Микробиология как наука. Медицинская микробиология как научная дисциплина, ее задачи и практическое применение в стомат практике

• Название: Микробиология как наука. Медицинская микробиология как научная дисциплина, ее задачи и практическое применение в стомат практике
• Дата: 12.03.2020
• Размер: 379.13 Kb.
• Имя файла: Mikrobiologia.docx
• Тип: Документы; #111745
• страница: 9 из 23

Т хелперы – субпопуляция Т-лимфоцитов,которые выпоняют ругцляторную функцию. На долю этих клеток приходится около 75% всей популяции Т-лимфоцитов. На наружной поверхности их цитоплазматической мембраны определяются молекулы CD4. При помощи специфического рецептора Т-хелпер анализирует информацию, передаваемую ему АПК. Продуктивная рецепция стимулирует Т-хелпер к продукции широкого спектра иммунноцитокинов,при помощи которых он управляет биологической активностью множества клеток, вовлеченных в иммунный ответ. Установлена гетерогенность популяций: Т1- и Т2-хелпер.

Т1-хелпер образуте ИЛ-2,-3,ФНО и др.,необходимые для развития клеточного иммунного ответа,ГЗТ, иммунного воспаления.

Т2-хелпер продуцирует ИЛ-4,5,6,9,10,13 и др., которые поддерживают гуморальный иммунитет, а также ГНТ.

В организме поддердивается их баланс. Клетки находятся в конкурентных взаимоотношениях, они позитивно тормозят клональное развитие друг друга.

Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ), или Т-киллеры [от англ.tokill, убивать] лизируют клетки-мишени, несущие чужеродные или видоизменённые аутоантигены (например, клетки опухолей, трансплантатов, инфицированные вирусами, клетки, несущие поверхностные ви­русные Аг). В большинстве случаев функция ЦТЛ также МНС-рестригирована — ЦТЛ рас­познаёт чужеродный вирусный, опухолевый или трансплантационный Аг в комплексе с моле­кулой МНС I на мембране клетки-мишени. Индукция цитотоксических свойств клетки-пред­шественницы Т-киллера происходит под действием двух сигналов. Первый сигнал включает взаимодействие между двумя комплексами: поверхностной молекулой CD8 лимфоцита и ком­плексом эпитоп-молекула МНС I на клетке-мишени. Второй сигнал — ИЛ, секретируемые близлежащими макрофагами и Т-клетками. Т-хелпер утраняет клетки мишени путем антителнезависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности,для чего синтезирует ряд токсический субстанции: перфорин, гранищмы и гранулизин. Перфорин обладает неспецифическим действием. Накапоивается в цитоплазме в гранулах вблизи Т-клеточного антигенного рецептора. Содержимое гранул высвобждается в узкую щель, образованную тесным контактом цитотоксического лимфоцита и клетки-мишени. За счет гидрофобных участков перфорин встаривается в ЦПМ клетки-мишени,где в присутствии ионов кальция полимеризуется в трансмембранную пору. Образовавшийся дефект может вызвать осмотический лизис клетки-мишени или обеспечит проникновение в нее гранизмоа гранулолизина. Т-клетки памяти образуются при первичном иммунном ответе. Специфически распознают Аг и участвуют в иммунном ответе при вторичном попадании Аг. Большинство клеток памяти обладает функциями Т-клеток, экспрессируют CD4 и рестригированы по молекулам МНС II, то есть узнают Аг только на Аг-представляющих клетках в связи с молекулой МНС II.

в-лимфоциты

Известны субпопуляции В-клеток: предшественники антителообразующих (плазматичес­ких) клеток и В-клетки памяти (эффекторы вторичных иммунных реакций). Доминирующую субпопуляцию составляют предшественники антителообразующих клеток, дифференцирующие­ся после антигенной стимуляции в плазматические клетки (плазмоциты), синтезирующие Ig.

Созревание В-лимфоцитов

Из костного мозга пре-В-клетки мигрируют в тимуснезависимые зоны лимфоидных орга­нов. Так, в физиологических условиях в селезёнке В-лимфоциты располагаются в краевой зоне белой пульпы, в лимфатических узлах — в наружной зоне кортикального слоя, где они формируют зародышевые центры фолликулов. Сигналы, определяющие судьбу и дифференцировку этих иммунокомпетентных клеток, поступают из красного костного мозга, стромальных клеток и других клеток иммунной системы. На периферии (вне костного мозга) В-лимфоциты приобретают характерные для них поверхностно-клеточные маркёры. Продолжительность жизни В-лимфоцитов различна — от многих лет (В-клетки памяти) до нескольких недель (клони плазматических клеток).

После антигенной стимуляции В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки (интенсивно синтезирующие и секретирующие AT) и В-клетки памяти. Плазматические кле^тки синтезируют Ig того же класса, что и мембранный Ig В-лимфоцита-предшественника.

Маркёры В-клеток. Основные маркёры В-лимфоцитов — мембранные Ig, при этом клетки одного клона (быстро формирующегося в результате серии последовательных делений потом­ства одной В-клетки) экспрессируют молекулы Ig, специфически связывающие только один эпитоп Аг. Такие клетки синтезируют моноклональные AT, способные распознавать и связы­вать только один Аг. Аг-связывающий участок мембранного IgВ-лимфоцита играет ром клеточного Аг-распознающего рецептора. Помимо мембранных Ig, В-лимфоцит несёт другие маркёры: рецепторы Fc-фрагмента Ig, CD10 (на незрелых В-клетках), CD19, CD20, CD21, CD22, CD23 (вероятно, участвуют в клеточной активации), рецепторы к СЗЬ и C3d, молекулы МНС классов I и II.

53. Гуморальный иммунный ответ: первичный, вторичный, местный, ГНТ. Механизмы развития.

Гуморальныйиммунныйответ опосредован В-лимфоцитами, которые после распознания микроба начинают активно синтезировать антитела по принципу один тип антигена – один тип антитела. На поверхности одного микроба может быть множество различных антигенов, поэтому обычно вырабатывается целая серия антител, каждое из которых при этом направлено на определенный антиген. Антитела (иммуноглобулины, Ig) – это молекулы белков, способные прилипать к определенной структуре микроорганизма, вызывая его разрушение или скорейшее выведение из организма. Теоретически возможно формирование антител против любого химического вещества, имеющего достаточно большую молекулярную массу. Существует несколько типов иммуноглобулинов, каждый из которых выполняет специфическую функцию. Иммуноглобулины типа А (IgA) синтезируются клетками иммунной системы и выводятся на поверхность кожи и слизистых оболочек. В больших количествах IgA содержатся во всех физиологических жидкостях (слюна, молоко, моча). Иммуноглобулины типа А обеспечивают местный иммунитет, препятствуя проникновению микробов через покровы тела и слизистые оболочки.

Антигенраспознающие рецепторы B-лимфоцитов представляют собой молекулы иммуноглобулинов. При связывании антигена с соответствующим рецептором и под влиянием цитокинов, вырабатываемых моноцитами, макрофагами и T-лимфоцитами, происходит активация B-лимфоцитов, которые начинают делиться и дифференцироваться в плазматические клетки. Часть активированных B-лимфоцитов превращаются в клетки памяти, которые обеспечивают более быстрый и эффективный иммунный ответ при повторном контакте с антигеном.

Первичный и вторичный иммунный ответ

Выделяют 4 стадии первичного иммунного ответа. На первой стадии, которая занимает 3—4 сут, антитела к соответствующему антигену в сыворотке отсутствуют. На второй стадии появляются IgM, и спустя 10—14 сут после контакта с антигеном — IgG. На третьей стадии уровень антител остается постоянным. Четвертая стадия первичного иммунного ответа обычно растягивается на месяцы. Она характеризуется постепенным снижением уровня антител.

Вторичный иммунный ответ развивается при повторном контакте с антигеном. Антитела, главным образом IgG, появляются быстрее и в более высоком титре, чем при первичном иммунном ответе. Следует также отметить, что IgG распадаются медленнее, чем IgM.
ГУМОРАЛЬНЫЕ ИММУННЫЕ РЕАКЦИИ

В гуморальных иммунных реакциях участвуют три клеточных типа: макрофаги (Аг-представляющие клетки), Т-хелперы и В-лимфоциты (рис. 10-7).

Аг-представляющие клетки фагоцитируют микроорганизм и перерабатывают его, расщеп­ляя на фрагменты (процессинг Аг). Фрагменты Аг выставляются на поверхности Аг-представляющей клетки вместе с молекулой МНС. Комплекс «Аг-молекула МНС класса II» предъявляется Т-хелперу. Распознавание комплекса Т-хелпером стимулирует секрецию ИЛ-1 макрофагами.

Т-хелпер под действием ИЛ-1 синтезирует ИЛ-2 и рецепторы к ИЛ-2; последний по аутокринному механизму стимулирует пролиферацию Т-хелперов, а также ЦТЛ. Таким образом, после взаимодействия с Аг-представляющей клеткой Т-хелпер приобретает способность отве­чать на действие ИЛ-2 бурным размножением. Биологический смысл этого явления состоит в накоплении Т-хелперов, обеспечивающих образование в лимфоидных органах необходимого пула плазматических клеток, вырабатывающих AT к данному Аг.

В-лимфоцит. Активация В-лимфоцита предполагает прямое взаимодействие Аг с молеку­лой Ig на поверхности В-клетки. В этом случае сам В-лимфоцит перерабатывает Аг и представ­ляет его фрагмент в связи с молекулой МНС II на своей поверхности. Этот комплекс распозна­ёт Т-хелпер, отобранный при помощи того же Аг. Узнавание рецептором Т-хелпера комплекса Aг-молекула МНС класса II на поверхности В-лимфоцита приводит к секреции Т-хелпером ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-5 и у-ИФН, под действием которых В-клетка размножается, образуя клон плазмати­ческих клеток (плазмоцитов). Плазмоциты синтезируют AT. Секрецию AT стимулирует ИЛ-6, выделяемый активированными Т-хелперами. Часть зрелых В-лимфоцитов после антигензависимой дифференцировки циркулирует в организме в виде клеток памяти.

Первичный ответ. Появлению AT предше­ствует латентный период продолжительностью 3-5 сут. В это время происходит распознава­ние Аг и образование клонов плазматических клеток. Затем наступает логарифмическая фаза, соответствующая поступлению AT в кровь; её продолжительность — 7-15 сут. Постепенно титры AT достигают пика и наступает стацио­нарная фаза, продолжительностью 15-30 сут. Её сменяет фаза снижения титров AT, дляща­яся 1-6 мес. В основу пролиферации клеток- продуцентов AT заложен принцип селекции. В динамике антителообразования титры высо­коаффинных AT постепенно нарастают: после иммунизации аффинность ATк Аг постоянно увеличивается. Первоначально образуются IgM, но постепенно их образование уменьшается и начинает преобладать синтез IgG. Так как пе­реключение синтезов от IgM к IgG не меняет идиотипа AT (то есть его специфичность по от­ношению к конкретному Аг), то оно не связано с клональной селекцией. Особенности первич­ного ответа — низкая скорость антитело- образования и появление сравнительно невысоких титров AT.

Вторичный ответ. После антигенной стимуляции часть В- и Т-лимфоцитов циркулирует в виде клеток памяти. Особенности вторичного иммунного ответа — высокая скорость анти­телообразования, появление максимальных титров ATи длительное (иногда многолетнее) их циркулирование. Основные характеристики вторичного ответа:

• образование AT индуцируется I значительно меньшими дозами Аг;

• индуктивная фаза сокращается до 5-6 ч;

• среди AT доминируют IgG с большой аффинностью, пик их образования наступает раньше (3-5 сут);

• AT образуются в более высоких титрах и циркулируют в организме длительное время.

ГНТ связанна с выработкой специфическтх антител, имеет стериотипное течение,которое может закончиться смертью. Она может проявляться в виде анафилаксии, атопических болезней, сывороточной болезни, феномена Артюса.
54. Классы иммуноглобулинов, строение и функции.

1. Посвоемухимическомустроениюиммуноглобулины — это гликопротеиды.

Пофизико-химическимиантигеннымсвойствамиммуноглобули­ныделятсянаклассы:G, M, A, E, D.

МолекулаиммуноглобулинаGпостроена из 2тяжелых(Н-цепей) и 2 легкихполипептидныхцепей(L-цепей).

Каждая полипептидная цепь состоит из вариабельной(V), ста­бильной(константной, С) и так называемой шарнирнойчастей.

Тяжелыецепииммуноглобулинов разных классов построены из разных полипептидов (гамма-, мю-, альфа-, дельта-, эпсилон-пептидов) и потому являются разными антигенами.

Легкиецепипредставлены 2 типами полипептидов — каппа- и лямбда-пептидами.

Вариабельныеучасткизначительно короче константных участ­ков. Каждая пара легких и тяжелых полипептидных цепей в их С-частях, а также тяжелые цепи между собой связаны дисульфидными мостиками.

Ни тяжелые, ни легкие цепи свойствами антител (взаимодей­ствие с гаптенами) не обладают. При гидролизе папаином мо­лекула иммуноглобулина G распадается на 3 фрагмента — 2 Fab-фрагмента и F_с-фрагмент.

Последний представляет собой остатки тяжелых цепей, их константные части. Он не обладает свойством антитела (не взаимодействует с антигеном), но обладаетсродствомкком­плементу,способен фиксировать и активировать его. В связи с этим фрагмент и обозначается как F_с-фрагмент(фрагменткомплемента).Этот же F_с-фрагмент обеспечивает прохождение иммуноглобулинов G через гематоэнцефалическийили плацен­тарныйбарьеры.

Два других фрагмента иммуноглобулина G представляют собой остатки тяжелой и легкой цепи с их вариабельными частями. Они идентичны друг другу и обладают свойством антител (взаимодействуют с антигеном), в связи с этим эти фрагменты и обозначаются как F_ab,-(фрагмент-антитело).

Поскольку ни тяжелые, ни легкие цепи не обладают свойством антитела, но оно выявляется у F_аь-фрагментов, очевидно, что за взаимодействие с антигеном ответственны именно вариа­бельныечаститяжелыхилегкихцепей.Они формируют уни­кальную по строению и пространственной организации струк­туру — активныйцентрантитела.Каждый активный центр любого иммуноглобулина соответствует детерминантной груп­пе соответствующего антигена как ключ замку.

Молекула иммуноглобулина G имеет 2 активных центра. По­скольку строение активных центров иммуноглобулинов одного класса, но разной специфичности неодинаково, то эти молеку­лы (антитела одного класса, но разной специфичности) явля­ются разными антителами. Эти различия обозначаются как идиотипическиеразличияиммуноглобулинов,или идиотипы.

Молекулыиммуноглобулиновдругихклассовпостроены по тому же принципу, что и IgG, т. е. из мономеров, имеющих 2 тяже­лых и 2 легких цепи, но иммуноглобулины класса М являются пентамерами(построены из 5 таких мономеров), а иммуногло­булины класса А — димерамиили тетрамерами.

Количество мономеров, входящих в состав молекулы того или иного класса иммуноглобулина, определяет ее молекулярную массу. Самые тяжелые — это IgM, самые легкие — IgG, вслед­ствие чего они и проходят через плаценту.

Очевидно также то, что иммуноглобулины разных классов имеют разное число активных центров: у IgG их 2, а у IgM — 10. В связи с этим они способны связать разное число молекул антигена, и скорость этого связывания будет различной.

Скоростьсвязыванияиммуноглобулиновсантигеном — это их авидность.

Прочностьэтойсвязиобозначают как аффинитет.

IgM высокоавидны, но низкоафинны, IgG — наоборот, низко-авидны, но высокоафинны.

Если в молекуле антитела функционирует лишь один актив­ный центр, она может связаться лишь с одной антигенной детерминантой без последующего образования сетевой структуры комплексов антиген — антитело. Такие антитела называются неполными.Они не дают видимых на глаз реакций, но тормозят реакцию антигена с полными антителами.

Неполные антитела играют важную роль в развитии резус-конфликта, аутоиммунных заболеваний (коллагенозы) и др. и выявляются с помощью реакции Кумбса (антиглобулиновый тест).
2.Защитнаярольиммуноглобулиновразныхклассовтакженеодинакова.

ИммуноглобулиныклассаЕ(реагины)реализуют развитие ал­лергических реакций немедленного типа (гиперчувствитель­ность немедленного типа - ГНТ). К F_аЬ-фрагментам фиксиро­ванных в тканях реагинов (F_с-фрагмент связан с рецепторами тканевых базофилов) присоединяются поступающие в орга­низм аллергены (антигены), что приводит к освобождению биологически активных веществ, запускающих развитие аллер­гических реакций. Приаллергическихреакцияхтканевые базофилы повреждаются комплексом антиген — антитело и выде­ляют гранулы, содержащие гистамин и другие биологически активные вещества.

ИммуноглобулиныклассаАмогут быть:

• сывороточными(синтезируются в плазматических клетках селе­зенки, лимфатических узлов, имеют мономерную и димерную структуру молекулы и составляют 80% содержащегося в сыво­ротке IgA);

• секреторными(синтезируются в лимфатических элементах сли­зистых оболочек).

Последние отличаются наличием секреторногокомпонента(бета-глобулина),присоединяющегося к молекуле иммуногло­булина при его прохождении через эпителиальные клетки сли­зистой.

Секреторныеиммуноглобулиныиграют существенную роль в ме­стном иммунитете, препятствуя адгезии микроорганизмов на слизистых оболочках, стимулируют фагоцитоз и активируют комплемент, могут проникать в слюну, молозиво.

ИммуноглобулиныклассаМпервыми синтезируют в ответ на антигенное раздражение. Они способны связывать большое количество антигенов и играют важную роль в формировании антибактериального и антитоксического иммунитета.

Большую часть сывороточныхантител составляют иммуноглобу­линыклассаG,на долю которых приходится до 80% всех им­муноглобулинов. Они образуются на высоте первичного и вто­ричного иммунного ответа и определяют напряженностьимму­нитетапротив бактерий и вирусов. Кроме того, они способны проникать через плацентарный и гематоэнцефалический барьер.

ИммуноглобулиныклассаD,в отличие от иммуноглобулинов других классов, содержат N-ацетилгалактозоамин и неспособныфиксироватькомплемент.Уровень IgD повышается при мие-ломной болезни и хронических воспалительных процессах.