- •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
2.2. Сверхсемья иммуноглобулинов
Установлено, что некоторые белки головного мозга, который развивается, и иммунной системы происходят от "примитивных" молекул адгезии, в результате эволюции которых сформировались белки сверхсемьи иммуноглобулинов (IGSF). К ней принадлежат антитела и рецепторы Т-лімфоцитів (TCR). Членами этой сверхсемьи являются глобулярные гликопротеины с характерной доменной структурой, которая состоит из антипараллельных поліпептідних ?-ланцюгів, что связанные дисульфидной связью. Для доменов IGSF характерный взаимный афінітет, что предопределяет стойкость полідоменних структур димеров и тетрамеров. Взаимный афінітет доменов IGSF оказывается в виде гомодимерного и реже гетеродимерного связывания.
Анализ экспериментальных исследований показал, что самыми примитивными членами IGSF являются белки межклеточной адгезии с доменами типа С2, что експресуються преимущественно в нервной ткани беспозвоночных и позвоночных животных. К белкам этой сверхсемьи относят молекулы міжнейрональної адгезии (NCAM) и молекулу контактного взаимодействия между нейрональними и глиальными клетками (NGCAM).
Допускается, что предшественник всей сверхсемьи был мембранным белком, его молекулы выполняли и контактную, и сигнальную функции. В результате дуплікації начального гена появились полідоменні белки с дивергенцией структуры и функции определенных доменов. Некоторые домены типа С2 превращались в домены V2 с более сложной и более варіабельною структурой, что способствовало усилению их рецепторной функции. Другие белки с доменами С2 (NGCAM, TAG-1) включили в свою структуру последовательности молекул семейства інтегринів, что усилило их адгезивные свойства.
В процессе эволюции белков IGSF происходит изменение их лігандів: гомофілічна взаимодействие изменяется на гетерофілічну. Сигнальная функция некоторых белков типа С2 усилилась путем цитоплазматических участков, которые взаимодействуют с внутриклеточными тирозинкіназами и фосфатазами. Такие белки стали трансдукторами клеточного сигнала.
Белки IGSF с доменами С2 и V2 обнаруживают не только в хребетних, но и у беспозвоночных животных. Напротив, белки типа V1 и С1 найдены только у позвоночных животных.
Почти все белки, которые содержат варіабельні домены V1 (TCR, Ig, CD8, CD28, CD7, В29 млекопитающих), являются димерами или имеют сложную структуру, в отличие от белков, которые содержат домены типа V2, - преимущественно мономеров. Допускают, что общий предшественник иммуноглобулинов и TCR был димерным мембранным белком (у безхребетних белки с доменами V1 не найденные). Домены типа C1 от С2 отличаются большей длиной полипептидной цепи. Они входят в состав молекул иммуноглобулинов, TCR, МЧС I и II. Некоторые домены C1 имеют участки связывания с Fc-рецепторами макрофагов и некоторых других клеток, а также с компонентами комплемента, то есть забезнечують реализацию ефекторної функции антител.
В ранний эмбрионный период у млекопитающих в процессе клеточного взаимодействия принимают участие два типа адгезивных систем: Са2+-залежна и Са2+-незалежна. Молекула клеточной адгезии NCAM осуществляет Са2+-незалежну міжнейрональну адгезию в головном мозге, в отличие от молекулы NGCAM, которая осуществляет нейрон-гліальну адгезию.
В мозге взрослых животных молекулы NCAM обнаруженные в пресинаптическом комплексе нейронов. Превращение полісиальованої эмбрионной формы NCAM на зрелую форму характерно и для клеток скелетных мышц, где обычно NCAM сосредоточена в области нервной пластинки. Такое замещение формы NCAM в процессе эмбрионного развития и после денервации скелетных мышц напоминает аналогичные изменения, характерные для ацетилхолінового рецептора, который наводит на мысль об их совместимой регуляции.
Молекулы адгезии ЦНС NCAM и NGCAM и молекулы межклеточного взаимодействия ICAM относят к системе палеоиммунитета. На клетках, которые относятся к системе палеоиммунитета, преобладают лектину рецепторы, которые распознают самые распространенные углеводы и гликолипиды клеточных стенок микроорганизмов, а также некоторые вещества, которые появляются на поверхности собственных клеток организма при нарушении их структуры и метаболизма.
К системе палеоиммунитета также относят молекулы вуглевод-білкової взаимодействия, которые обеспечивают "роллінг", взаимодействую лимфоцита на поверхности эндотелиальной клетки, трансендотеліальную миграцию.
Высокую степень гомологии по отношению к молекулам адгезии ЦНС (NCAM и NGCAM) обнаруживают молекулы межклеточной адгезии ICAM, которая является глікозильованими протеинами с пятью імуноглобуліноподібними доменами. Считают, что степень глікозильованості молекул адгезии может влиять на лігандну специфичность.
Следует отметить, что в иммунорегуляторных реакциях в состав клеточных мембран и цитокинов включенные углеводы нескольких типов: N-аміноцукри (N-ацетилглюкозамін, N-ацетилгалактозамін) и D-цукри (D-галактоза, D-глюкоза), а также N-ацетилнейрамінова кислота и ?-фукоза. Эти же углеводы входят в состав гликолипидов (гангліозидів) головного мозга. Однако, среди функций гангліозидів головного мозга необходимо отметить преимущественно супрессорное действие на активированные иммунокомпетентные клетки in vitro.