Иммунология. иммуналогия отве-1. 1. Понятие об иммунитете. История развития иммунологии. Связь иммунологии
 Скачать 1.78 Mb.
|
|
7. Воспление как основа иммунных комплексов. Воспаление является защитной реакцией организма. Наиболее часто причиной его развития является инфекция. Воспаление является иммунозависимым процессом, поскольку основными элементами реакции выступают клетки и макромолекулы с иммунокомпетентными свойствами. Основными компонентами острого воспаления являются тучные клетки, тканевые макрофаги, полиморфноядерные лейкоциты и продуцируемые ими медиаторы, а также компоненты плазмы крови. Установлено, что вслед за проникновением патогена в организм, которое, как правило, сопровождается повреждением ткани, происходит активация тучных клеток, базофилов, тромбоцитов и высвобождение из них вазоактивных веществ (гистамина, серотонина и других), вызывающих расширение сосудов и повышающих их проницаемость для плазмы крови. Клинически эта стадия проявляется покраснением места воспаления. В свою очередь, повышенная проницаемость сосудов приводит к проникновению в ткани жидкости и компонентов сыворотки, что проявляется развитием отека, припухлости. В этот период также активируется кининовая, свертывающая и фибринолитическая системы. • На начальных этапах воспаления основным клеточным элементом реакции выступают нейтрофилы. Под влиянием хемокинов (ИЛ-8 и др.) они мигрируют из крови в зону воспаления, где через 6 часов с момента развития реакции их концентрация достигает своего пика. Они являются основным типом клеток, инфильтрирующих ткань. Нейтрофилы активно фагоцитируют микробы, проникшие в организм, а также выступают в качестве важного источника медиаторов в зоне воспаления: ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОб, ИЛ-8. Под влиянием микробов происходит также активация тканевых макрофагов, что проявляется в активном фагоцитозе микробов и дополнительной продукции провоспалительных цитокинов. Местное действие цитокинов приводит к увеличению сосудистой проницаемости и повышению экспрессии не клетках эндотелия сосудов молекул адгезии, что, в свою очередь, способствует аггрегации в этом месте иммунокомпетентных клеток и миграции их в зону воспаления. Это приводит к дальнейшей концентрации в воспаленной ткани гуморальных антимикробных факторов и клеток с фагоцитирующими свойствами, а также к привлечению лимфоцитов. Следует заметить, что при слабой вирулентности микробов и малом их поступлении в организм локальное воспаление может быстро закончиться (за 5-7 дней) без вовлечения в воспалительный процесс иммунной системы. • Под влиянием хемотаксических факторов в зоне воспаления также повышается содержание моноцитов/макрофагов и лимфоцитов. Все макрофаги воспалительного очага происходят из моноцитов крови. Превращение моноцита в макрофаг обычно длится от нескольких часов до 1-2 дней. Созревание макрофагов сопровождается увеличением синтеза белка, повышением количества лизосом, появлением зернистости в цитоплазме, увеличением размеров клетки. Период жизни зрелых макрофагов составляет несколько месяцев. Микробицидные свойства макрофагов обеспечиваются, главным образом, благодаря гидролитическим ферментам, катионным белкам, их способности продуцировать активные формы кислорода. Концентрация макрофагов в зоне воспаления обеспечивает активное удаление микробов и их продуктов из зоны воспаления, элементов разрушенных тканей (внеклеточного матрикса и клеток). Макрофаги также являются продуцентами хемокинов и факторов, стимулирующих репарационные процессы в поврежденных тканях. Макрофаги, захватывая и перерабатывая антиген, а также представляя его в иммуногенной форме Т-лимфоцитам, выступают в качестве основных инициаторов иммунных реакций. Без участия макрофагов выработка антимикробных антител весьма затруднительна. • Важным элементом воспалительной реакции являются лимфоциты. Лимфоциты постоянно циркулируют в периферической крови. В норме небольшой их процент инфильтрируют слизистые оболочки и кожу. Циркуляция лимфоцитов в крови и миграция в ткани и обратно в кровь и лимфу позволяет иммунной системе контролировать и поддерживать антигенный гомеостаз организма. Отдельный лимфоцит в течение суток способен пройти этот сложный и длинный путь 1-2 раза. Активация наивных лимфоцитов антигеном происходит, как правило, в регионарных лимфатических узлах либо в лимфоидной ткани слизистых покровов (пейеровых бляшках кишечника, лимфоидных узелках бронхов, мочевого пузыря и других подобных образованиях). В лимфоидной ткани макрофаги, дендритные клетки, захватившие антиген, презентуют его в иммуногенной форме Т-лимфоцитам хелперам. Активированные Т-лимфоциты хелперы вступают в контактное взаимодействие с активированными антигеном В-клеток. В результате этого взаимодействия В-лимфоциты получают необходимые активационные сигналы, запускающие их в пролиферацию и дифференцировку, в результате которых формируется антигенспецифичный пул плазматических клеток, который и выступает в качестве продуцента антител. Развитие гуморального иммунного ответа приводит к образованию антител, а результатом клеточного иммунного ответа является образование Т-киллеров. Клеточная форма является основной в защите организма от вирусных инфекций, антительная - в защите от внеклеточных микробов. Продуцируемые в лимфоидной ткани антитела поступают в ток крови, с которым и направляются к месту концентрации патогена (воспаления). Антитела нейтрализуют токсины, продуцируемые микробами, агглютинируют микробные клетки, что делает их более доступными для фагоцитоза, и выступают в качестве опсонинов, связываясь с микробом с помощью (Fab)2-фрагмента, а через Fс-фрагмент присоединяясь к макрофагам и полиморфноядерным лейкоцитам. Мигрирующие в зону воспаления активированные Т- лимфоциты являются источником целой гаммы регуляторных цитокинов, которые способны как направлять хемотаксис наивных иммунокомпетентных клеток в зону воспаления, стимулировать фагоцитоз и метаболизм клеток с фагоцитарными свойствами, так и подавлять гиперактивность отдельных клеток, формируя воспалительный ответ, адекватный повреждающему фактору и микробной инвазии. Т-киллеры в случае вирусной инфекции элиминируют вирусы и вирус-инфицированные клетки. Включение в воспалительный процесс иммунных механизмов борьбы с инфекцией, как правило, приводит к элиминации патогена и окончании воспаления как защитной физиологической реакции организма. 8. Учение И.И Мечникова о фагоцитозе. Микро- и макрофаги. Стадии фагоцитоза. Незавершенный и завершенный фагоцитоз. Система мононуклеарных фагоцитов. Врожденные дефекты функций фагоцитирующих клеток. Лабораторные методы оценки функций фагоцитов. НСТ-тест в оценке функции фагоцитов. И.И. Мечниковым (1882). Он показал фундаментальную роль фагоцитоза как способа питания одноклеточных организмов, эволюционировавшую у многоклеточных в механизм защиты от чужеродных агентов. В настоящее время роль фагоцитоза в организме многоклеточных рассматривают еще шире: показано его участие в морфогенезе, элиминации клеток, погибающих по механизму апоптоза и т.д. -Макрофаги (моноциты, клетки фон Купфера, клетки Лангерханса, гистиофаги, альвеолоциты и др.) способны эффективно захватывать и внутриклеточно разрушать различные микробы и повреждённые структуры. - Микрофаги (гранулоциты: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тромбоциты, эндотелиоциты, клетки микроглии и др.) в меньшей степени, но также способны захватывать и повреждать микробы. Стадии • активаци и хемотакси — целенаправленно движени клет к объект фагоцитоз в сторон повышающейс концен траци хемоаттрактантов, роль которы играю хемокины, компонент комплемент и микробно клетки, продукт де градаци ткане организма; • адгези (прикрепление) части к поверхност фагоцита. В адгези важну рол играю 7Ъ//-подобны рецепторы, а такж рецептор к Fc-фрагмент иммуноглобулин и СЗв компонент комплемент (тако фагоцито называетс им мунным). Иммуноглобулин М, G, СЗв-, С4в-компонент комплемент усиливаю адгези (являютс опсонинами), служа мостико межд микробно клетко и фагоцитом; • поглощени частиц, и погружени в цитоплазм и образование вакуол (фагосомы) • внутриклеточны киллин (убийство) и переваривание. По сл поглощени частиц фагосом сливаютс с лизосома — образуетс фаголизосома, в которо бактери гибну ио действие бактерицидны продукто грану (кислородне швисима систем бактерицидное™). Одновременн в клетк усиливаетс потреблени кислород и глюкоз — развиваетс та называемы респираторны (окислительный) взрыв, чт приводи к образовани токсичны метаболито кислород азот (Н2 2 , супероксиданион О2 , гипохлорно кислоты, пироксинитрита), обладающи высоко бактерицидность (кислородзависима систем бактерицидности). Завершенный фагоцитоз — полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците. Незавершенный фагоцитоз — выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. Это характерно для факультативных и особенно - облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с блокадой фагосомо- лизосомального слияния (вирус гриппа, микобактерии, токсоплазмы), резистентностью к действию лизосомальных ферментов (гонококки, стафилококки), способностью микробов быстро покидать фагосомы после поглощения и длительно пребывать в цитоплазме (риккетсии). Система мононуклеарных фагоцитов представлена промоноцитам костного мозга, моноцитам крови и тканевым макрофагами. Моноциты, в отличи о нейтрофилов, — незрелы клетки, которые, попадая в кровяное русло и далее в ткани, созревают в тканевые макрофаги (плевральные и перитонеальные, купферовские клетки печени, альвеолярные, интердигитальные клетки лимфатических узлов, костного мозга, остеокласты, микроглиоциты, мезангиальные клетки почек, сертолиев клетк яичек, клетки Лангерганса Гринстейн кожи). Продолжительность жизни мононуклеарных фагоцитов о 40 д 60 сут. Врожденные дефекты функций фагоцитирующих клеток. Фагоцитоз – первая стадия образования АТ (Мечников, 1908) → нарушения фагоцитоза могут привести и к недостаточности специфического иммунитета. Механизмы нарушения фагоцитарной активности: = Нарушение подвижности фагоцитов→ они не могут приблизиться и фагоцитировать. Пример: синдром «ленивых нейтрофилов»; = Утрата способности фагоцита уничтожать уже поглощенные клетки.Микроорганизм живет и размножается внутри фагоцита, который выполняет роль капсулы и защищает его от неблагоприятных воздействий окружающей среды, в том числе и от АТ. Может быть несколько причин незавершенного фагоцитоза: 1. Неспособность фагоцита продуцировать Н 2 О 2 .В результате не наступает конечный этап фагоцитоза – уничтожение микроорганизмов. Пример: хронический грануломатоз детей. Другое название «болезнь парадоксов». Парадоксы заключаются в том, что дети проявляют высокую степень устойчивости к вирулентным микроорганизмам, но беззащитны перед условно патогенной флорой. 2. Нарушение структуры и функции лизосом –приводит к незавершенному фагоцитозу. Пример: болезнь Чедиака-Хигаси. 3. Дефицит миелопероксидазы фагоцитов –в качестве примера приводим одноименное заболевание «заболевание недостаточности миелопероксидазы фагоцитов». Лабораторные методы методом радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини.В настоящее время этот метод все еще находит свое применение, предпочтение отдается моноклональным антителам против отдельных антигенных детерминант (эпитопов), характерных для отдельных классов иммуноглобулинов. Принцип метода Манчини заключается в том, что образцы исследуемых сывороток помещают в лунки агара, в которых содержатся антитела против IgM, IgG, IgA в стандартной концентрации. Иммуноглобулины, содержащиеся в исследуемой сыворотке, диффундируют в агар и при взаимодействии с соответствующими антителами образуют кольца преципитации. До тех пор, пока в лунке сохраняется избыток антигена, происходит постепенное увеличение диаметра кольца преципитации. Окончательный размер кольца преципитации зависит от концентрации соответствующих иммуноглобулинов. Метод Манчини позволяет определить концентрацию иммуноглобулинов, равную 10 мкг/мл. Ошибка метода составляет 10%. Для диагностики нарушений врожденного иммунитета обычно определяют фагоцитарную и метаболическую активность нейтрофилов и оценивают состояние системы комплемента. Наиболее информативными для оценки фагоцитарной системы следует считать фагоцитарный индекс, фагоцитарное число (отражает поглотительную способность нейтрофилов) и индекс бактерицидности (отражает переваривающую способность нейтрофила). Фагоцитарный индекс (ФИ) – процент клеток, вступивших в фагоцитоз, от общего их числа. Фагоцитарное число (ФЧ) – среднее число бактерий или частиц латекса, поглощенных в расчете на один нейтрофил. Также проводятсятесты спонтанного и стимулированного фагоцитоза с использованием частиц латекса. Фагоцитоз с латексом основан на поглощении частиц латекса нейтрофилами (адгезия, захват и полное поглощение). При проведении спонтанного теста лейкоциты, выделенные из периферической крови, смешивают с суспензией частиц латекса; при проведении теста индуцированного фагоцитоза к полученной смеси добавляют раствор пирогенала. После инкубирования при 37 0 С в течение 30 минут готовят мазки, а затем в фиксированных и окрашенных по Романовскому-Гимзе мазках подсчитывают процент нейтрофилов, поглотивших латекс. 4. Тест восстановления нитросинего тетразолия –НСТ-тест позволяет оценить метаболическую активность гранулоцитов крови, выявляет резервные возможности внутриклеточных систем фагоцитов. НСТ-тест основан на восстановлении поглощенного лейкоцитами крови растворимого красителя – нитросинего тетразолия в нерастворимый диформазан черного цвета (внутриядерные включения – глыбки диформазана) под влиянием супероксиданиона, образующегося в НАДФ-Н-оксидазной реакции, инициирующей процесс стимуляции фагоцитоза. 9. Макрофаги: происхождение, виды, маркеры и рецепторы. Биологические функции макрофагов. Дендритные клетки: происхождение, виды и функции Приосхождение родоначальников моноцитов/макрофагов является миелоидная стволовая клетка костного мозга, которая трансформируется в монобласт, затем проходит стадию промоноцита и, дозревая до моноцита, поступает в кровоток. Моноциты циркулируют в кровотоке от 1 до 3 дней, а затем мигрируют в различные органы и ткани, где становятся макрофагами. Средняя продолжительность жизни моноцитов/макрофагов составляет от 20 суток до 7 месяцев. Таким образом развитие моноцитов/макрофагов проходит в 3 стадии: костный мозг - кровь - ткани. Виды . Альвеолярные макрофаги – находятся в стенках альвеол легких, очищают вдыхаемый воздух от различных загрязняющих и вредоносных частиц. 2. Купферовские клетки – в печени. Их назначение в основном заключается в уничтожении старых клеток крови. 3. Гистиоциты - распространенная разновидность макрофагов, которые встречаются во всех органах. Дело в том, что это – клетки соединительной ткани: волокон, образующих строму (каркас) большинства структур тела. Иногда гистиоциты превращаются в «настоящие» макрофаги. 4. Селезеночные макрофаги – располагаются в синусоидных сосудах этого органа. Как и у клеток Купфера, их задача заключается в том, чтобы вылавливать из крови и уничтожать отжившие клетки крови. Недаром селезенка называется кладбищем погибших эритроцитов! 5. Дендритные клетки – макрофаги, находящиеся под слизистыми оболочками и в коже, то есть фактически на границе с внешней средой. 6. Перитонеальные макрофаги – фагоциты, «живущие» в брюшине. 7. Где находятся макрофаги лимфатических узлов, понятно по названию. Это благодаря им лимфоузлы известны в качестве фильтров, очищающих лимфу. Кроме того, к основным маркерам моноцитов и макрофагов относят: 1. РЕЦЕПТОРЫ ДЛЯ Fc-фрагментов иммуноглобулинов: высокоаффинный для IgG- CD64, низкоаффинный-CD16, для IgE-CD23. 2. рецепторы для компонентов комплемента - С3а, С5а, С3b (CD11b) 3. рецепторы для ЦК - ИФН; ИЛ-1, 6; ФНО, ФИМ (фактора, ингибирующего миграцию) и др. 4. адгезивные молекулы и рецепторы, которые обеспечивают одно из важных свойств этих клеток - адгезивность - CD18 и др. 5. лектины - углеводные компоненты; простые сахара. 6. рецепторы для других биологически активных субстанций: гормонов, нейромедиаторов, гистамина. 7. антигены ГКГ (HLA) - антигены I класса и II (HLA-DR) –на активированных клетках. 8. CD14 (рецептор для ЛПС); CD80 и 86 Рецепторы - CD14 - рецептор для комплексов бактериальных ЛПС с белками сыворотки крови, связывающими ЛПС (LBP), а также липоарабиноманнана клеточной стенки микобактерий и липотейхоевой кислоты грамположительных бактерий. - Рецепторы для фрагментов фосфолипидных мембран и других компонентов собственных повреждённых и умирающих клеток (рецепторы-«мусорщики», scavenger receptors). Таков, например, CD163 - рецептор для «старых» эритроцитов. - Рецептор, связывающий маннозу (Macrophage Mannose Receptor). Присутствует на мембране тканевых макрофагов и через маннозосодержащие поверхностные структуры связывает бактерии, вирусы и грибки. -Рецепторы для комплемента - CR3 (интегрин CD11b/CD18) и CR4 (интегрин CD11c/CD18). Помимо комплемента они связывают и ряд бактериальных продуктов: ЛПС, липофосфогликан Leishmania, гемагглютинин из филаментов Bordetella,поверхностные структуры дрожжевых клеток Candida и грибков Histoplasma. - CD64 - рецептор для Fc-фрагментов IgG - FcγRI (Fcy-рецептор первого типа), обеспечивающий фагоцитоз макрофагами иммунных комплексов. Сила связывания FcyRI с иммуноглобулинами различных изотипов убывает в ряду: IgG3 > IgG1 > IgG4 >IgG2. • Рецепторы, осуществляющие взаимодействие с лимфоцитами. Наряду с уже упомянутым CD64 к ним относят: |