- •Нейроиммунология
- •Вступление
- •Часть I Экспериментальная нейроімунологія/Нейроімунофізіологія
- •Микроглиальные клетки.
- •Часть іі Нероимунопатология
- •Вывод. Тема №1. Нейроиммунология – самостоятельная научная дисциплина.
- •Общие свойства нервной и иммунной систем организма
- •Морфофункциональни и гуморальные аспекты взаимодействия нервной и иммунной систем
- •Нейроиммунология – новая комплексная междисциплинарная наука
- •Тема № 2. Филогенез и онтогенез нейроиммунной системы
- •Этапы эволюционного развития нервной и иммунной систем
- •Молекулярная эволюция белков нейроиммунной системы
- •2.1. Лектини как общее звено в филогенезе нейроиммунной системы
- •2.1.1. Лектини s-типу
- •2.1.2. Лектини с-типу
- •2.2. Сверхсемья иммуноглобулинов
- •Эволюция структур мозга, который определяет особенности функционирования нейроиммунной системы
- •3.1. Гематоенцефаличний барьер (геб)
- •3.2. Мозговые оболочки и субарахноидальные пространства
- •3.3. Ликвор
- •Свойства нейроиммунной системы, которые обусловлены онтогенетический ранней изоляцией центральной нервной системы.
- •5. Вывод
- •Важность связей нервной, эндокринной и иммунной систем.
- •2. Гуморальные факторы иммунной системы.
- •3. Влияние эндокринной системы на нервную и иммунную.
- •4. Влияние нервной системы на эндокринную и иммунную.
- •5. Вывод.
- •Тема № 4. Иммунные свойства клеток головного мозга
- •1. Местная иммунная система мозга как следствие его иммунологической изолированности.
- •2. Макрофаги мозга.
- •3. Микроглиальные клетки.
- •4. Астроциты
- •5. Олигодендроцити
- •6. Нейроны
- •7. Иммунная толерантность в цнс
- •8. Иммунный ответ в цнс
- •9. Экспрессия нервными клетками молекул, которые принимают участие в иммунном ответе.
- •Микроглиальные клетки.
- •9.2. Астроциты
- •9.3. Нейроны
- •10. Роль цитокинов в развитии патологических иммунных реакций в цнс
- •11. Вывод
- •Тема № 5. Влияние клеток головного мозга на клеточный и гуморальный иммунный ответ
- •1. Представление о механизмах нейроиммунного взаимодействия.
- •2. Симпатичный и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы и регуляция иммунного ответа.
- •3. Гипоталамо-гипофизарно-наднирникова система
- •Молекулярные механизмы влияния клеток головного мозга на клетки иммунной системы.
- •5. Влияние изменений в центральной нервной системе на иммунную систему.
- •6. Презентация антигенов в центральной нервной системе.
- •Тема № 6. Влияние клеток головного мозга на функциональную активность фагоцитирующих клеток
- •Молекулярные основы взаимодействия полімофноядерних лейкоцитов с клетками головного мозга.
- •2. Роль нейтрофилов и макрофагов при развитии патологических процессов, которые возникают в головном мозге.
- •3. Влияние разных фракций клеток головного мозга на фагоцитарную активность клеток иммунной системы.
- •Механизмы центральной регуляции функциональной активности нейтрофилов нервными клетками.
- •5. Вывод
- •1. Понятие о гематоенцефалічний барьере и его транспортные функции.
- •2. Морфология и формирование гематоенцефалічного барьера
- •3. Физиология гематоенцефалічного барьера
- •4. Метаболические функции гематоенцефалічного барьера
- •5. Механизмы нарушения проницаемости гематоенцефалічного барьера при некоторых заболеваниях цнс.
- •5.1. Острая церебральная ишемия.
- •5.2. Опухоли головного мозга.
- •5.3. Рассеянный склероз.
- •6. Вывод
- •Тема № 8. Влияние иммунной системы на функциональную активность нервной системы
- •Гуморальные факторы, общие для нервной и иммунной системы
- •2. Влияние мононуклеарных клеток на синтез гамк и катехоламинов нейронами мозга.
- •3. Влияние разных популяций клеток иммунной системы на синтез нейромедиаторов и фактора некроза опухолей.
- •3.1. Катехоламины.
- •3.2. Гамк
- •4. Вековые особенности взаимодействия клеток нервной и иммунной систем in vitro.
- •5. Вывод
- •Тема № 9. Влияние иммунной системы на активность нервных клеток при развитии патологических процессов в цнс на примере экспериментального аллергического энцефаломиелита
- •Локальная иммунная система цнс
- •2. Микроглия
- •3. Астроциты.
- •4. Функционирование микроглии и астроцитов при условиях развития патологии
- •5. Цитотоксическая активность и синтез цитокинов клетками иммунной и нервной систем.
- •6 Вывод
- •Тема № 10. Нарушение функций нейроиммунной системы в состоянии стресса и стресіндукованої патологии.
- •1. Фазы стресса
- •2. Изменения функционирования организма в условиях стресую
- •3. Иммуносупрессивные эффекты стресса
- •4. Влияние стресса на взаимоотношения нервной, иммунной и гуморальной систем организма.
- •5. Вывод
- •Часть іі Нероимунопатология Тема №11. Черепномозговая травма и травматическая болезнь мозга. Нейроиммунологические аспекты проблемы.
- •1. Общая классификация травматических повреждений.
- •Сотрясение головного мозга
- •Контузия головного мозга
- •1.3.Сдавливание вещества мозга
- •1.4.Открытые травмы черепа
- •2. Посттравматические патофизиологические процессы.
- •2.1. Патогенез первых стадий повреждения мозга
- •2.2. Кислородное голодание и отек мозгу (едема).
- •2.3. Оедема
- •2.4. Воспаление.
- •2.5. Патогенез разрушения клеток.
- •2.5.1. Цитолиз клеток.
- •2.5.2. Ексайтотоксичнисть.
- •2.5.3. Окисел азота.
- •2.5.4. Реактивные производные кислорода.
- •2.6. Механизмы клеточной смерти.
- •2.7.Демиелинизация нервных волокон.
- •2.8.Аксотомия.
- •2.9. Развитие аутоімунних процессов
- •3. Взаимосвязь нервной и иммунной системы и их участие в патофизиологических процессах после травматического повреждения мозга.
- •4. Роль цитокинов.
- •5. Клеточный компонент нейровоспаления.
- •6. Система комплемента.
- •7. Заживление ран. Регенерация.
- •8. Вывод
- •Тема №12 Острая и хроническая недостаточность мозгового кровообращения и их протекания
- •Общая характеристика острой недостаточности мозгового кровообращения.
- •Патофизиологические механизмы инсульта
- •Развитие воспаления при ишемическом инсульте
- •Иммунный компонент патогенеза инсульта.
- •4.1.Роль сосудистой стенки в регуляции клеточного и гуморального иммунитета при инсульте.
- •Иммунная реакция.
- •Механизм гибели нейронов.
- •Вековое и половое влияние на степень и вид нервных нарушений при инсультах.
- •Нарушение трофики нейронов.
- •8. Вывод
- •Тема № 13. Нейроиммунные нарушения, которые развиваются при демиелинизирующих заболеваниях цнс (на примере рассеянного склероза)
- •1. Демиелинизирующие заболевания цнс человека.
- •2.1.Эпидемиология.
- •2.2. Механизм патогенеза рс.
- •2.2.1.Генетическая обусловленность.
- •2.2.2.Роль иммунной системы.
- •3. Моделирование демиелинизирующих заболеваний.
- •Тема № 14. Воспалительные инфекционные процессы в цнс.
- •1.Инфекционно воспалительные процессы головного мозга
- •2.Энцефалит
- •2.1.Клещевой энцефалит
- •2.2. Эпидемический энцефалит
- •2.3. Гриппозный энцефалит
- •2.4.Диагностика
- •3.Менингит
- •3.1.Бактериальные формы менингитов.
- •3.1.1.Цереброспинальный менингит.
- •3.1.2.Вторичные гнойные менингиты.
- •3.1.3.Лечение.
- •3.1.4.Туберкулезный менингит.
- •3.2.Вирусные формы менингитов.
- •3.2.1.Лимфоцитарний хориоменингит.
- •3.2.2.Ентеровирусний менингит.
- •4.Нейроиммунопатология при инфекционных заболеваниях в цнс
- •5.Вывод
- •1.Морфо-функціональні изменения мозга при старении.
- •2.Вековые изменения нервов.
- •3.Старение епіфіза.
- •4.Старение гипоталамуса.
- •5.Молекулярные механизмы клеточного старения.
- •6.Роль дерегуляції апоптоза в патогенезе дегенеративных заболеваний цнс.
- •7.Нейроиммунные и эндокринные вековые нарушения.
- •8.Цитокины и старения.
- •9.Механизмы антистарения.
- •10.Иммунотерапевтические средства противодействия старению.
- •11.Вывод
- •Тема № 16. Нейродегенеративни и вековые заболевания. Особливости нейроиммунологических нарушений.
- •1.Общие характеристика болезни Альцгеймера
- •1.1.Этиология и патогенез.
- •1.2.Генетические механизмы.
- •1.3.Молекулярные аспекты.
- •2. Нейроиммунологические нарушения при болезни Альцгеймера.
- •3. Иммунный статус у пациентов с болезнью Альцгеймера.
- •4. Роль антител в патогенезе болезни Альцгеймера.
- •5. Связь иммунологического статуса с когнитивными нарушениями.
- •6. Вывод.
- •Тема №17. Нейроаутоимунни основы развития органических поражений мозга у детей раннего возраста
- •1.Изменения в нейроиммунной системе при некоторых расстройствах нервной регуляции в детском возрасте
- •2. Причины развития дцп.
- •3.Классификация дцп.
- •4.Синдромы физиологичных нарушений у больных на дцп.
- •5.Патолого-анатомічна картина у больных на дцп.
- •6.Нейроимунопатологични механизмы формирования дцп.
- •7.Иммунный статус и детей из дцп.
- •8.Гормональный статус у больных на дцп.
- •9.Роль нейроспецифических белков в патогенезе дцп.
- •10.Вывод
- •Тема №18. Нейроиммунные нарушения при нейроонкологических заболеваниях
- •Особенности развития злокачественных новообразований в мозге.
- •Нейроиммунные процессы при нейроонкологических заболеваниях.
- •3.Иммунотерапия и иммунопрофилактика злокачественных новообразований мозга.
- •4.Вывод
- •Тема №19. Механизмы нейроиммунных нарушений при нейроэндокринной патологии.
- •1.Общая этиология и патогенез эндокринных расстройств.
- •2. Гипофункция эндокринных желез.
- •3.Гиперфункция эндокринных желез и избыток гормонов.
- •4.Продукция аномальных гормонов.
- •5.Резистентность к действию гормонов.
- •6.Механизм иммунных нарушений при аутоімунних заболеваниях щитообразной железы.
- •6.1.Патогенез азщз.
- •6.2. Иммуногенетика азщз.
- •Тема №20. Нейроиммунные нарушения при психических заболеваниях.
- •1.Классификация, этиология и патогенез депрессий.
- •2.Нейроиммунные механизмы в патогенезе развития депрессий.
- •3.Общая этиология и патогенез шизофрении.
- •4.Нейроиммунные реакции при шизофрении.
- •5.Вывод
2. Гуморальные факторы иммунной системы.
В формировании иммунного ответа различают неспецифическую форму - макрофагальную реакцию, которая сигнализирует о поступлении антигену в организм и что распространяет информацию о нем. Так 50% нейтрофилов, которые находятся в тканях, составляют так называемые “резервные клетки”, которые выделяются в русло крови под действием адреналина. Нейтрофилы способны активно функционировать (фагоцитоз) в тканях со сниженным уровнем кислорода, что плохо питаются кровью, получая энергию путем анаэробного гликолиза. При этом они продуцируют цитотоксические вещества, в состав которых входит свободный радикал О2, который разрушает клеточные мембраны. Из фосфолипидов клеточных мембран активированных нейтрофилов выделяется арахідонова кислота (ненасыщена жирная кислота), которая является предшественником для синтеза биологически активных веществ, - эйкозаноидов. Эйкозаноиды - группа паракринных веществ, которая играет роль в регуляции просвета и проницаемости кровеносных сосудов. Они необходимы для инициации многих процессов, в частности, воспаление, свертывание крови и другое. Среди эйкозаноидов различают:
1) лейкотриены, которые обеспечивают хемотаксис гранулоцитов в очаг воспаления;
2) тромбоксан (семья тромбоцитоактивуючих факторов - TAF), который обеспечивает вазоконстрикцию и агрегацию тромбоцитов;
3) простагландини, что выделяются везде в воспаленных тканях (вазоактивные вещества, которые стимулируют хемочутливі рецепторы боли);
4) простациклин, который выделяется из эндотелиальных клеток и тормозит агрегацию тромбоцитов.
Моноциты крови и тканевые макрофаги также играют важную роль в первичном распознавании и презентации антигенов, выступают кандидатами на роль посредников во взаимоотношениях иммунной и нейроэндокринной систем.
Активированные лимфоциты и моноциты продуцируют цитокины, которые способны влиять на нейроны гіпокамну, гипоталамической области, ретикулярной формации.
Органы иммунной системы способны синтезировать гормоноподібні соединения. Согласно современным представлениям действие большинства по этим биологически активных вещественных направленная на обеспечение нормального функционирования органов, в которых они синтезируются. Однако некоторые гормоны, которые продуцируются клетками органов иммунной системы, делают регуляторные реакции на уровне всего организма.
Так, например, клетки тимусу синтезируют тимулін, тирозин, тимопоетин, которые принимают участие в процессах дифференцирования Т-лімфоцитів. Эти гормоноподібні пептиды влияют на процессы синтеза клеточных рецепторов к медиаторам и гормонам, стимулируют разрушение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах, регулируют состояние углеводного и белкового обмена, а также обмену кальция, функции щитовидной и половых желез, модулируют эффекты глюкокортикоидов, тироксину (антагонизм) и соматотропину (синергизм).
Из костного мозга млекопитающих получена смесь биорегуляторных пептидных медиаторов – мієлопептидів (МП) с молекулярной массой 500-3000 Да. Установлено, что МП-1 повышает функциональную активность Т-хелперів, МП-2 подавляет рост злокачественно модифицированных клеток, МП-3 стимулирует фагоцитарную активность и цитотоксические свойства макрофагов, МП-4 убыстряет дифференциацию и дозревание ствольных клеток в костном мозге, а МП-5 способен как подавлять рост некоторых опухолей у мышей, так и возобновлять функциональную активность Т-хелперів, супресовану продуктами метаболизма опухолей.
Динамика развития иммунных процессов в организме зависит не только от генетически предопределенных тенденций, но и от условий их реализации, то есть состоянию организма, которое определяется нервной системой.
Существование определенной области в районе 3-го и 4-го желудочков мозга, где гематоенцефалічний барьер является проникним для пептидов с низкой молекулярной массой, позволяет допустить, что некоторые интерлейкины (IL-1, Иl-2), высвобождаясь в очаге воспаления, проникают в мозг. На нервных клетках находятся высокоспециализированные рецепторы к разным гормонам и цитокинам. Такие нейроны обнаружены в неокортексе, мозжечке, большинстве отделов гіпокампальної извилины. На этом основании высказывается мысль, что указанные вещества могут принимать участие в дифференцировании нейронов и функционировании клеток мозга. Клетки нервной системы продуцируют вещества, которые, как считалось раньше, имеют отношение только к иммунной системе. Известные также данные о том, что IL-1, Иl-6, интерфероны, ТАf, а также эйкозаноиды синтезируются в ЦНС клетками макроглії и микроглии. Например, глиальные клетки секретируют IL-1, который может усиливать пролиферацию нейронов. Микроглиальные клетки имеют мезодермальне происхождения, их засчитывают к клеткам системы моноцитов и считают предшественниками макрофагов. Микроглиальные клетки експресують на своей поверхности рецепторы для Fc-фрагменів иммуноглобулинов. В условиях in vitro они способны трансформироваться в макрофагоподібні клетки с выраженной фагоцитарной активностью.
Возможно, секреция продуктов макрофагов в ЦНС и их поступлении в мозг из периферии обеспечивает центральную регуляцию иммунного ответа в острую фазу, а также информационно объединяет все системы организма в борьбе за сохранение гомеостаза. Моноциты и макрофаги способны не только синтезировать нейропептиды - АКТГ и ?-ендорфін, они также могут их метаболізувати, таким образом, проявляя элементы ауторегуляції иммунного ответа (аутокринное действие).
Клетки иммунной системы способны продуцировать эндогенные нейропептиды (эндорфины), которые взаимодействуют с опіоїдними рецепторами на чувствительных нервных окончаниях и модулируют болевые реакции.
Под воздействием IL-1 увеличивается функциональная активность гипоталамусу, который оценивается за продукцией ?-ендорфінів. Кроме того, IL-1 также стимулирует продукцию катехоламинов не только на периферии, но в ЦНС, например, клетками гипоталамусу, активизируя норадреналину нейроны. IL-1 является могучим стимулирующим фактором гіпоталамо-гіпофізарно-наднирникової системы, в первую очередь через стимуляцию проопіомеланокортизона в аденогипофизе, который есть тропною регуляторной субстанцией для последующего синтеза биологически активных веществ: опіатів, меланоцитостимулюючого гормону и кортикотропину (АКТГ).
Интерлейкины могут непосредственно регулировать выход нейротрансмиттеров и эффективность их взаимодействия со специфическими рецепторами. Они непосредственно влияют на активность нейронов коры, гиппокампа, амігдали, гипоталамусу, вызывая активационные и тормозные эффекты, облегчая ответы на сенсорную стимуляцию. Интерлейкины и интерфероны подавляют долговременную функциональную активность в разных синаптичних системах гиппокампа. Большинство синапсов - открытые контакты, из которых медиаторы и модуляторы могут распространяться как трехмерный диффузный сигнал (рис. 2.1.) (объемное распространение трансмітера), реализовывая гуморальное действие на окружающие клетки. В связи с этим, непосредственный нейромедіаторний фон, который создается секрецией самих нейронов мозга, имеет большое значение в создании микросферы (микроклимату) мозга.