БИОХИМИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Иммунитет с позиции биохимии:
— Идентификация.
— Нейтрализация.
— Разрушение генетически чужеродной структуры.
Важнейшие элементы иммунной системы:
— Т–лимфоциты, В–лимфоциты и антитела, которые вырабатываются последними в ответ на поступление в организм чуждых структур-антигенов.
— Гуморальные факторы (системы комплемента и пропердина).
— Макрофаги.
Антитела (иммуноглобулины) — схема строения
— вариабельные участки (V
L
и V
H
)
— константные участки (C
L
и C
H
)
— гипервариабельный участок (* - место присоединения антигена)
54 Классификация иммуноглобулинов (основана на типе тяжелых цепей) — Ig A, Ig G, Ig M, Ig D, Ig E Общее строение Антитела состоят из легких (L) и тяжелых (H) цепей Типы тяжелых цепей H H HMКлассы антител (иммуногло-булинов, Ig) Ig A Ig G Ig M Четвертичная структура (L2H2 )n, n = 2 или 4 L2H2 (L2H2M)5Масса 360 – 720 тыс. 150 тыс. 950 тыс. Доля в сыворотке 10 – 20 % 70 – 80 % 5 – 10 % Ig M— встраиваясь в плазматическую мембрану В-лимфоцитов, выполняют роль антиген-распознающих рецепторов. Ig G (4 подкласса) — секретируются В-лимфоцитами при вторичном иммунном ответе, т.е. когда антиген повторно попадает в организм; Ig A содержится в секретах желез (слюна, пищеварительные соки, секрет дыхательных путей, молоко и др.) препятствует прикреплению антигенов к поверхности эпителиальных клеток и их продвижению в организм. Ig E связываясь с белками тучных клеток и базофилов, они становятся рецепторами антигенов; прикрепление последних к ним стимулирует образование этими клетками медиаторов воспаления и аллергии – гистамина и серотонина. Ig D — выполняют роль рецепторов В-лимфоцитов. Специфичность антител (определяется строением вариабельных участков) Многообразие (вариабельность) антител — В процессе эволюции организмы сталкивались с огромным количеством чужеродных агентов (антигенов) – это способствовало образованию и накоплению большого числа новых генов–антител. — Соматические мутации в генах и сборка самих генов из мини–генов ( 600) многократно увеличивают разнообразие антител (10 7 ).
55
Схема возникновения иммуноглобулинов
56 5. Пролиферация В-лимфоцитов и секреция ими антител — в организме имеется 10 7 разных клонов В–лимфоцитов, каждый из которых имеет на поверхности свой тип минорных Ig М, выполняющих роль антиген- распознающих рецепторов, — поступивший антиген связывается с поверхностным Ig М определенного клона В–лимфоцитов (1), — антиген с поверхностным Ig М и белками главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) поступает внутрь В-лимфоцита (образование эндосом – 2), — изменяются белки ГКГ этого клона В-лимфоцита (процессинг – 3) — измененные белки ГКГ выходят на поверхность В-лимфоцита (3) и распознаются Т-хелперами (4), — Т-хелперы выделяют факторы пролиферации (4), — активируется пролиферация этого клона В–лимфоцитов и усиливается синтез специфических антител (5). Т-лимфоциты взаимодействуют также с антигенами на поверхности клеток, поврежденных вирусом, опухолевых клеток и обеспечивают клеточный иммунитет. Взаимодействие антитела с антигеном Ig взаимодействуют с чуждыми структурами, попавшими в кровь, лимфу, межклеточную жидкость, секреты желез.
57
— Центры связывания (вариабельные и гипервариабельные участки) – 20-30 остатков аминокислот.
— Типы связей (водородные и гидрофобные взаимодействия).
— Образование ассоциатов антиген–антитело и их дальнейшая нейтрализация при участии гуморальных факторов и макрофагов.
ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Комплемент – семейство специфических белков плазмы крови С
1
–С
9
— В физиологических условиях белки комплемента находятся в плазме крови в неактивной форме.
58 — 2 способа активации: - классический: запускается комплексом антиген-антитело; - альтернативный: активируется полисахаридами или антителом — Оба пути актививируют компонент С 3 комплемента далее каскадный механизм активации системы комплемента запускается протеазами и сопровождается высвобождением гистамина. — Функции комплемента: - взаимодействие с антигенами, расположенными на поверхности бактериальных мембран; - лизис бактерий: внедрение компонентов комплемента в мембрану бактерий и образование на её поверхности отверстий, через которые проходят свободно Na + и Ca ++ внутрь клетки, а K + — в среду, в результате увеличивается объем бактерии и разрывается её мембрана – бактерия гибнет; - прикрепление лейкоцитов и фагоцитоз бактерий. Пропердиновая система – семейство специфических белков плазмы крови (пропердина, – гликопротеида и протеазы D) — Активируется липополисахаридами бактерий и инсулином. — Функции пропердиновой системы: протеолиз антигенов даже в отсутствии антител, а так же активирование комплемента (образование комплекса С 5 –С 9 ). Интерфероны – гетерогенная группа низкомолекулярных белков (≈160 аминокислот) — Основные защитные белки против вирусной инфекции и при опухолевых поражениях (подавляют рост злокачественных опухолей). — Образуются в ответ на внедрение в организм вирусной инфекции-(РНК вируса). — Синтезируются В-лимфоцитами, макрофагами и Т–клетками. — Ограничивают вирусную инфекцию (ингибируют биосинтез белков вируса на уровне трансляции). — Активируют расщепление м–РНК и р–РНК клеток и хозяина, и вириона. — Это ведет к гибели клетки–хозяина. Вместе с ней погибает и вирион: самопожертвование небольшой части клеток может спасти организм в целом от болезни. — Повышают цитотоксическую активность макрофагов, Т–клеток и клеток Т– киллеров. Нарушения функций иммунной системы: — Гиперчувствительность (аллергия). — Иммунотолерантность (отсутствие селекции). — Иммунодефицитность (полная или частичная утрата некоторых компонентов иммунной системы в результате повреждений). | 
Скачать 4.1 Mb.