- •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
5.Патолого-анатомічна картина у больных на дцп.
Разнообразные по этиологии и клиническим проявлениям ДЦП имеют и разную анатомическую основу. В свежих (недавних) случаях находят разбивание нервной ткани, кровоизлияние в оболочки и вещество головного мозга, гиперемию и отек его, очаг размягчения, гистопатологические изменения, что характерные для энцефалита. Размеры патологического очага и его локализация разные в каждом случае. При многолетнем существовании у ребенка аномалии развития мозга (микроцефалия, дисгинезія или агенезія отдельных его долей, асимметрия, паренцефалія но др.), рубцы, киснуть, атрофия звивин, водянка мозга, утолщения и помутнения оболочек но др.
В ряде случаев оказываются грубые вогнищеві дефекты - атрофический лобарный склероз, атрофия клеток базальных ганглиев и зрительного бугра, гипофиза, мозжечка. Атрофический лобарный склероз проявляется массивной локализованной атрофией лобной судьбы, недоразвитием коры головного мозга, среднего мозга. Поражение базальных ганглиев и зрительного бугра характеризуется разрастанием мієлінових волокон с кольцеобразным расположением их вокруг сосудов. Обычно эти изменения происходят при ядерной желтухе. В мозжечке оказывается недостаточная миелинизация ведущих путей, изменение нейронов.
Гистопатологические изменения могут быть диффузными или резко ограниченными, поражать преимущественно пирамидные или экстрапирамидные системы, кору или главным образом подкорковую область.
При световой микроскопии срезов головного мозга морских свинок, в которых был смоделирован церебральный паралич, отмечается поражение всех отделов головного мозга и в первую очередь таламічних участков и движущих зон коры. Изменения испытывают перед всем мієлінизовані аксоны, клетки страдают меньшей мерой. Данные электронной микроскопии свидетельствуют о появлении в большинстве средних и мелких дендритів мультивезикулярних телец, небольших вакуолей с одновременным повышением электронной плотности митохондрий, частичное разрушение системы мікротрубочок. В отличие от этого структурные изменения аксонних окончаний проявляются через тотальное повышение осмофілії матрикса не только митохондрий, но и самих терміналей на фоне процессов генералізованого отека тканей мозга. Дезинтеграция структурных элементов в дендритах при относительной сохраненности структуры митохондрий свидетельствует о том, что эта ультраструктурна патология лежит в основе нарушений функциональных связей и проведение нервных импульсов, а также транспорту веществ в дендритах нервных клеток (в частности неокортекса), что приводит к частичному функциональному разъединению разных образований мозга при моделировании ДЦП.
6.Нейроимунопатологични механизмы формирования дцп.
Как уже отмечалось раньше в основе развития ДЦП стоит імунопатологічний процесс, который может возникнуть при действии на плод хронической внутриутробной гипоксии или интоксикации. В результате нейроиммунного конфликта происходит высвобождение мозговых антигенов, которые стимулируют образование антител к тканям собственного мозга. И как следствие этого запускаются аутоімунні реакции, которые приводят к патологическим изменениям как в нервной (например, в перивентрикулярній области), так и в иммунной системах плода.
Начальная активация аутореактивних Т-клітин возникает в результате молекулярной мимикрии во время внутриутробной бактериальной или вирусной инфекции, как следствие совпадения гомологических коротких последовательностей аутоантигена с белками возбудителей. Другими словами, один рецептор Т-клітини может узнавать разные, но структурно похожие пептиды большого количества разнообразного патогена, создавая тем самым возможность обширной перекрестной реактивности антигенов, на первый взгляд, абсолютно разных.
Потенциально аутоагресивні Т-клітини могут быть активированы на периферии путем стимуляции вирусным или бактериальным суперантигеном. Суперантигены стимулируют Т-клітини путем перекрестного связывания с их рецептором молекулы HLA класса II, експресованій на другой клетке. Суперантигены могут активировать большое количество клонов Т-клітин, специфических для разных антигенов, включая аутоантигены. В то же время показано, что суперантигены не являются триггером ДЦП, но могут быть підтримуючим механизмом на поздних стадиях демиелинизирующего процесса. Т-клітини могут также активироваться и неспецифическими путями, например, высокой локальной концентрацией цитокинов во время любых других воспалительных реакций, изменением экспрессии аутоантигенов или нарушением анатомического барьера.
Каким бы не был точный механизм первичной активации аутореактивних Т-клітин и их последующей реактивації во время заострения, очевидно, что эти процессы происходят за ЦНС, поскольку ее микросреда владеет способностью ограничивать и уменьшать локальные иммунные реакции.
Следующий этап патологического процесса — проникновение аутореактивних Т-клітин через ГЕБ с помощью увеличения экспрессии молекул адгезии. Выход лейкоцитов из сосудистого русла осуществляется через ряд этапов: селектинопосредкована адгезия, інтегринопосредкована адгезия, диапедез, миграция к очагу воспаления. Первыми клетками, которые проникают в ЦНС, является CD4+ Т-клітини, которые распознают свои антигены, расположенные на молекулах МЧС класса II макрофагов и клеток микроглии.
Активированные Т-лімфоцити, которые проникли в нервную систему, повторно активированные макрофаги и клетки микроглии выделяют прозапальні цитокины: интерферон-гамма (IFN-?), лимфотоксин, TNF-?, что приводит к развитию ограниченной воспалительной реакции. На этом фоне начинает быстро изменяться мікрооточеня мозгу за счет резкого роста содержимого медиаторов воспаления; изменяется проницаемость ГЕБ и в результате открывается доступ вторичного потока моноцитов и других клеток воспаления. В очагах воспаления начинают продуцироваться миелину антитела, концентрация которых быстро растет за счет системноутворених антител, которые проникают через ГЕБ. Начинается процесс демиелинизации и гибели олігодендрогліоцитів, что прогрессирует в результате активации системы комплемента и макрофагів/мікроглії. Макрофаги являются дополнительным источником медиаторов воспаления, включая кислородные радикалы, TNF-?. Часть медиаторов и цитотоксических факторов выделяется активированными клетками глії, дополнительно повреждая миелин и олігодендрогліоцити. Стимулируются клетки воспаления, которые усиливают процесс демиелинизации. Проницаемость ГЕБ еще больше растет. Увеличивается прилив новых вредных факторов, что еще больше усиливает аутоімунну реакцию (Pис.6.1.).
Рис.6.1. Механизм развития аутоімунних реакций при ДЦП
Примечание:
1 – активированные Т-лімфоцити;
2 – повторно активированные макрофаги;
3 – активированный микроглиоцит;
АО – антитела;
ГЕБ – гематоенцефалічний барьер.
Причин ремиссии при ДЦП может быть несколько. Первичная, обычно монофазная, системная реакция аутореактивних Т-клітин стихает после исчезновения пускового фактора — инфекции. Кроме того, определенную роль играет повышение системной продукции противовоспалительных цитокинов. Выделяют и такой фактор, как локальное уничтожение аутореактивних Т-клітин путем апоптоза.
Приведенные представления о імунопатогенез ДЦП определили генеральную линию разработки новых способов иммунотерапии ДЦП: манипулирование иммунологическими процессами с помощью биотехнологических продуктов, предназначенных для имитации, притеснения или другого действия на полипептиды или полинуклеотиды естественного происхождения.