- •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
4. Роль антител в патогенезе болезни Альцгеймера.
В патогенезе болезни Альцгеймера важное значение имеет селективная дегенерация холінергічних нейронов базального ядра Мейнерта, что иннервируют кору. В связи с этим среди нейроантител, которые оказываются в крови и ликворе больных, особенное внимание привлекают антитела, которые владеют специфичностью к холінергічних структурам.
В крови и цереброспинальной жидкости больных сенильною деменцией Альцгеймерового типа оказываются антитела к холінергічних нейрональних структур (нейрональних мембран, синаптосомам), белков нейрофибрилл, к ферментам синтеза и метаболизма ацетилхолина. Уровень этих аутоантител в 20-30% случаев превышает норму. Определенная масса нейроантител связана в иммунных комплексах, уровень которых превышает норму в 20-30% больных. Обнаруженная корреляция уровня антител, которые имеют специфичность к холінергічних структурам, и тяжестью нарушений умственной деятельности.
Циркулирующие в крови больных антитела к ацетилхолінтрансферази могут способствовать дефициту ацетилхолина и связанным с ним дефекту холінової трансмиссии в сохраненных нейронах. У больных оказываются антисинаптосомальні антитела, которые могут предоставлять патогенный эффект, который свидетельствует об их способности лізувати синаптосомы мозга в культуре клеток. Важно отметить, что эти антитела имеют наибольшее патогенное влияние на холінергічні синаптосомы.
В сыворотке крови больных оказываются антитела к ?-амілоїдного белка -42. Этот белок является основным компонентом сенильних бляшек, причем содержание антител к нейротоксичному фрагменту ?-амілоїдного белка 23-35 было на 28% больше, чем уровень антител к ?-амілоїдного белка -41.
На ранних стадиях заболевания оказываются аутоантитела к лизоциму. В крови больных оказываются аутоантитела к серотонину и дофаміну, к брадикинину, вазопресину, ангиотензину II, что может быть механизмом нейродезрегуляторних расстройств.
Иммунологическая інактивація дофаміну может принимать участие в механизмах значительного снижения уровня центрального дофаміну при болезни Альцгеймера, которая может быть основой депрессивных расстройств, выраженных в начале заболевания. Показано, что повышение уровня антител до дофаміну наблюдается в первые 5 годов после начала болезни, тогда как в следующие годы содержимое дофамінових аутоантител не отличалось от их уровня в крови психически здоровых лиц.
Можно считать, что антитела к серотонину принимают участие в снижении уровня центрального и периферического серотонину, который наблюдается при болезни Альцгеймера, и в генезисе неврологических расстройств, связанных с дефицитом нейротрансмиттера. Можно считать, что иммунологическая інактивація медиаторов воспаления - серотонину и брадикинину ограничивает воспалительный процесс в патологических очагах образования сенильних бляшек. О развитии локального воспаления в ЦНС свидетельствует высокое содержание в крови и бляшках прозапальних цитокинов, тромбину ?2-мікроглобуліну.
Рано возникающие нарушения барьерных функций могут быть связанные с изменением стенки церебральных сосудов. На стадии, происходит накопление кислого мукополисахарида в мозговых артериях, артериолах, капиллярах, что приводит к резкому набуханию сосудистой стенки. Это может вызывать нарушение межэндотелиальных контактов. Можно считать, что в механизмах повреждения сосудистой стенки определенное участие принимают сосудистые антитела, которые циркулируют в крови больных. F(ab) 2 фрагмент этих антител реагирует на гепарин-сульфат-протеогліканами базальных мембран стенки мелких сосудов и капилляров. Учитывая важную роль протеогліканів в функциях ГЕБ, можно считать, что в этих условиях происходит иммунное повреждение барьера.
На поздних стадиях заболевания (11 лет - 24 года) в крови больных повышается уровень антител к ?-амілоїду, в высоком титре оказываются аутоантитела к нейротрофическому фактору S-100 и серотонину, который коррелирует с прогрессирующими расстройствами памяти на стадии консолидации.
У больных определяются антитела, которые реагируют с нейронами гиппокампа. Учитывая значение гиппокампа в формировании памяти, можно считать, что нейроиммуномодуляция может усиливать возникающие при болезни Альцгеймера патологические изменения в синаптичних терминалах мшистых волокон, которые формируют афферентную систему пирамидных нейронов гіпокампа, дегенерация которых коррелирует с ухудшением памяти при заболеваниях ЦНС и старении организма.
В крови больных обнаруженные аутоантитела к структурам сенильних бляшек, аггрегирующие компоненты которых токсичны для нейронов. Протективний эффект иммунизации аггрегирующими структурами нейрофибрилл по отношению к процессу агрегации нейрофибрилл, свидетельствует о защитном эффекте аутоантител при болезни Альцгеймера.
В связи с возможным значением дефицита нейротрофических факторов в патогенезе болезни Альцгеймера можно считать, что одним из механизмов патологии холінергічних нейронов есть інактивація нейротрофогену антителами к NGF, которые оказываются у больных в 60% случаев. Антитела к рецепторам NGF, которые расположены на холінергічних нейронах и является их маркерами, приводят к снижению плотности этих нейронов в медиальном ядре септуму и диагонального пучка и нарушений поведения, подобным с деменцией. Содержание NGF в тканях мозга может незначительно уменьшаться или же оставаться неизменным. Однако, учитывая патологические изменения холінергічних нейронов, можно считать, что их трофическое обеспечение может быть недостаточным для поддержания их жизнедеятельности и возобновление нарушенных функций нейронов без усиления синтеза трофических факторов. Индукция синтеза антител к NGF и их накоплению в тканях мозга позволяют думать об иммунологической інактивацію определенной массы трофического фактора. Строго выборочная локализация меченых антител к NGF на холінергічних структурах срезов мозга побочно свидетельствует о возможности иммуномодуляции этой нейрональної системы. О важной роли NGF в поддержке трофики холінергічних нейронов свидетельствует возможность ослабления вековых атрофических изменений холінергічних нейронов базальных отделов переднего мозга при введении NGF.
Эффект иммунологической інактивації NGF может усиливаться синтезирующими при болезни Альцгеймера антителами к гангліозиду GM1, который потенцирует трофический эффект NGF.
Есть основания считать, что в механизмах нарушения трофики холінергічних нейронов могут принимать участие антитела к структурным элементам глії. Антиглиальные антитела оказываются в черепно-мозговой жидкости больных с деменцией Альцгеймерового типа в отличие от пациентов с васкулярною деменцией.
В нарушении функций глії, могут иметь значение антитела к гліоспецифічного белку S-100, которые оказываются с наибільшою частотой в сравнении с другими заболеваниями ЦНС.
В цереброспинальной жидкости больных в высоком титре оказываются антитела к тироглобуліну. Эти антитела могут реагировать из тироглобуліном, который есть в холінергічних нейронах. Можно считать, что иммунологическая інактивація тиреотропных факторов способствует углублению деменции.
При анализе роли нейроиммунных процессов при болезни Альцгеймера необходимо обратить внимание на синтез аутоантител к нейроспецифической енолази, которая является гликолитическим ферментом ЦНС и обеспечивает энергетический гомеостаз мозга. В опытах с внутрижелудочковым введением антисыворотки к изоферменту енолази показано, что иммунологическое связывание фермента приводит к значительному изменению очень медленной электрической активности мозга и амнезии условно рефлекторных навыков в течение первых трех суток. У некоторых животных этот эффект сохранялся в течение 4 недель. Применение антител к изоферменту енолази обусловило развитие амнезии через 2-4 недели. У подопытных животных замедлялось образование новых условнорефлекторных связей.
Следует отметить, что содержание изоферментов енолази в тканях мозга в норме характеризуется исключительным постоянством. Эти данные позволяют считать, что циркулирующие в крови больных антитела к нейроспецифической енолази, могут иметь значение в механизмах нарушения функций мозга при болезни Альцгеймера.
Значительное снижение активности фермента синтеза ацетилхолина - холінацетилтрансферази в коре и гиппокампе больных в известной мере может быть обусловлено інактивацією соответствующими антителами. В базальных ганглиях, где локализованы холінергічні нейроны, изменения этого фермента менее значительные.
В связи с наличием массы аутоантител разной специфичности в крови больных значительно повышается уровень иммунных комплексов, который свидетельствует о высоком уровне аутоантигенов в крови и занижает представление о величине синтеза аутоантител
При болезни Альцгеймера антитела к структурам холінергічних нейронов и иммунные комплексы оказываются в цереброспинальной жидкости больных, а в сенильних бляшках есть иммуноглобулины. Можно считать, что они имеют гематогенное происхождение и содержат аутоантитела соответствующей специфичности. О нарушении ГЕБ, которое создает возможность развития нейроиммунных процессов, свидетельствует высокий уровень мозковоспецифічних белков в крови больных с умеренно выраженной патологией. В 94% случаев оказывается кислый гліофібрилярний протеин, в 64% больных определяется ?-2-глікопротеїн но другие мозковоспецифічні белки. Обнаружена сильная прямая корреляционная связь между уровнем кислого гліофібрилярного протеина и тяжестью інтелектуально-мнестичних расстройств. Эти данные отображают прогрессирующие деструктивные процессы в тканях мозга и свидетельствуют о нарушении гематоенцефалічного барьера, будучи высоко информативным показателем его проницаемости.
Не понятно значение нейросенсибилизации, которая формируется при болезни Альцгеймера. В большинстве больных с церебральной атрофией в кожно-аллергической пробе оказывается повышенная чувствительность немедленного-медленного типа и почти у всех пациентов оказывается замедленная гиперчувствительность к белку S-100.
Важное значение в гибели нейронов при болезни Альцгеймера предоставляется взаимодействию рецепторов для TNF с растворимым ?-амілоїдних белком.