Ответы к экзамену по иммунологии. Клеточный иммунитет введение
 Скачать 0.63 Mb.
|
Иммунная система: строениеУсловно можно выделить несколько уровней организации иммунной системы. Уровни организации иммунной системы
Органы и ткани иммунной системы
Хорошо изучено влияние на состояние иммунной системы стресса и циркадных ритмов. Так, сильный стресс может индуцировать состояние транзиторного иммунодефицита: снижение активности NK-клеток, уменьшение показателя CD4/CD8 и содержания IgA в слюне, снижение пролиферативного ответа лимфоцитов на антигены и митогены и угнетение функции неспецифического иммунитета. Показано, что возбуждение симпатического отдела автономной (вегетативной) нервной системы, как и введение адреналина, усиливает фагоцитоз и интенсивность иммунного ответа. Повышение тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к противоположным реакциям. За последние годы установлено, что гипофиз и эпифиз с помощью особых пептидных биорегуляторов, получивших наименование «цитомедины», контролируют деятельность тимуса. Передняя доля гипофиза является регулятором преимущественно клеточного, а задняя – гуморального иммунитета. Не подлежит сомнению, что Т-лимфоциты играют чрезвычайно важную роль в регенерации тканей. Многочисленные исследования показывают, что Т-лимфоциты и макрофаги осуществляют «хелперную» и «супрессорную» функции в отношении эритропоэза и лейкопоэза. Лимфокины и монокины, выделяемые лимфоцитами, моноцитами и макрофагами, способны изменять деятельность центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и пищеварения, регулировать сократительные функции гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры. Регуляторные механизмы иммунного ответа можно разделить на молекулярные, клеточные, организменные. К молекулярным факторам, регулирующим иммунные реакции, относятся различные гормоны и медиаторы иммунной системы: интерлей-кины, колониестимулирующис факторы, фактор некроза опухолей, трансформирующие факторы роста, иитерфероны и др.; биогенные амины, вырабатываемые тканевыми базофилами и другими клетками; про-стагландины, тромбоксаны, лейкотрисны. Все эти вещества способны либо стимулировать, либо подавлять иммунные реакции, некоторые из них действуют по принципу обратной связи. Так, ИЛ-1 и фактор некроза опухолей стимулируют образование простаглапдина Е2, который играет роль фактора отрицательной обратной связи, блокируя экспрессию гена ИЛ-1 и его синтез. К клеточным регуляторным механизмам относится деятельность регуляторных клеток иммунной системы (см. выше), которые осуществляют регуляцию либо через растворимые медиаторы интерлейкины и цитокины, либо через непосредственный контакт с регулируемой иммунокомпетентной клеткой, действуя на се рсцепторный аппарат. Иммунная регуляция. В иммунной системе существуют механизмы ауторегуляции силы иммунного ответа. Большое значение имеет регуляция иммунных реакций по механизму идиотип-антиидиотипической сети (Н.К.Ерне).Сушность этой регуляции заключается в том, что к одному и тому же антигену вырабатываются антитела разными клонами плазмоцитов. Совокупность таких антител называется идиотипом (идио-типические антитела). К ним, в свою очередь, в ходе иммунного ответа вырабатываются антиидиотипические антитела, подавляющие синтез идиотипических антител. В результате происходит естественное затухание иммунной реакции. К антиидиотипическим антителам также вырабатываются антитела и т.д. К иммунной регуляции силы иммунного ответа следует отнести также действие гормонов и медиаторов иммунной и кроветворной систем, хелперных, супрессорных, а в некоторых случаях и вспомогательных клеток иммунной системы, о чем было сказано выше. Лимфопоэз Лимфопоэз - образование (из стволовой кроветворной клетки), созревание и дифференцировка иммунокомпетентных клеток – происходит в центральных органах иммунной системы: в тимусе формируются Т лимфоциты, а в красном костном мозге – В лимфоциты. Схема лимфопоэза
Тимус (вилочковая железа), расположенный в переднем средостении, имеет две большие доли, фрагментированные на множество долек, в каждой дольке корковое и медуллярное (центральное) вещество. Доли связаны между собой небольшой перемычкой. Снаружи тимус покрыт капсулой, клетки и сосуды которой обеспечивают формирование гемато-тимического барьера, препятствующего проникновению в тимус любых антигенов. Это важная черта развития Т клеток, ибо любой антиген, с которым встречаются развивающиеся Т лимфоциты, в дальнейшем будет восприниматься как свой. Поэтому в ходе инфекционного процесса под действие различных факторов стресса и кортикостероидных гормонов происходит акцидентальная инволюция - в тимусе гибнут практически все незрелые клетки, что является профилактической мерой на случай повышения проницаемости гемато-тимического барьера и проникновения в тимус ксеноантигенов. В корковом веществе тимуса доминируют эпителиальные клетки или клетки-няньки (nurse-cells), которые обнимают лимфоциты, а в мозговом веществе – дендритные клетки и макрофаги. Все клетки стромы тимуса обеспечивают разные этапы дифференцировки Т лимфоцитов, которые занимают около 3 дней. “Клетки-няньки” синтезируют ИЛ- 1,3,6,7, продуцируют гормоны тимуса: несколько разновидностей тимозина, тимулина, тимопоэтина. Вне тимуса им принадлежит важная роль – посттимусное созревание Т лимфоцитов и поддержание их функциональной активности (секреция ИЛ-2). Снижение уровня тимусных гормонов при старении в связи с возрастной инволюцией тимуса, после тимэктомии, при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды сопровождается ослаблением функции Т лимфоцитов и может стать причиной иммунодефицита. Также с «клетками-няньками» связано формирование Т клеточного рецептора и процессы негативной и позитивной селекции Т лимфоцитов. В ходе позитивной селекции проверяется способность Т лимфоцитов вступать в кооперацию с другими иммунокомпетентными клетками. В ходе негативной селекции, в которой принимают участие и дендритные клетки мозгового вещества, уничтожаются путём апоптоза и Т клетки, рецепторы которых распознают аутоантигены. Значение негативной и позитивной селекции трудно переоценить, так как только 1-3% развивающихся Т лимфоцитов успешно проходят эти барьеры, а остальные клетки уходят в апоптоз. Особенно важные события происходят на границе коркового и мозгового вещества в тимусе, где сходятся влияния стромы этих веществ, одновременно происходят оба варианта селекции Т клеток, а также разделение Т лимфоцитов на популяции CD4+клетки и CD8+клетки. При этом CD4+клетки или Т хелперы выходят из тимуса не активированными («наивные» или «нулевые»), а в ходе иммунного ответа превращаются в Т хелперы 1-го и 2-го типа (характеристика этих клеток описаны выше). Дифференцировка В лимфоцитов происходит в красном костном мозге (ККМ), при этом ведущую роль играет микроокружение созревающих В лимфоцитов, представленное стромальными клетками ККМ, дендритными клетками и макрофагами. Как и развитие Т клеток В клеточная дифференцировка также требует присутствия многих цитокинов (ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-7, ИЛ-9 и других), межклеточных взаимодействий и сопровождается позитивной и негативной селекцией. После созревания зрелые В клетки покидают ККМ и, подобно Т лимфоцитам, начинают рециркулировать между периферическими лимфоидными органами до встречи с антигеном, которому они специфичны. После встречи со «своим» антигеном и кооперативных взаимодействий в ходе иммунного ответа начинается последняя стадия развития В лимфоцита – превращение его в плазматическую клетку, секретирующую антитела той же специфичности, которую имели рецепторы В клеток.  АНТИГЕННЕЗАВИСИМЫЙ ЛИМФОЦИТОПОЭЗКак отмечалось выше — это процесс образования лимфоцитов в центральных органах иммуногенеза без участия антигена. Различают В- и Т-антигеннезависимый лимфоцитопоэз. В-лимфоцитопоэз протекает у человека в красном костном мозге под влиянием В-лимфопоэтинов, вырабатываемых стромой красного костного мозга. Его стадии следующие: стволовая кроветворная клетка (СКК) -» клетка-предшественница лимфопоэза (КОЕ-Л) -» про-В-лимфоцит -> пре-пре-В-лимфоцит -> пре-В-лимфоцит -> незрелый В-лимфоцит -> зрелый В-лимфоцит. Морфологически клетки начальных стадий В-лимфоцитопоэза неразличимы, изменения связаны лишь с изменениями состояния генома клеток и иммунофенотипических признаков. В про-В-лимфоците отсутствуют изменения в геноме. Они начинаются в пре-пре-В-лимфоците. В пре-В-лимфо-ците в цитоплазме начинается синтез IgM. В незрелом В-лимфоците IgM экспрессируется на цитолемме, а в зрелом лимфоците на цитолемме кроме них появляются также молекулы IgD. Морфологически пре-пре- и пре-В-лимфоциты соответствуют В-лимфобласту, незрелый В-лимфоцит — среднему, зрелый В-лимфоцит — малому лимфоциту. Развитие В-лимфоцитов регулируется ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и ИЛ-7. Антигеннезависимый Т-лимфоцитопоэз протекает в тимусе, куда поступают из красного костного мозга про-Т-лимфоциты. Стимулирует Т-лимфоцитопоэз гормон тимуса тимозин или тимопоэтин. Стадии анти-геннезависимого Т-лимфоцитопоэза следующие: СКК - КОЕ-Л -» про-Т-лимфоцит - пре-Т-лимфоцит —> незрелый Т-лимфоцит -» зрелый Т-лимфоцит. В про-Т-лимфоците еще отсутствуют перестройки генома. Эти клетки мигрируют в тимус и под действием тимозииа превращаются в пре-Т-лимфоциты (пре-тимоциты), в которых происходит активация генома, и появляются поверхностные маркеры, свойственные незрелым лимфоцитам. На незрелых Т-лимфоцитах появляется ряд специфических Т-клеточных маркеров. Затем постепенно утрачиваются маркеры, свойственные незрелым Т-лимфоцитам. В конечном итоге образуются зрелые Т-лимфопиты. Морфологически пре-Т-лимфоциты соответствуют лимфобластам, незрелые Т-лимфоциты — средним, зрелые — малым Т-лимфоцитам. Помимо тимусных гормонов Т-лимфоцитопоэз регулируется ИЛ-1, ИЛ-6. АНТИГЕНЗАВИСИМЫЙ ЛИМФОЦИТОПОЭЗ Образующиеся в результате антигеннезависимого лимфоцитопоэза "наивные" ("девственные") Т- и В-лимфоциты являются неактивными. Их дальнейшие превращения происходят в периферических органах иммунитета в Т- и В-зависимых зонах. Эти превращения осуществляются под влиянием антигена в ответ на его попадание в организм и называются антигенза-висимым лимфоцитопоззом или иммуногенезом. После реакции бласт-трансформации (см. ниже) наивные Т-лимфоциты превращаются в Т-им-мунобласты, способные к делению и дифференцировке в эффекторные и регу-ляторные клетки, а также в Т-лимфоциты памяти. Наивные В-лимфоциты превращаются в В-иммунобласты, способные к делению и дифференцировке в продуценты антител плазмоциты, а также в В-лимфоциты памяти. Тимусзависимые (Т-зоны) и тимуснезависимые (В-зоны) периферических лимфоидных органов. В периферических органах иммунитета Т- и В-лимфоциты расселяются в особые зоны, которые называются Т- и В-зави-симыми зонами. В-зависимые зоны - это зоны лимфоидных фолликулов лимфоузлов, селезенки, аппендикса, миндалин, лимфоидных агрегатов кишечника. В этих зонах под влиянием антигена происходит антигензависимая диф-ференцировка В-лимфоцитов в плазмоциты и В-лимфоциты памяти. Здесь находятся фолликулярные дендритные клетки, которые создают микроокружение для В-лимфоцитов и передают им информацию об антигене наряду с другими макрофагами. Они также участвуют в иммунологической памяти. Т-зависимые зоны — это паракортикальная зона лимфоузлов, пе-риартериаяъные зоны селезенки, интерфолликулярные зоны в аппендиксе, миндалинах, пейеровых бляшках. В Т-зонах находятся ннтерди-гитируюшие клетки и макрофаги, которые создают микроокруженис для Т-лимфоцитов и передают им информацию об антигене. Кроме того, в Т-зонах есть особый вид микрососудон — посткапиллярные венулы с высоким эндотелием. Через них происходит миграция лимфоцитов и:1 крови в периферические органы иммуногенеза. Высота эндотелия может меняться, при этом изменяется и скорость миграции. Иммунный ответ Адаптивный иммунитет использует эффекторные механизмы врожденного иммунитета, обогащая их специфичностью (с помощью антител) и повышая их эффективность (с помощью цитокинов). Иммунный ответ состоит из 4 основных этапов:
Стадии иммунного ответа
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||