Фагоцитоз. Характеристика клеток, участвующих в реакциях фагоцитоза
 Скачать 108 Kb.
|
|
Факторы неспецифической защиты организма (внешние барьеры, клеточные и гуморальные факторы). Защитные свойства кожи и слизистых. Виды иммунитета. Фагоцитоз. Характеристика клеток, участвующих в реакциях фагоцитоза. Стадии фагоцитоза. Завершенный и незавершенный фагоцитоз. Естественные киллеры (ЕК): характеристика функций. Распознавание естественными киллерами клеток мишеней и механизмы цитотоксичности. Воспаление как универсальная защитная реакция организма от патогенов. Понятие о паттернах («образы», «маркеры»): Паттерн- распознающие рецепторы- PRRs (pattern recognition receptors): Toll-подобные, эндоцитозные, растворимые. Toll-like рецепторы (TLRs) гранулоцитов, макрофагов, их роль в распознавании патогенов и активации механизмов врожденного иммунитета. Система комплемента. Пути его активации и эффекторные биологические функции. Интерфероны. Классификация и свойства. Механизм противовирусного действия альфа-интерферона. Применение интерферонов в медицине Центральные и периферические органы иммунной системы. Клетки иммунной системы: иммунокомпетентные, антиген-представляющие и антиген-неспецифической защиты, их характеристика. В- лимфоциты, этапы созревания и дифференцировки. В-клеточный рецептор (BCR). Т-лимфоциты: этапы созревания и дифференцировки. Популяции и субпопуляции Т-лимфоцитов. Типы Т-клеточного рецептора (ТСR) у Т-лимфоцитов: альфа/ бета (α,β) и гамма/дельта (γ,δ), их функциональные различия. Характеристика основных субпопуляций Т-хелперов (Th)-Th1,Th2 : CD-маркер и мембранные рецепторы клеток, цитокиновые профили, функции. Характеристика цитотоксических Т-лимфоцитов( Тс): CD-маркер и основные мембранные рецепторы клетки, синтезируемые цитокины, функция. Антигены.Антигены микроорганизмов. Антигены главного комплекса гистосовместимости (МНС I и МНСII). Механизм процессинга и презентации экзогенных (фагоцитированных и эндоцитированных) пептидных антигенов. Процессинг и презентациия эндогенных (синтезируемых на рибосомах клетки) пептидных антигенов. Строение и классы иммуноглобулинов. Изотипы, аллотипы и идиотипы антител. Рецепторная и медиаторная кооперация антигенпредставляющих клеток (АПК), Т- и В- лимфоцитов при развитии гуморального иммунного ответа. Первичный и вторичный иммунный ответ. Иммунологическая память. Т-зависимый иммунный ответ. Т-независимый иммунный ответ. Антитоксический иммунитет. Методы оценки напряженности специфического антибактериального иммунитета. Рецепторная и медиаторная кооперация антигенпредставляющих клеток и популяций Т- лимфоцитов в развитии клеточной формы иммунного ответа.Генетический механизм формирования специфического антиген-распознающего Т- клеточного рецептора (TCR). Эффекторная функция цитотоксического Т-лимфоцита (Т-киллер): распознавание мембранных антигенов клетки- мишени и механизм реализации цитотоксичности. Эффекторная функция Тгзт-Lm в иммунном воспалении. Медиаторы иммунного воспаления. Факторы неспецифической защиты организма (внешние барьеры, клеточные и гуморальные факторы). Защитные свойства кожи и слизистых. Виды иммунитета.Иммунитет – совокупность биологических явлений (процессов и механизмов)фагоцитоз направленных на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) защиту организма от инфекционных и других генетических чужеродных для него агентов По происхождению: 1. Наследственный (врожденный, видовой) - генетически закрепленная невосприимчивость к определенным возбудителям болезней или антигенам. Видовой иммунитет может быть абсолютным (нечувствительность человека к вирусам бактерий) или относительным (восприимчивость к возбудителю сибирской язвы у кур появляется после переохлаждения). обеспечивается неспецифическими факторами иммунной защиты: а) механические барьеры (кожа и слизистые, слизь и реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей) К факторам неспецифической защиты организма относят кожу, слизистые оболочки, фагоцитарные клетки, комплемент, интерферон, ингибиторы сыворотки крови. Кожа. Неповрежденная кожа является барьером для проникновения микроорганизмов. При этом значение механическиефакторы: отторжение эпителия и выделения сальных и потовых желез, которые способствуют удалению микроорганизмов кожи. Биологические факторы защиты обусловлены губительным воздействием нормальной микрофлоры кожи на патогенные микроорганизмы. Слизистые оболочки разных органов являются одним из барьеров на пути проникновения микроорганизмов. В дыхательных путях механическая защита осуществляется с помощью мерцательного эпителия. В слезах, слюне, материнском молоке и других жидкостях организма содержится лизоцим. Он оказывает губительное (химическое) действие на микроорганизмы. На микроорганизмы влияет кислая среда желудочного содержимого. Нормальная микрофлора слизистых оболочек, является антагонистом патогенных микроорганизмов. б) физико-химические барьеры (ферменты, соляная кислота желудочного сока, альдегиды и жирные кислоты потовых и сальных желез) Роль химических факторов защиты также выполняют выделения желез кожи (сальных и потовых). Они содержат жирные и молочные кислоты, обладающие бактерицидным (убивающим бактерии) действием с) иммунобиологические барьеры (клеточные - фагоцитоз, гуморальные - система комплемента, интерферон, защитные белки крови). 2. Приобретенный - формируется в процессе жизни, в результате перенесенного инфекционного заболевания (постинфекционный) или в результате вакцинации (поствакцинальный), а также путем передачи антител от матери к плоду. Формы приобретенного иммунитета: а) Естественный врожденный – связан с переносом IgG от матери к плоду через плаценту (передача по вертикали). обеспечивает устойчивость новорожденного ко многим возбудителям в течение некоторого периода (обычно около 6 мес от момента рождения). б) Естественный приобретенный (постинфекционный) – развивается после перенесенных инфекционных заболеваний, протекавших в клинически выраженной форме либо после скрытых контактов с микробными антигенами. Он может быть стерильным и нестерильным (обусловлен наличием инфекционного агента в организме, не является следствием перенесенного заболевания - туберкулез) в) Искусственный активный –после иммунизации ослабленными или убитыми микроорганизмами либо их антигенами. В обоих случаях организм активно участвует в создании невосприимчивости. г) Искусственный пассивный – достигается введением готовых антител. По направленности действия: 1. Антимикробный – направлен на элиминацию возбудителя из макроорганизма. 2. Антитоксический – направлен на нейтрализацию токсинов (эндо- и экзотоксинов), продуцируемых микроорганизмами. По механизму действия: 1. Клеточный – реализуется при участии иммунокомпетентных клеток, обеспечивающих иммунный ответ (Т- и В-лимфоциты, естественные киллеры, фагоцитирующие клетки – нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, моноциты, макрофаги, дендритные клетки). 2. Гуморальный – реализуется циркулирующими в средах организма антителами. Наследственный (врожденный, видовой) иммунитет- это наиболее прочная и совершенная форма невосприимчивости, передающая по наследству. Этот вид иммунитета передается из поколения в поколение и обусловлен генетическими и биологическими особенностями вида. Приобретенный иммунитету человека формируется в течение жизни, по наследству не передается. Естественный иммунитет формируется после перенесенного заболевания (постинфекционный). В большинстве случаев он сохраняется долго. Пассивный иммунитет - это иммунитет новорожденных (плацентарный), приобретенный ими через плаценту в период внутриутробного развития. Новорожденные могут получить иммунитет с молоком матери. Этот вид иммунитета непродолжителен и к 6-8 мес исчезает. Значение этого иммунитет велико – он обеспечивает невосприимчивость грудных детей к инфекционным заболеваниям. Искусственный иммунитет. Активный иммунитет человек приобретает в результате иммунизации (прививок). При этом в организме происходит активная перестройка, направленная на образование веществ, губительно действующих на возбудителя и его токсины. (антитела). Развитие активного иммунитет происходит постепенно в течение 3-4 недель и сохраняется он сравнительно длительное время - от1 года до 3-5 лет. Пассивный иммунитет создает введение в организм готовых антител. Этот иммунитет возникает сразу после введения антител (сывороток и иммуноглобулинов), но сохраняется всего 15-20 дней, после чего антитела разрушаются и выводятся из организма. Различают формы иммунитета, направленные на разные антигены. Антимикробный иммунитетразвивается при заболеваниях, обусловленных различными микроорганизмами или при введении корпускулярных вакцин (из живых ослабленный или убитых микроорганизмов). Антитоксический иммунитетвырабатывается по отношению к бактериальным ядам – токсинам. Антивирусный иммунитетформируется после вирусных заболеваний. Этот вид иммунитета длительный и стойкий (корь, ветряная оспа и др.). Антивирусный иммунитет развивается также при иммунизации вирусными вакцинами. Стерильный иммунитет –иммунитет, сохраняющийся после высвобождения организма от возбудителя. Нестерильный иммунитет (инфекционный) - обусловлен наличием в организме живого инфекционного агента и утрачивается при освобождении организма от возбудителя. Неспецифический иммунитетвключает механизмы, эффективные против любых возбудителей. Специфический иммунитетсостоит в выработке специфических антител, эффективных против конкретного возбудителя. Устойчивость организма к возбудителям обуславливается специфическими и неспецифическими факторами иммунитета. Неспецифические– врожденные свойства организма, которые способствуют уничтожению самых различных микроорганизмов на поверхности тела человека и в полостях его организма. К неспецифическим защитным факторам организма человека относятся: покровный эпителий, Специфический иммунный ответ осуществляется лимфоидной системой (вилочковая железа, селезенка, лимфатические узлы, лимфоциты костного мозга и периферической крови). В лимфоидной системе выделены 2 категории лимфоцитов – Т-лимфоциты (тимус зависимые) и В-лимфоциты (тимус независимые). Т-лимфоциты отвечают за клеточный иммунитет, В-лимфоциты – за выработку антител. Различают Т-лимфоциты-хелперы, Т-лимфоциты-киллеры, Т-лимфоциты-супрессоры. Т-лимфоциты-хелперы способствуют выработке антител В-лимфоцитами. Т-лимфоциты-киллеры уничтожают чужеродные клетки. Т-лимфоциты-супрессоры регулируют деятельность Т- и В-лимфоцитов, подавляя их активность. Одним из звеньев иммунного ответа является антителообразование. Антитела – это белки, относящиеся к тому или иному классу иммуноглобулинов. Антитела обладают специфичностью, то есть способны взаимодействовать с определенным возбудителем инфекционного заболевания или другим чужеродным агентом, т.е. антигенами. Известно 5 классов иммуноглобулинов: М, Q, А, Е, Д 2. Фагоцитоз. Характеристика клеток, участвующих в реакциях фагоцитоза. Фагоцитоз ― процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают твёрдые частицы. Осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами. Моноциты - клетки крови, которые относятся к группе лейкоцитов. поглощают клетки болезнетворных агентов и их фрагменты. При этом количество и размер поглощаемых объектов могут быть в 3 – 5 раз больше, могут поглощать и микроорганизмы, находясь в среде с повышенной кислотностью, поглощают все остатки «борьбы» с патогенными микробами, создают благоприятные условия для восстановления тканей в местах воспаления. за эти способности моноциты и получили название «дворники организма». Макрофаги - "большие пожиратели" большие иммунные клетки, которые захватывают и затем по частям уничтожают чужеродные, мертвые или поврежденные клетки. Продолжительность жизни тканевых макрофагов от 4 до 5 дней. Активированные макрофаги играют важную роль в разрушении опухолей путём образования фактора некроза опухоли альфа, гамма-интерферона, оксида азота, реактивных форм кислорода, катионных белков и гидролитических ферментов. Макрофаги выполняют роль уборщиков, избавляя организм от изношенных клеток и другого мусора, а также роль антиген-презентующих клеток, активирующих звенья приобретённого иммунитета человека. Нейтрофилы - "пионеры" иммунной системы обитают в крови и представляют около 50% -60% общего количества циркулирующих лейкоцитов. Диаметр 10 мкр, живут 5 дней. Во время острой фазы воспаления нейтрофилы мигрируют к очагу воспаления. Нейтрофилы – это первые клетки, реагирующие на очаг инфекции. Как только поступает соответствующий сигнал, они, примерно, в течение 30 минут выходят из крови и достигают места инфекции. Нейтрофилы быстро поглощают чужеродный материал, но после этого не возвращаются в кровь. Гной, который образуется в очаге инфекции – это мертвые нейтрофилы. 3. Стадии фагоцитоза. Завершенный и незавершенный фагоцитоз. 1.Активация (усиление энергетического метаболизма). Факторами активации и хемотаксиса являются бактериальные продукды (ЛПС, пептиды), компоненты комплемента (С3 и С5), цитокины и антитела. 2.хемотаксис– целенаправленное движение фагоцита к объекту фагоцитоза. -миграцию фагоцитов к объекту фагоцитоза усиливают специальные цитокины хемокины (их выделяют макрофаги, моноциты, лимфоциты, клетки эндотелия). -этот процесс обуславливают хемотаксические факторы (хемоаттрактанты), выделяемые объектами фагоцитоза: компоненты бактериальной клетки, пептиды и т.п. 3.адгезия объекта фагоцитоза на поверхности фагоцита. Осуществляется двумя механизмами. -Неммунный механизм за счет неспецифической адсорбции объекта фагоцитоза на поверхности фагоцита (доиммунный, или первичный фагоцитоз) -Иммунный механизм за счет расположенных на поверхности фагоцита рецепторов к Fc-фрагменту антител (Fc-рецепторы). опсонизация соединение объекта фагоцитоза с особым растворимым белком, обуславливающим более эффективные и адгезию объекта фагоцитоза на поверхности фагоцита и его дальнейшее поглощение. Опсонинами– 4 вида белков человеческого организма: С-реактивный белок. Маннансвязывающий лектин. Активную фракцию комплемента С3b. Иммуноглобулины (антитела). 3.эндоцитоз – осуществляется в 4 этапа. 1.инвагинация мембраны фагоцита в месте прикрепления объекта фагоцитоза. 2.фагоцит обволакивает объект фагоцитоза большими псевдоподиями. Образуется фагосома. Фагосома сливается с лизосомами – образуется фаголизосома. 4. резкая активация метаболизма фагоцита – активируются механизмы его внутриклеточного киллинга (внутриклеточной цитотоксичности). Возможно три исхода фагоцитоза: - завершенный фагоцитоз; - незавершенный фагоцитоз; - процессинг антигенов. Завершенный фагоцитоз — полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците. Незавершенный фагоцитоз — выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. характерно для факультативных и облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с блокадой фагосомолизосомального 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). 4. Естественные киллеры (ЕК): характеристика функций. Распознавание естественными киллерами клеток мишеней и механизмы цитотоксичности. Естественные киллеры, натуральные киллеры большие гранулярные лимфоциты, обладающие цитотоксичностью против опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусами. NK-клетки рассматривают как отдельный класс лимфоцитов. NK выполняют цитотоксические и цитокинпродуцирующие функции, являются одним из важных компонентов клеточного врождённого иммунитета. NK формируются в результате дифференцировки лимфобластов (общих предшественников всех лимфоцитов). не имеют Тклеточных рецепторов, CD3 или поверхностных иммуноглобулинов, обычно несут на своей поверхности маркеры CD16 и CD56 у людей или NK1.1/NK1.2 Около 80% NK несут CD8. функция NK уничтожение клеток организма, не несущих на своей поверхности MHC1 и недоступных для действия основного компонента противовирусного иммунитета - Ткиллеров. Уменьшение количества MHC1 на поверхности клетки может быть следствием трансформации клетки в раковую или действием вирусов, таких как папилломавирус и ВИЧ. Рецепторы естественных киллеров Способность NK распознавать «своё» и «чужое» на клетках определяется поверхностными рецепторами. NK имеют множество рецепторов к стресс-индуцированным клеточным лигандам, которые свидетельствуют о повреждении клетки. К таким рецепторам относятся естественные рецепторы цитотоксичности (natural cytotoxicity receptors (NCRs), NKG2D. Они активируют цитотоксические функции NK. Цитокиновые рецепторы эти молекулы секретируются клетками при вирусной инфекции, они служат сигналом для NK о присутствии вирусных патогенов. В активации NK принимают участие цитокины IL-12, IL-15, IL-18, IL-2 и CCL5. Fc рецепторы активируют клетку при связывании с Fc фрагментами антител. Это позволяет NK атаковать инфицированные клетки одновременно с гуморальным ответом и лизировать клетки с помощью антител-зависимого цитотоксического действия. Для предотвращения атаки на неповрежденные клетки на поверхности NK имеется система регуляторных рецепторов (inhibitory NK cell receptors). - killer lectin-like receptors (KLRs) — гомологи рецепторов-лектинов С типа. -killer cell immunoglobulin -like receptors (KIRs) — рецепторы, содержащие иммуноглобулин-подобные домены. Регуляторные рецепторы, связываясь с неповреждёнными молекулами MHC I, индуцируют ингибиторный сигнал, подавляя активацию NK .Связывание активирующих рецепторов NK со своими лигандами (присутствующими только на повреждённых клетках) активирует цитотоксическую функцию NK. Механизм действия NK являются цитотоксичными; в их цитоплазме находятся маленькие гранулы, содержащие перфорин и протеазы. Перфорин выделяется непосредственно возле инфицированной клетки и образует поры в её клеточной мембране, через которые заходят протеазы и другие молекулы, приводя к апоптозу или осмотическому лизису клетки. Выбор между апоптозом и лизисом имеет большое значение, поскольку при лизисе зараженной вирусом клетки произойдет освобождение вирионов, а апоптоз приведет к разрушению вирусов вместе с клеткой. Несекреторный лизис происходит, когда клеткимишени имеют рецепторы апоптоза типа антигена СD 95 (Fas, или АPO-1), а взаимодействующие с ними NK-клетки имеют Fas-лиганд (Fas. L), включающий «самоубийство клетки» программированную смерть, или апоптоз. Секреторный лизис обусловлен перфоринзависимым механизмом, как и у цитотоксических Т-лимфоцитов. Гранулы ΝΚклеток содержат перфорин а также сериновые эстеразы – гранзимы и хондроитинсульфат А, защищающий NK-клетки от аутолиза. Перфорины и гранулизины, проникнув в мембрану клетки-мишени, полимеризуются, образуя пору из 10 -20 мономеров. Через перфориновые поры в клетку проникают различные вещества, в т. ч. гранзимы, которые активируют каспазы, запускающие апоптоз клетки –мишени. ΝΚ-клетки могут уничтожать клетки, покрытые антителами. При соединении Fс-рецепторов (СD 16) NK-клетки с Fс-фрагментом антител, покрывающих клетку-мишень, развивается антителозависимая клеточная цитотоксичность и гибель клетки-мишени. Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ) - лизис NК-клетками клеток-мишеней, опсонизированных антителами. NК-клетки присоединяются к Fc-фрагментам иммуноглобулинов, специфически связанными с антигенами клеток - мишеней. Фагоциты могут поглощать и (или) разрушать опсонизированные антителами и комплементом (С3b) клетки-мишени, содержащие антиген. 5. Воспаление как универсальная защитная реакция организма от патогенов. Воспаление – защитная реакция организма на вредные воздействия, приспособительная местная реакция. Благодаря воспалительной реакции происходит ограничение очага повреждения от всего организма. Одновременно с этим и благодаря особым клеткам, способным вырабатывать антитела, происходит повышение местного и общего иммунитета И.И. Мечников назвал воспаление фагоцитарной реакцией–при этом выделенные фагоциты переваривают патогенные микроорганизмы. Симптомы восполения 1. Жар. 2. Боль. 3. Покраснение. 4. Припухлость. 5. Нарушение функций. При воспалении обычно возникает и общая реакция организма: лихорадка, увеличение количества лейкоцитов в крови, повышение СОЭ. При тяжелых формах воспаления развивается общая интоксикация (при дифтерии, пневмонии и др.). Этиология воспаления (причины): 1. Физические (травма). 2. Химические (действие кислот, щелочей и др.). 3. Температурные (ожег, обморожение). 4. Биологические (микроорганизмы, паразиты, вирусы и др.). Формы воспаления: 1. Банальные. 2. Физические. 3. Химические. 4. Температурные. 5. Специфические (вызванные возбудителями: СПИДа, туберкулеза и др.). По течению: 1. Острые. 2. Подострые. 3. Хронические. По степени выраженности: 1. Нормергические (ответная реакция соответствует силе и характеру раздражителя). 2. Гиперергические (ответная реакция организма сильнее раздражителя). 3. Гипоергические (воспалительный процесс выражен очень слабо). Воспаление зависит от реактивности организма, то есть от пола, возраста, конституции, состояния физиологических систем: иммунной, нервной, эндокринной системы, наличия сопутствующих заболеваний. Для воспаления характерным является наличие трех стадий развития: 1. Альтерация – повреждение тканей, являющееся пусковым моментом в развитии воспалительного процесса. альтеративное воспаление– соприкосновения с вредоносным агентом охватывается небольшой участок, а потом он переходит на значительную территорию, нарушая обмен веществ. (при некоторых аллергических реакциях, при воздействии токсинов и т.д) 2. Экссудация – выход или пропотевание из сосудов в ткани жидкой части крови с находящимися в ней веществами и форменными элементами. характеризуется преобладанием экссудата, так как нарушается кровообращение. В очаге воспаления преобладают нарушения сосудов, что ведет к резкому повышению проницаемости стенок сосудов. Жидкая часть крови и лейкоциты выходят из сосудов в окружающую ткань. Они накапливаются в очаге воспаления, поэтому появляется припухлость. серозный (плеврит)–экссудат почти прозрачен, содержит до 8% белка. Если в экссудате много белка фибриногена – фибринозным. Гнойный экссудат содержит много лейкоцитов. Геморрагический экссудат содержит эритроциты, так как нарушается кровеносный сосуд (обычно при злокачественных опухолях). Гангренозное воспаление – процесс, при котором развиваются гнилостные бактерии. При этом наблюдается значительный распад тканей. 3. Пролиферация – процесс размножения клеток, завершающая стадия. приводит разрастанию тканей, образованию узелков, утолщений, увеличение органа. наблюдается при сифилисе, туберкулезе и т.д. Исход воспаления -полное выздоровление. -при значительном дефекте ткани на месте воспаления может появиться рубец. -во внутренних органах, могут образоваться спайки – тяжи, спаивающие органы. |