Иммунную система. Иммунная система. Общие понятия. Лекция Иммунная система общие понятия

• Название: Лекция Иммунная система общие понятия
• Анкор: Иммунную система
• Дата: 16.11.2020
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: Иммунная система. Общие понятия.doc
• Тип: Лекция; #151091
• страница: 2 из 5

Фагоцитоз - явление поглощения и переваривания клетками (макрофагами, нейтрофилами) корпускулярного материала (бактерий, крупных вирусов, отмирающих собственных клеток организма или чужеродных клеток, таких, например, как эритроциты различных видов, а также инертных частиц, таких как лизосомы, китайская тушь и т.п.). Фагоцитоз (поедание клеткой) — процесс поглощения клеткой твёрдых объектов, таких как клетки эукариот, бактерии, вирусы, остатки мёртвых клеток и т. п. Вокруг поглощаемого объекта образуется большая внутриклеточная вакуоль (фагосома). Размер фагосом — от 250 нм и больше. Путем слияния фагосомы с первичной лизосомой образуется вторичная лизосома. В кислой среде гидролитические ферменты расщепляют макромолекулы, оказавшиеся во вторичной лизосоме. Продукты расщепления (аминокислоты, моносахариды и прочие полезные вещества) транспортируются затем через лизосомную мембрану в цитоплазму клетки. Фагоцитоз распространен очень широко. У высокоорганизованных животных и человека процесс фагоцитоза играет защитную роль. Фагоцитарная деятельность лейкоцитов и макрофагов имеет огромное значение в защите организма от попадающих в него патогенных микробов и других нежелательных частиц. Фагоцитоз впервые описал русский ученый И.И. Мечников.



Схема фагоцитоза

ХЕМОТАКСИС — (от хемо... и таксисы), перемещение свободно передвигающихся организмов под влиянием химических веществ. Может быть положительным (движение направлено к источнику химического раздражителя) и отрицательным (от источника).

Адгезия (прилипание) может осуществляться двумя способами: неспецифическим (в результате случайных встреч) и специфическим, который зависит от предсуществующих рецепторов (молекул межклеточной адгезии ) на поверхности клетки.

Адгезия клеток - способность клеток слипаться друг с другом и с различными субстратами. Адгезия веществ на клеточной поверхности приводит к локальной инвагинации (впячиванию) мембраны, завершающейся образованием пиноцитарного пузырька очень небольшого размера (приблизительно 0,1 микрона). Несколько слившихся пузырьков формируют более крупное образование - пиносому. На следующем этапе пиносомы сливаются с лизосомами , содержащими гидролитические ферменты, которые разрушают полимерные молекулы до мономеров. В тех случаях, когда процесс пиноцитоза реализуется через рецепторный аппарат, в пиносомах до слияния с лизосомами наблюдается отсоединение захваченных молекул от рецепторов, которые в составе дочерних пузырьков возвращаются на клеточную поверхность. Поглощение клеткой жидкости и растворенных веществ с помощью небольших пузырьков.

Фагоциты - макрофаги, моноциты, гранулоциты - мигрируют в очаг воспаления, проникая в ткани сквозь стенки капилляров, поглощают и переваривают антиген. Фагоциты - от слов phagos - пожирающий + kitos - клетка. Нейтрофилы являются главными "профессиональными фагоцитами" наряду с макрофагами , но значительно уступают им по размерам и времени жизни. Неспецифический иммунный барьер опосредован в первую очередь фагоцитами полиморфноядерными (нейтрофилы) и мононуклеарными ( макрофаги), причем одна и та же клетка способна поглощать и убивать любой инфицирующий агент. Фагоциты представлены двумя популяциями: мононуклеарными фагоцитами (моноцитами / макрофагами) и полиморфноядерными гранулоцитами. Фагоциты обладают широким набором функций, играющих важную роль в поддержании низкого уровня инфицирования организма, в развитии специфического иммунитета в удалении денатурированных белков, остатков умерших клеток, тканей и различных продуктов из очага воспаления или инфицирования [ Leslie ea 1984 , Ward ea 1988 ]. Кроме того, макрофаги (МФ), равно как и ПМЛ, в процессе активации продуцируют значительное количество биологически активных соединений, оказывающих существенное влияние на условия жизнедеятельности организма [ Allison ea 1984 , Bass ea 1987 , Cannon ea 1987 , Рецептор-опосредованный эндоцитоз — активный специфический процесс, при котором клеточная мембрана выпучивается внутрь клетки, формируя окаймлённые ямки. Внутриклеточная сторона окаймлённой ямки содержит набор адаптивных белков (адаптин, клатрин, обуславливающий необходимую кривизну выпучивания, и др. белки). Макромолекулы, связывающиеся со специфическими рецепторами на поверхности клетки, проходят внутрь со значительно большей скоростью, чем вещества, поступающие в клетки за счет пиноцитоза. Внешняя сторона мембраны при этом включает специфические рецепторы (например, ЛПНП-рецептор). При связывании лиганда из окружающей клетку среды окаймлённые ямки формируют внутриклеточные везикулы (окаймлённые пузырьки). Рецептор-опосредованный эндоцитоз включается для быстрого и контролируемого поглощения клеткой соответствующего лиганда (например, ЛПНП). Эти пузырьки быстро теряют свою кайму и сливаются между собой, образуя более крупные пузырьки — эндосомы. После чего эндосомы сливаются с первичными лизосомами, в результате чего формируются вторичные лизосомы. Например, когда животной клетке необходим холестерин для синтеза мембраны, она экспрессирует ЛПНП-рецепторы на плазматической мембране. Богатые холестерином и эфирами холестерина ЛПНП, связавшиеся с ЛПНП-рецепторами, быстро доставляют холестерин в клетку.

-воспаление – повреждении кожных покровов – наиболее доступные ворота для инфекционных агентов. Проникшие патогенные агенты индуцируют комплексную реакцию воспаления, которая направлена на локализацию и уничтожение микроорганизмов в месте внедрения. Наиболее характерные признаки воспалительной реакции - это усиление кровотока, возрастание проницаемости капилляров, приток лейкоцитов

В формировании воспалительного ответа принимает участие также целый набор медиаторов . Среди них медиаторы, выделяемые микроорганизмами и поврежденной тканью, вазоактивные медиаторы, выделяемые лейкоцитами, а также группа медиаторов плазмы крови.

Белки острой фазы воспаления, продуцируемые после ин­фицирования или повреждения ткани, а также при онкогенезе и беременности, обладают антимикробным действием, способс­твуют фагоцитозу, активации комплемента, формированию и ликвидации воспалительного очага. Белки острой фазы проду­цируются в печени при действии цитокинов. Основную массу белков острой фазы составляют С-реактивный белок и сыво­роточные амилоиды А и Р. Другие группы белков острой фазы составляют факторы свертывания крови, металлосвязывающие белки, ингибиторы протеаз, компоненты комплемента и некогорые другие. При воспалении содержание в крови большинства белков многократно возрастает, и определение С-реактивного белка входит в число общепринятых методов диагностики вос­палительных процессов.

С-реактивный белок (С-РБ) получил название вследствие способности присоединять и преципитировать С-полисахарид Str. pneumoniae. Далее было установлено, что С-реактивиый белок присоединяется к фосфатидилхолину — компоненту клеточной мембраны любых клеток. Он способен присоединяться к микро­организмам, активированным лимфоцитам, поврежденным клет­кам разных тканей, активируя при этом комплемент. Присоеди­няясь к нейтрофильным фагоцитам, С-РБ усиливает фагоцитоз и элиминацию объектов фагоцитоза. Вместе с этим С-РБ подавля­ет продукцию супероксида и освобождение из гранул фагоцитов ферментов, защищая тем самым ткани от повреждения.

Натуральные киллеры как фактор неспецифической защиты.Естественные клетки-киллеры (ЕК) — это лимфоцитоподобные клетки, обладающие естественной цитотоксичностью по отношению к клеткам-«мишеням». ЕК являются клетками с эффекторной противоопухолевой, противовирусной и противопаразитьарной активностью. Они способны спонтанно, без предварительного контакта с антигеном, убивать опухолевые клетки, а также клетки, зараженные некоторыми вирусами или паразитами По-видимому, основной функцией ЕК является противо­опухолевый «надзор». Эта система неспецифической клеточной защиты является филогенетически более древней по сравнению со специфическими Т-клеточными механизмами иммунитета.

Морфологически ЕК представляют собой большие гранулосодержащие лимфоциты. ЕК фагоцитарной функцией не обладают . Среди лейкоцитов крови человека ЕК составляют 2—12%.

Их участие в неспецифическом иммунном ответе состоит в способности оказывать прямое цитотоксическое действие на злокачественно- трансформированные и вирус-инфицированные клетки, а также клетки, поглотившие некоторые внутриклеточные бактериальные патогены.

Иммунитет специфический: общее представление

Характерная особенность специфического (приобретенного, адаптационного) иммунитета отражена уже в самом названии этой формы иммунной защиты.

Ф.Бернет определил иммунитет как реакцию организма, направленную на дифференциацию всего "своего" от всего "чужого". В понятие защиты от "чужого" входят представления о том, что специфический иммунитет проявляется всегда, когда конкретный организм приходит в контакт с тем или иным антигенно чужеродным материалом, будь то микроорганизмы, трансплантаты, мутационно измененные собственные клетки или простые химические соединения, которым приданы иммуногенные свойства.

Специфичность ответа реализуется через синтез антител и формирование клонов лимфоцитов, которые способны взаимодействовать только с одной из множества антигенных детерминант, чужеродных для данного организма. Упрощенная формула иммунологической специфичности – одно антитело, один клон присутствующих лимфоцитов. Во всех реакциях приобретенного иммунитета ведущая роль принадлежит лимфоцитам, поскольку они специфически распознают конкретный возбудитель, где бы он ни находился, внутри или вне клеток, в тканевой жидкости или в крови. Существуют разные типы лимфоцитов, но основные популяции две: T-лимфоциты (или T-клетки) и B-лимфоциты (или B-клетки). Специфичность ответа B-лимфоцитов реализуется через синтез антител, молекулы которых способны специфически распознавать определенные молекулы-мишени ( антигены ), и формирование клонов лимфоцитов , способных взаимодействовать только с одной из множества антигенных детерминант, чужеродных для данного организма. Упрощенная формула иммунологической специфичности: один антиген - одно антитело, один клон предсуществующих лимфоцитов.

T-лимфоциты, точнее разные их субпопуляции вместе, обладают широким набором активностей. Одни T-клетки участвуют в регуляции дифференцировки B-лимфоцитов и образования антител. Другие взаимодействуют с фагоцитами, помогая им в разрушении поглощенных ими микробных клеток. Третья группа T-лимфоцитов распознает и разрушает клетки, инфицированные вирусами.

Антигенами могут служить молекулы на поверхности клеток микроорганизмов либо образуемые ими токсины.

Второй характерной особенностью приобретенного иммунитета является его индуцибельность.

Индуцибельность является характерной особенностью приобретенного иммунитета. В условиях нормы выраженность и функциональная активность клона лимфоцитов незначительны. Специфические антитела либо полностью отсутствуют, либо их количество крайне мало. В то же время контакт организма с антигеном провоцирует как усиленную продукцию соответствующих антител, так и нарастание и функциональное созревание специфического клона клеток.В условиях нормы выраженность и функциональная активность клона лимфоцитов незначительны. Специфические антитела либо полностью отсутствуют, либо их количество крайне мало. В то же время контакт организма с антигеном провоцирует как усиленную продукцию соответствующих антител, так и нарастание и функциональное созревание специфического клона клеток.

Третий существенный признак иммунной системы связан со способностью сохранять память о первой встрече с антигеном. Именно это свойство специфического иммунитета лежит в основе вакцинации. В настоящее время выделяют различные уровни изучения специфического иммунитета – молекулярный, клеточный, органный, организменный, популяционный.

Объектом изучения на молекулярном уровне являются иммуноглобулины (антитела). Антитела (иммуноглобулины) - сложные белковые агрегаты, которые состоят из четырех взаимосвязанных между собой цепей молекул белков: двух одинаковых коротких (легких) цепей и двух одинаковых длинных (тяжелых). Темные участки - связи между белковыми молекулами. N - обозначение начала молекулы белка, C - обозначение конца молекулы белка. У всех антител С-концы молекул белков одинаковы (их называют константными), а N-концы отличаются. У них существует два свойства: гетерогенность и вари абельность.

Гетерогенность определяет свойства иммуноглобулинов, обусловленные константной (C) областью H-цепи, т.е. теми структурными особенностями, которые позволяют делить всю группу этих белков на классы, подклассы , аллотипы и типы легких цепей . Гетерогенность подразумевает также различия в функциональной активности разных классов иммуноглобулинов з Вариабельность - это индивидуальная характеристика иммуноглобулинов , относящихся к одному и тому же классу или подклассу . Она определяется специфической антигенсвязывающей активностью. Активный центр антител ( антигенсвязывающий участок ) формируется взаимодействием VH- и VL-доменов . Вариабельность в последовательности аминокислотных остатков этих доменов и определяет меняющуюся специфичность антител . а исключением их свойства специфического взаимодействия с антигеном ..



Классификация иммуноглобулинов. Принято различать пять классов иммуноглобулинов с несколькими подклассами: А, М, G, Е, D. Каждый класс иммуноглобулинов имеет отличия по ве­личине молекулярной массы, коэффициента седиментации и их участию в иммунных реакциях (см. табл. 16.4).

1. 
   Антитела иммуноглобулина IgG играют ведущую роль в защите от многих вирусных (например, корь, оспа, бе­шенство) и бактериальных инфекций, преимущественно вызываемых грамположительной микрофлорой, а также от столбняка и малярии. Антирезусные гемолизины, ан­титоксины (например, дифтерийный, стафилококковый) обладают вируснейтрализующим действием. IgG-антите- ла свое губительное действие осуществляют с помощью комплемента, опсонизации, активации фагоцитоза.
   
2. 
   
   Значение сывороточных IgA изучено недостаточно. По-видимому, они являются основным источником для синтеза секреторного IgA. Последний же образуется лимфоид- ными клетками слизистых оболочек пищеварительной и дыхательной систем и таким образом участвует в систе ме местного иммунитета, препятствуя инвазии в орган и im патогенных агентов (вирусов, бактерий). Это так называв мая первая линия защиты организма от инфицирования.
   
3. 
   Иммуноглобулины М включают антитела против грамш рицательных бактерий (например, шигелл, брюшного тифа), вирусов, а также гемолизины системы АВО, ревма тоидный фактор, противоорганные антитела. Антитела, относящиеся к классу IgM, обладают высокой агглютинм рующей активностью и способны активировать компле мент по классическому пути.
   
4. 
   IgD-иммуноглобулины обнаруживаются в ткани минда лин и аденоидов, что позволяет предполагать о их роли и местном иммунитете. IgD активирует комплемент по а/п. тернативному типу и обладает антивирусной активное тью. Описано острое лихорадочное заболевание по типу ревматической лихорадки (увеличение лимфатически\ узлов, полисерозит, артралгии и миалгии) в сочетании i гипериммуноглобулинемией D.
   
5. 
   Иммуноглобулины IgE (реагины) участвуют в аллерги ческих реакциях немедленного типа, активируют макро фаги и эозинофилы, что может усиливать фагоцитоз или активность микрофагов (нейтрофилов). Основным ме­тодом распознавания специфической сенсибилизации к самым разным аллергенам является исследование обще­го или суммарного IgE сыворотки крови, а также титром иммуноглобулин-Е-антител в отношении конкретных аллергенов быта, пищевых веществ, пыльцы растений.
   

Динамика содержания иммуноглобулинов в крови детей. В те­чение первых 4—6 месяцев материнские иммуноглобулины пол ностью разрушаются и начинается синтез собственных. В-лимфоциты синтезируют преимущественно IgM иммуноглобулины, уровень

которых достигает максимальных значений лишь к 10-12 годам. Низкое содержание сек­реторного IgA обнаруживается у детей 1-го года жизни в секретах гонкой и толстой кишках, а также в фекалиях. В смывах из носа детей 1-го месяца жизни секреторный IgA отсутствует и очень медленно нарастает в последующие месяцы (до 2 лет). Этим объ­ясняют более легкую заболеваемость детей раннего возраста рес­пираторными инфекциями. Иммуноглобулины D в сыворотке крови у новорожденных имеют концентрацию 0,001 г/л. Затем она нарастает после 6-й педели жизни и достигает значений, свойственных взрослым, к 5—10 годам.

Быстрая восприимчивость детей к различным заболеваниям (органов дыхания, пищеварения, гнойничковым поражениям кожи) объясняется низким содержанием иммуноглобулинов в течение 1-го года жизни. С увеличением контакта между детьми на 2-м году жизни, на фоне относительно низкого уровня имму­ноглобулинов в этот период, наблюдается особенно высокая их заболеваемость по сравнению с детьми других периодов детства. В сыворотке крови новорожденного содержится незначитель­ное количество иммуноглобулинов IgE. Их концентрация нарас­тает с возрастом, что в большой степени коррелирует с началом появления аллергических заболеваний.

Иммуноглобулины IgM обнаруживаются к 3 месяцам жизни, затем их титр увеличивается, но более заметно — в 2—2,5 года. У новорожденных содержание стафилококкового антитоксина равно уровню его у взрослого человека, а затем его титр снижает­ся. Вновь его достоверное повышение наблюдается к 24—30 ме­сяцам жизни. Динамика уровня стафилококкового антитокси­на в крови ребенка позволяет предполагать, что первоначально высокий его уровень обусловлен трансплацентарной передачей его от матери. Собственный же синтез происходит позднее, чем и объясняется большая частота гнойничковых поражений кожи (пиодермии) у детей раннего возраста.

Динамика становления гуморального звена иммунитета. У де­тей раннего возраста она прослеживается по появлению антител при инфекционных заболеваниях. Так, при заболевании детей кишечными инфекциями антитела к их возбудителям у детей первых 6 месяцам жизни обнаруживаются редко, в возрасте от 6 до 12 месяцев — лишь у 1/3 больных, а у детей на 2-м году жиз­ни — почти у 60%. При заболевании острыми респираторными инфекциями (аденовирусная, парагрипп) сероконверсия у детей 1-го года жизни обнаруживается лишь у 1/3 переболевших ими, а на 2-м году — уже у 60%.

Местная специфическая форма защиты ог вредного влияния пищевых антигенов имеется в желудочно-кишечном тракте. Она состоит из клеточного и секреторного компонентов. Основную функциональную нагрузку несет димерный IgA (SIgA). Содержа­ние этого иммуноглобулина в слюне и пищеварительных секре­тах намного выше, Основные функции SIgA в отношении пищевых антигенов заключаются в препятствовании всасыванию макромолекул из желудочно-кишечного тракта (иммунное исключение) и регуля­ции проникновения пищевых белков через эпителий слизистой оболочки во внутреннюю среду организма. Относительно не­большие антигенные молекулы, пенетрирующие эпителиальную поверхность, стимулируют местный синтез SIgA, который пре­пятствует последующему внедрению антигенов путем форми­рования комплекса на мембране. Однако желудочно-кишечный тракт новорожденного лишен этой специфической формы защи­ты. У грудного ребенка сроки минимально достаточного созре­вания могут колебаться от 6—8 месяцев до 1,5 лети более. Таков срок формирования «кишечного блока». До этого срока обеспечение системы местной секреторной защиты и блокиро­вания пищевых антигенов осуществляется только молозивом и молоком матери. Окончательное же созревание секреторного иммунитета может произойти и после 10—12 лет.

чем в сыворотке; при этом от 50 до 96% его синтезируется местно.