена в организме имеются сенсибилизированные тучные клетки. Антиген соединяется с IgE, это ведет к повышению концентрации кальция внутри клетки, что влечет дегрануляцию тучных клеток, идет выброс медиаторов. Дегранулированные тучные клетки выделяют цитокины, усиливающие воспаление. Последняя стадия обусловлена влиянием медиатора на ткани и органы.

Медиаторы воспаления

1. медиаторы ранней фазы воспаления – через 10 – 20 минут и длится всего 1 – 2 часа. Проявления – на коже: гиперемия, зуд, волдыри; на бронхах: быстро купирующийся бронхоспазм.

• Предсуществующие, быстро высвобождающиеся при активации клеток. Это гистамин( повышает сосудистую проницаемость, гиперсекреция слизи, сокращение гладких мышц, зуд и т. д.), он опосредован через три рецептора к гистамину: Н1, Н2, Н3.

Н1	Н2	Н3
Сокращение гладких мышц Зуд Гиперсекреция желез	В ЖКТ – повышение секреции HCl Повышение секреции слизи в дыхательных путях Стимуляция хемотаксиса эозинофилов( в коже, дыхательной системе)	В ЦНС – торможение передачи возбуждения, торможение высвобождения и синтеза гистамина
Антагонисты: антигистаминные препараты

Также к этим медиаторам относят: эозинофильный хемотаксический фактор, нейтрофильный хемотаксический фактор, серотонин, арилсульфатаза.

• Предсуществующие медиаторы прочно связаны с гранулами: гепарин – антикоагулянт, высвобождает фосфолипазу С, липопротеинкиназу, тормозит активность комплемента; химаза – повышает сосудистую проницаемость; триптаза – протеолиз и деградация пениногена; пероксидаза – вызывает инактивацию лейкотриенов.

2. медиаторы поздней фазы воспаления. Поздняя фаза наступает через 6 – 8 часов и длится до 24 – 48 часов. Проявления: кожная реакция – гиперемия, папула, зуд; бронхи – пролонгированный бронхоспазм. Для купирования поздней фазы используют стабилизаторы клеточной мембраны тучных клеток и кортикостероиды.

• Медиаторы, которые образуются в ходе активации клеток( лейкотриены С4, D4, F4 – вызывают сокращение гладкой мускулатуры, увеличивают проницаемость, генерация простагландинов).

Относят: простагландины Е2 – повышают артериальное давление, сокращают гладкие мышцы; тромбоксан А2 – стимулирует агрегацию тромбоцитов и сокращение гладкой мускулатуры; фактор активации тромбоцитов – повышение сосудистой проницаемости, усиление агрегации тромбоцитов; эозинофильный и нейтрофильный факторы – катионные белки, энзимы и прочее.

Примеры аллергических реакций 1 – ого типа

1. аллергический риноконьюктивит

2. атопическая бронхиальная астма

3. атопический бронхит

4. анафилактический шок

5. атония

6. энтеропатия

диагностика

1. сбор анамнеза

2. диагностика in vivo. Включает аллерготипирование, кожные тесты – капельный, скарификационный, внутрикожный и т. д. Провокационные тесты – антиген наносят непосредственно на орган – мишень( подъязычно, коньюнктивально).

3. in vitro. Определяют общий IgE методами иммунофлюорисцентного анализа и РАСТ.

4. реакция высвобождения гистамина из базофилов в кровь после обработки специфическим антигеном.

2 – тип аллергических реакций – цитотоксический.

Обусловлен взаимодействием IgM и IgG с антигеном, фиксирующимся на мембране собственных клеток. Итог взаимодействия – повреждение клеток, лизис. Повреждения могут быть вызваны:

• за счет активации комплемента

• фагоцитоз

• антиген – зависимая клеточная цитотоксичность клетками – киллерами.

УЧАСТНИКИ:

1. антиген( сама клетка приобретает аутоантигенные свойства, например под действием лекарственного препарата изменяется структура мембраны). Образование комплекса антиген + мембрана, в котором химическое вещество играет роль гаптена. На клетки могут влиять бактериальные ферменты, лизосомальные ферменты, вирусы. Антигены могут являться естественными антигенами клеточной поверхности( например при несовместимости групп крови).

2. антитела.

Пути повреждения:

• иммунологическая стадия

• патохимическая

• патофизиологическая

  • комплемент опосредованная цитотоксичность за счет активации комплемента. На первой стадии образуются аутоантитела( IgM и IgG), соединяются Fab – фрагменты с антигенами клеток( мембран), далее комплекс антиген + антитело фиксирует комплемент, что вызывает его активацию. При активации комплемента происходит сборка мембранатакующего комплекса, что ведет к лизису клетки. В ходе активации комплемента образуются агрессивные анафилотоксины: С3а, С4а, С5а, вызывающие воспаление.

  • В патохимическую стадию активируется комплемент

  • В патофизиологическую стадию идет повреждение клеток

Например, трансфузионные реакции, лекарственные тромбоцитопении.

Повреждение клеток осуществляется за счет активации фагоцитоза. Антитела, связанные с антигенной клеткой, способствуют фагоцитозу. Связывание антитела Fc – рецепторами с поверхностью фагоцита активирует мембранный оксидазный комплекс, что приводит к выбросу кислородных радикалов.

В патохимическую стадию во время поглощения опсонизированных клеток фагоциты выделяют лизосомальные ферменты, которые являются медиаторами повреждения. Кислородный анионрадикал, который активирует и поддерживает клеточную антителозависимую цитотоксичность, после соединения антитела с клеткой, в области Fc – фрагмента происходят конформационные изменения и Fc – фрагмент присоединяет киллерную клетку, которая осуществляет повреждающее действие на клетки – мишени посредством выброса цитотоксина.

В гранулах содержатся сериновые протеазы: перфорин при выбросе из гранул полимеризуется в мембране клетки – мишени и образует в ней поры, через которые в клетку поступают гранулы, приводящие к запуску апоптоза.

Антигены являются клетками крови.

Например лекарственная аллергия( лейкоцитопения, тромбоцитопения, гемолитическая анемия):

• Трансфузионная реакция

• Гемолитическая болезнь новорожденных( разные резус - факторы)

• Гипотиреоз, тиреотоксикоз

• Миастения

Диагностика с помощью провокационных тестов.

Клетки – мишени нейтрофилы, макрофаги.