Главная страница
Навигация по странице:

  • «Клеточный иммунный ответ».

  • Сожержание Введение._______________________________________ 3 Основные реакции клеточного иммунитета.________

  • Генерация эффекторных Т-клеток

  • Эффекторное действие зрелых Т-клеток

  • Заключение

  • Табл. 1 Сравнительная характеристика проявлений клеточного и гуморального иммунного ответа

  • Признак Клеточный иммунитет Гуморальный иммунитет

  • Основные реакции клеточного иммунитета. Реакции цитотоксических T-лимфоцитов

  • Рис. 1

  • Рис. 2.

  • Механизмы цитолитического действия цитотоксических

  • Реакции гиперчувствительности замедленного типа

  • Реакции трансплантат против хозяина (РТПХ)

  • Клеточный иммунный ответ


    Скачать 0.74 Mb.
    НазваниеКлеточный иммунный ответ
    АнкорКлеточный иммунный ответ.doc
    Дата07.12.2017
    Размер0.74 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаКлеточный иммунный ответ.doc
    ТипРеферат
    #10754
    КатегорияБиология. Ветеринария. Сельское хозяйство
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6


    ФГОУ ВПО Московская Государственная Академия Ветеринарной Медицины и Биотехнологии имени К. И. Скрябина

    Кафедра физиологии и этологии животных.
    Реферат на тему:

    «Клеточный иммунный ответ».

    Выполнила студентка

    2 курса 4 группы

    Трефилова Е. А.

    Проверила

    Хомутинникова

    Юлия Александровна


    Москва 2006

    Сожержание

    1. Введение._______________________________________3

    2. Основные реакции клеточного иммунитета.________5

    1. Реакции цитотоксических Т-лимфоцитов._______________________5

    2. Механизмы цитолитического действия цитотоксических Т-клеток._7

    3. Реакции гиперчувствительности замедленного типа. _____________8

    4. Реакции трансплантат против хозяина. ________________________ 9

    • Реакция "трансплантат против хозяина" и поражение легких._ 11

    • Реакция "трансплантат против опухоли".__________________ 11

    1. Реакции отторжения трансплантата._________________________ 12

    1. Генерация эффекторных Т-клеток. __________________ 14

    1. Общая характеристика. _____________________________________ 14

    2. Антигенпрезентирующие клетки в активации наивных T-клеток. _ 16

    3. Антигенпрезентирующие клетки (АПК) в инициации иммунитета._ 19

    • Макрофаги: роль в инициации клеточного иммунитета.___ 19

    • Дендритные клетки: роль в инициации иммунитета. ______ 21

    • Клетки Лангерганса: роль в инициации иммунитета. ______23

    • В-клетки: роль в инициации клеточного иммунитета. _____ 24

    • АПК в инициации иммунитета: заключительный обзор.___ 25

    1. Интерлейкин-2: участие в процессе созревания Т-клеток. ________ 27

    2. Изменение экспрессии поверхностных молекул T-клеток. _______ 28

    3. Наивные CD8 Т-клетки: способы активации. ___________________ 29

    4. Наивные CD4 Т-клетки: дифференцировка в ТН1 и ТН2. ________ 31

    1. Эффекторное действие зрелых Т-клеток. _____________ 32

      1. Активность CD8 Т-клеток._______________________________32

      • Некроз клеток. ________________________________________ 32

      • Апоптоз клеток.________________________________________ 35

      • Апоптоз как средство профилактики._________________ 36

    1. Активность CD4 Т-клеток. ______________________________ 36

    1. Заключение._______________________________________ 40

    2. Список литературы.________________________________ 43

    Введение.

    Термин клеточный иммунитет (иммунитет, опосредованный клетками) используют для описания такого противоинфекционного или противоопухолевого иммунного ответа, в котором антителам (эффекторам гуморального иммунного ответа) принадлежит не ведущая, а вспомогательная роль.

    В отличие от В-системы иммунитета , которая нейтрализует антиген с помощью антител, Т-система иммунитета уничтожает антигены, представленные на клетках, через прямое взаимодействие субпопуляции T-клеток - специфических цитотоксических T-клеток (CD8 T-клеток, T-киллеров) с измененными собственными или чужеродными клетками.

    Вторая отличительная черта Т-клеток связана с особенностями распознавания антигена: Т-клетки распознают не собственно антигенный пептид ( эпитоп ), а его комплекс с молекулами I или II классов МНС .

    В тех случаях, когда антигенный пептид образует комплекс, включающий молекулы MHC класса I , распознавание и уничтожение осуществляется, как только что упоминалось выше, цитотоксическими CD8 T-клетками .

    В тех же случаях, когда антигенный пептид образует комплекс с молекулами MHC класса II , в процесс взаимодействия с таким комплексом вступают либо CD4 Т-клетки воспаления (ТН1) , либо хелперные CD4 Т-клетки (ТН2) . (Прежнее название клеток субпопуляции TH1 - Т-индукторы ).

    Если наивные Т-клетки распознают комплекс на поверхности макрофагов , поглотивших патоген, то такие клетки дифференцируются в CD4 Т-клетки воспаления (ТН1) , активируют эти макрофаги и тем самым способствуют внутриклеточному перевариванию (уничтожению) патогена.

    Путь проникновения антигена в клетку может осуществляться не только за счет неспецифической адгезии патогена на поверхности макрофагов, но и посредством специфического взаимодействия с предсуществующими антигенраспознающими рецепторами В-клеток (поверхностными иммуноглобулинами) . Экспрессия переработанного антигена в комплексе с молекулами II класса на поверхности В-клеток вызывает ответ наивных Т-клеток, дифференцирующихся в хелперные CD4 Т-клетки (ТН2) . В этом случае хелперные Т-клетки оказывают помощь В-клеткам в продукции антител , т.е. в формировании гуморального иммунного ответа .

    В табл. 1 представлены сравнительные характеристики особенностей проявления клеточного иммунного ответа и гуморального иммунного ответа.

    Табл. 1 Сравнительная характеристика проявлений клеточного и гуморального иммунного ответа

    Признак

    Клеточный иммунитет

    Гуморальный иммунитет

    Патоген

    вирусы (вирус гриппа, вирус оспы, др.), Listeria, Toxoplasma gondi

    бактерии, простейшие (Mycobacterium tuberculosis, M. leprae, Leishmania donovani)

    бактерии и их токсины (Clostridium tetani, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae и др.)

    Локализация и деградация

    цитозоль

    вакуоли макрофагов

    внеклеточная жидкость; вакуоли В-клеток

    Презентация антигена

    комплекс антигенного пептида с молекулами I кл. МНС на поверхности инфицированной клетки

    комплекс антигенного пептида с молекулами II кл. МНС на поверхности инфицированных макрофагов

    комплекс антигенного пептида с молекулами II кл. МНС на поверхности специфических инфицированных В-клеток

    Эффекторные Т-клетки

    цитотоксические CD8 Т-клетки

    CD4 Т-клетки воспаления (ТН1)

    хелперные CD4 Т-клетки (ТН2)

    Эффекторное действие

    лизис инфицированных клеток

    уничтожение внутриклеточных патогенов активированными макрофагами

    синтез специфических антител, нейтрализующих внеклеточные патогены и их токсины

    Основные реакции клеточного иммунитета.
    Реакции цитотоксических T-лимфоцитов
    При вирусной инфекции , опухолевом росте , отторжении трансплантата основными эффекторными клетками являются цитотоксические T-лимфоциты (CD8 T-клетки, T-киллеры) .

    Этапы цитолитического действия CD8 Т-клеток включают:

    - распознавание антигена предшественниками,

    - пролиферацию и дифференцировку T-клеток до зрелых эффекторов,

    - собственно процесс лизиса измененных своих вирусинфицированных и раковых клеток или чужеродных клеток трансплантированной ткани.

    Изучение клеточных и молекулярных механизмов, действующих на каждом этапе, было проведено, главным образом, в опытах in vitro. Приемы экспериментальной работы достаточно просты. Например, к суспензии клеток-мишеней, зараженных вирусом и меченных хромом-51, добавляют примированные к антигенам вируса лимфоциты, которые выделяют от мышей, предварительно иммунизированных данным вирусом. После определенного времени совместной инкубации (4-24 часа), в течение которого происходит лизис клеток-мишеней и выход в супернатант хрома-51, культуральные пробирки центрифугируют и определяют количество метки в супернатанте, являющееся эквивалентом числу разрушенных клеток-мишеней ( рис. 1 ).

    Рис. 1

    Схема одного из вариантов постановки цитотоксической реакции.

    От мышей, иммунизированных вирусом (условно, вирусом А), через 4-9 дней после введения антигена получают клетки лимфатического узла или селезенки. Оценку цитотоксической активности таких примированных клеток проводят in vitro c помощью клеток-мишеней, проинкубированных с вирусом и радиоактивной меткой 51Cr. К клеткам-мишеням добавляют в разном соотношении тестируемые клетки. В результате реакции цитолиза клеток- мишеней в супернатанте накапливается 51Cr. Количество метки в супернатанте является эквивалентом числу разрушенных клеток.
    Процесс лизиса чужеродных клеток состоит из нескольких этапов ( рис.2 ).

    Рис. 2.

    Этапы взаимодействия цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ; Т-киллеров; CD8 Т-клеток) с клеткой-мишенью.

    Первый этап - специфическое связывание ЦТЛ с клеткой-мишенью. Механическое разобщение взаимодействующих клеток спасает клетку-мишень от лизиса. Второй этап - "летальный удар" - основное событие, предопределяющее гибель клетки-мишени. ЦТЛ должен находится в состоянии активного метаболизма. При этом жизнеспособность клетки-мишени не является обязательным условием. Механическое разобщение между взаимодействующими клетками на этом этапе не спасет клетку-мишень от гибели. Третий этап - заключительный, приводящий к лизису клетки-мишени. ЦТЛ остается неповрежденным и способен к дальнейшему цитотоксическому действию.
    Первый этап - специфическое связывание примированных CD8 T-клеток с поверхностным чужеродным антигеном (пептидами вирусных антигенов, трансплантационных антигенов, раковых антигенов). Взаимодействие антигенраспознающих рецепторов цитотоксических Т-клеток с чужеродным антигеном усиливается дополнительными неспецифическими молекулярными структурами клеточной поверхности, которые обеспечивают наиболее эффективную динамическую адгезию между клетками.

    Второй этап, получивший название "летального удара", представляет собой основное событие, предопределяющее гибель клетки-мишени. Механическое разобщение эффектора и клетки-мишени на этом этапе не спасает последнюю от гибели. Происходит характерное повышение проницаемости клеточной мембраны, нарушение баланса натрий-калиевого насоса . Механизм, лежащий в основе "летального удара", недостаточно ясен. Одним из факторов, повреждающих мембрану клетки, выступает лимфотоксин (бета-фактор некроза опухолей) .

    Третий этап, приводящий к лизису клетки-мишени, характеризуется увеличением ее объема за счет все большего проникновения молекул воды через поврежденную мембрану. В результате этих процессов происходит разрыв мембраны клетки-мишени и ее гибель. Эффекторная клетка сохраняется и способна к дальнейшему цитолитическому действию.
    Механизмы цитолитического действия цитотоксических

    Т-клеток
    Для изучения механизмов цитолитического действия цитотоксических T-лимфоцитов (CD8 T-клеток) используют два основных приема:

    - индукцию цитотоксических Т-лимфоцитов in vivo, когда для получения клеток-эффекторов иммунизируют животных антигенами клеток- мишеней (обычно это - аллогенные или опухолевые клетки);

    - индукцию таких клеток in vitro, когда созревание цитотоксических Т-клеток инициируют в смешанной культуре лимфоцитов (СКЛ).

    В последнем случае в качестве стимуляторов для примирования используют клетки лимфоидной ткани, генетически отличающиеся от распознающих предшественников CD8 Т-лимфоцитов модифицированные вирусом или иным антигеном (например, гаптеном ) сингенные клетки , а также сингенные раковые клетки. Клетки-стимуляторы облучают суперлетальной дозой или обрабатывают ингибитором клеточного деления для подавления их пролиферации. Предшественники CD8 Т-клеток вносятся в культуру интактными.

    В результате распознавания антигенов клеток-стимуляторов предшественники цитотоксических Т-лимфоцитов вступают в реакцию пролиферации и дифференцировки, что оценивается по включению 3Н-тимидина. Эффективность примирования предшественников CD8 Т-клеток оценивается во вторичной культуре по лизису клеток-мишеней, аутологичных или сингенных клеткам-стимуляторам ( рис. 3 ).

    Рис. 3.



    Реакция в смешанной культуре лимфоцитов (СКЛ).

    Эта реакция пролиферации развивается in vitro при взаимодействии генетически отличающихся (аллогенных) лимфоцитов. Результат реакции состоит в накоплении цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8 Т-клеток), специфичных к антигенам гистосовместимости клеток-стимуляторов. В первичной культуре предшественники ЦТЛ (пр. CD8), представленные в суммарной популяции анализируемых лимфоцитов, после распознавания аллоантигенов клеток-стимуляторов вступают в процесс пролиферации и дифференцировки до зрелых ЦТЛ (CD8). Интенсивность пролиферативной реакции оценивают по включению 3Н-тимидина в размножающиеся клетки. Для созревания пр.CD8 необходима помощь со стороны макрофагов и хелперных CD4 Т-клеток (ТН2), образующихся из антигенраспознающих предшественников (ТН0). Оценку активности накопившихся в первичной культуре CD8 Т-клеток проводят во вторичной культуре (см. рис. 1 ). В качестве мишеней используют те аллогенные клетки, которые в первичной культуре выступали стимуляторами.
    Установлено, что распознавание антигена предшественниками CD8 Т-клеток недостаточно для генерации функционально активных цитотоксических лимфоцитов: необходима помощь со стороны хелперных CD4 T-клеток и макрофагов .
    Реакции гиперчувствительности замедленного типа
    Одной из форм клеточного иммуного ответа является реакция гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) . Реакция впервые была описана немецким бактериологом Робертом Кохом в 1891 году. Введение интактным морским свинкам вирулентных бацилл туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis) приводит к быстрому распространению возбудителя по организму, развитию острого инфекционного процесса , как правило, с летальным исходом. Картина меняется, если бациллы вводятся предварительно иммунизированным животным. В этом случае внутрикожно введенный возбудитель оказывается локализованным в месте инъекции в результате развития воспалительной реакции. Клетки воспалительного узелка представлены, в основном, макрофагами и лимфоцитами .

    Картину локальной воспалительной реакции можно наблюдать при введении не только бацилл, но и их продуктов - туберкулина и РРD (англ. "purified protein derivative"). Туберкулин - фильтрат культуральной жидкости M.tuberculosis. PPD состоит из белков, выделенных из культуры.

    Реакция локального воспаления развивается не только на бациллы туберкулеза, но и на широкий набор бактерий, вирусов, грибков, для которых макрофаги являются местом выживания и размножения. Кроме того, реакция может быть воспроизведена с модельными антигенами, например с эритроцитами различных видов животных.

    При повторном введении антигена реакция ГЗТ проявляется не сразу, а через 24-48 часов, отсюда и ее название - гиперчувствительность замедленного типа. По величине образующегося узелкового уплотнения (гранулемы) в месте введения антигена судят о напряженности иммунной реакции.

    Первичное введение антигена в интактный организм приводит к его захвату макрофагами, внутриклеточной деградации части антигена и экспрессии образующихся антигенных фрагментов (пептидов) на клеточной поверхности в комплексе с молекулами II класса МНС ( рис. 4 ).

    Рис. 4.



    Реакция гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ).

    Гиперчувствительность замедленного типа - воспалительная реакция повышенной чувствительности, развивающаяся через 24-48 часов на месте повторного проникновения антигена. Первичное введение антигена в интактный организм приводит к его поглощению антигенпрезентирующими клетками (в частности, макрофагами), внутриклеточному разрушению и экспрессии образующихся антигенных фрагментов (пептидов) на клеточной поверхности в комплексе с молекулами II класса МНС. Иммуногенный комплекс распознается наивными CD4 Т-клетками (ТН0), которые дифференцируются в CD4 Т-клетки воспаления (ТН1; прежнее обозначение - TГЗТ, Т-индукторы). При повторной встрече с тем же антигеном зрелые ТН1 вступают в реакцию распознавания данного антигена. Результатом распознавания является активная продукция ТН1 хемотаксических факторов, привлекающих в зону проникновения антигена макрофаги и другие клетки воспаления из кровотока.
    Комплекс пептид:молекула II класса распознается наивными CD4 Т-клетками (ТН0) , которые дифференцируются в CD4 Т-клетки воспаления (ТН1) и хелперные CD4 Т-клетки (ТН2) . При повторном введении того же самого антигена дифференцированные ТН1 и ТН2 быстро вступают в реакцию взаимодействия с макрофагом , поглотившим антиген.

    Результатом специфического взаимодействия является секреция ТН1-клетками хемоаттрактантов (хемотаксических факторов) , привлекающих в зону проникновения антигена макрофаги из кровотока.
    Реакции трансплантат против хозяина (РТПХ)
    В клинической практике для компенсации врожденной иммунологической недостаточности или приобретенной недостаточности иногда вынуждены прибегать к пересадке клеток кроветворной и лимфоидной ткани. Поскольку в клеточном трансплантате содержатся иммунокомпетентные клетки, то, как правило, развивается реакция этих клеток на антигены реципиента. Реакция получила название реакции трансплантат против хозяина (РТПХ) .

    Для экспериментального воспроизведения РТПХ необходимо соблюдение следующих условий:

    1) реципиент должен быть толерантным к введенным чужеродным клеткам;

    2) трансплантируемые клетки должны обладать иммунологической компетенцией;

    3) между клетками донора и реципиента должны существовать антигенные различия.

    В эксперименте реакцию оценивают либо по увеличению селезенки или лимфатических узлов , либо по смертности иммунологически инертного реципиента, которому введены лимфоциты генетически отличающегося донора.

    Один из вариантов РТПХ - увеличение массы и количества клеток в лимфатическом узле, регионарном к месту введения чужеродных лимфоцитов. Схема постановки реакции представлена на рис. 5 .
      1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта