Учение об инфекции. Факторы патогенности бактерий. Роль микроорганизма, внешней среды и социальных условий в развитии инфекции. Формы инфекции
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
Селезенка: общие сведения Если костный мозг и тимус - центральные органы иммунитета , то селезенка , лимфатические узлы , лимфодные образования кишечника , миндалины , аппендикс относятся к периферическим структурам иммунитета . Они не являются местом, направляющим дифференцировку стволовых элементов по пути формирования Т- и В-клеточных популяций. В то же время периферические органы и ткани являются основными морфологическими образованиями, где развивается иммунный ответ. Формирование гуморального иммунного ответа в виде продукции специфическихиммуноглобулинов связано, главным образом, с селезенкой. Селезенка - орган овальной формы, длиной около 12 см, лежащий слева от желудка . Селезенка служит резервуаром для эритроцитов , и также, как и печень , удаляет из крови старые эритроциты. На свежих срезах селезенки лимфоидная ткань , образующая белую пульпу, представляет собой округлые или удлиненные серые участки среди заполненной эритроцитами красной пульпы, содержащей макрофаги и пронизанной венозными синусоидами. Как и в лимфатических узлах, T- клеточные области и B-клеточные области селезенки разделены. Селезенка удаляет из кровотока утратившие функциональную активность эритроциты и лейкоциты , а также образует новыелимфоциты в ответ на попавшие из кровотока чужеродные антигены , особенно корпускулярные.Плазмобласты и зрелые плазматические клетки располагаются в краевой (маргинальной) зоне (пограничная зона между белой и красной пульпой). Таким образом, селезенка осуществляет контроль за цитологическим составом крови . 2.Клетки иммунной системы и их характеристика. Популяции и субпопуляции лимфоцитов, их характеристика. Лимфоцит относят к иммунокомпетентым клеткам, продолжительность жизни – от нескольких недель до нескольких месяцев. Лимфоциты образуются в лимфатических узлах , миндалинах , пейеровых бляшках , червеобразном отростке , селезенке , вилочковой железе ( тимусе ) и костном мозге. Выделение популяций и субпопуляций основаны на определенных структурных и функциональных особенностях клеток. Выделяют: - В-лимфоциты (осуществляют гуморальную форму иммунного ответа) - Т-лимфоциты (осуществляют клеточную форму иммунного ответа) - NK, или нулевые лимфоциты (главная защита – в противоопухолевом иммунитете) В- лимфоциты – один из классов лимфоцитов, компонент В-системы иммунитета, осуществляющей гуморальную форму иммунного ответа. Место образования: красный костный мозг. Место обучения: у человека (предположительно) красный костный мозг, либо л\у кишечника, возможны миндалины и даже кожа. Медленно рециркулируют, живут несколько недель, отсутствует кислая фосфатаза. Выделяют: - Плазмоциты (синтезируют Ig) - В-памяти - В-супрессоры Среди В-лимфоцитов выделяют две популяции: В1 и В2 – лимфоциты. В1- лимфоциты локализуются в брюшной полости и миндалинах. Не могут образовывать все классы Ig (только IgM, IgA). Являются первой линией защиты. Эти клетки могут перерождаться образовывать опухолевые клетки. В2-лимфоциты являются полноценными В-клетками и способны к синтезу всех классов Ig. Т-лимфоциты – участвуют в реакциях клеточного иммунитета. Место образовании: красный костный мозг. Место обучения: тимус. Продолжительность жизни: живут около 4-6 мес и их пул не поддерживается. Содержат много лизосом, высокая активность кислой фосфатазы, быстро рециркулируют. Выделяют субпопуляции: - Т-киллеры, - Т-хелперы (Th0:Th1 и Th2 ), - Т-памяти, - Т-амплификаторы (усилители), - Т-супрессоры (ингибируют активность клеток и.с.) Все клетки (и клетки лимфоидной ткани) характеризуются определенной особенностью рецепторной организации. В 80-х годах ХХв была достигнута договоренность о выработке классификационной системы клеточных рецепторов (СD –маркеры – кластеры дифференцировки и в зависимости от типа клетки и группы организмов выделяют разные их типы). CD- своеобразные маркеры клеток определенного типа. Выделяют: 1) классопределяющие (АГ-распознающие): В-клетки – BCR; Т-клетка – TCR 2) популяционные. Характерны для определенных групп лимфоцитов: CD4+ и CD3+ у Th, CD8+ и CD3+ у Т-киллера; CD16+ у NK-клеток 3) дифференцировочные (появляются на соответствующих популяциях на разных стадиях лимфопоеза) 4) Активационные (определяют функциональную активность клетки): появление CD95- сигнал к апоптозу 3.Формы иммунного ответа. Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме. Различают: 1) первичный иммунный ответ (возникает при первой встрече с антигеном); 2) вторичный иммунный ответ (возникает при повторной встрече с антигеном). Любой иммунный ответ состоит из двух фаз: 1) индуктивной; представление и распознавание антигена. Возникает сложная кооперация клеток с последующей пролиферацией и дифференцировкой; 2) продуктивной; обнаруживаются продукты иммунного ответа. При первичном иммунном ответе индуктивная фаза может длиться неделю, при вторичном – до 3 дней за счет клеток памяти. В иммунном ответе антигены, попавшие в организм, взаимодействуют с антигенпредставляющими клетками (макрофагами), которые экспрессируют антигенные детерминанты на поверхности клетки и доставляют информацию об антигене в периферические органы иммунной системы, где происходит стимуляция Т-хелперов. Далее иммунный ответ возможен в виде по одного из трех вариантов: 1) клеточный иммунный ответ; 2) гуморальный иммунный ответ; 3) иммунологическая толерантность. Клеточный иммунный ответ – это функция T-лимфоцитов. Происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза лимфокинов, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. В регуляции иммунного ответа участвуют два подтипа T-клеток: T- хелперы усиливают иммунный ответ, T-супрессоры оказывают противоположное влияние. Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток. Т-хелперы, получившие антигенную информацию, передают ее В-лимфоцитам. В-лимфоциты формируют клон антителопродуцирующих клеток. При этом происходит преобразование B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена. Образующиеся антитела вступают во взаимодействие с антигеном с образованием комплекса АГ – АТ, который запускает в действие неспецифические механизмы защитной реакции. Эти комплексы активируют систему комплемента. Взаимодействие комплекса АГ – АТ с тучными клетками приводит к дегрануляции и выделению медиаторов воспаления – гистамина и серотонина. При низкой дозе антигена развивается иммунологическая толерантность. При этом антиген распознается, но в результате этого не происходит ни продукции клеток, ни развития гуморального иммунного ответа. Иммунный ответ характеризуется: 1) специфичностью (реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном); 2) потенцированием (способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена); 3) иммунологической памятью (способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени). 4. Межклеточная кооперация в иммунном ответе. Клеточное взаимодействие при возникновении Т-клеточного иммунного ответа состоит в том, что антиген может воздействовать на клетку только после его представления антиген-представляющей клеткой. Антиген сорбируется на поверхности АПК, затем подвергается эндоцитозу, в результате чего антиген фрагментируется и формирует комплекс с собственным белком клетки - продуктом гена МНС, антигеном главного комплекса тканевой совместимости. Комплекс антиген - белок МНС экспрессируется на поверхности АПК и становится доступным к контакту с рецептором Т-лимфоцита. Контакт осуществляется при прямом взаимодействии клеток либо передаче комплекса через межклеточную среду. Рецептор Т-лимфоцита построен так, что воспринимает одновременно оба компонента комплекса. Воздействие на Т-клетку антигенного комплекса служит сигналом активации внутриклеточных процессов, продукции клеткой цитокинов и экспрессии на ней цитокиновых рецепторов. Т-лимфоциты-хелперы (CD4+) и цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+) отличаются по строению рецепторов, воспринимающих комплексы антиген-белок МНС. В первом случае комплекс должен содержать белок МНС II класса, представляемый только некоторыми видами АПК-дендритными и В-клетками и макрофагами. Для симуляции CD8+ лимфоцитов необходим белок МНС I класса, которым обладают все ядерные клетки организма и, следовательно, круг АРК для этих лимфоцитов существенно расширен. В ходе дальнейшей пролиферации и дифференцировки активированных Т- лимфоцитов формируются регуляторные клетки (хелперы, цитотоксические и супрессорные), долгоживущие клетки памяти и эффекторные клетки, которые обладают выраженной цитотоксической способностью. В случае повторного поступления антигена его представление происходит так же, как и при первичном воздействии, но попадает уже на клетки иммунологической памяти, число которых больше, чем число АРК в организме, впервые встречающегося с антигеном. Эти клетки уже прошли ранние стадии созревания и дифференцировки и готовы к быстрому формированию эффекторных цитотоксических клеток. Формирование гуморального ответа определяется кооперацией В-лимфоцитов с другими клетками иммунной системы и в первую очередь с Т-лимфоцитами-хелперами, в стимуляции которых принимают участие и сами В-лимфоциты. В-лимфоцит воспринимает антиген путем прямого контакта рецепторов с антигеном. Антиген проходит тот же путь, что и в любой другой АПК: подвергается эндоцитозу, фрагментируется и экспрессируется на поверхности В-клетки в комплексе с белком МНС II класса. Этот комплекс воспринимается рецептором Т-лимфоцита и служит сигналом развития Т-клеточного ответа, так же как после стимуляции через другие АПК. Одновременно Т-лимфоциты начинают функционировать как хелперы, продуцируя лимфокины (ИЛ-2, -4, -5), обеспечивающие способность В-клетки, поглотившей антиген, пролиферировать и дать начало клону антителообразующих клеток, продуцирующих Ig (Т-зависимый ответ). Как уже отмечалось, содружество группы цито-кинов - ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-2 и у-интерферона - способствуют переключению синтеза IgM антител на IgG. Преобладающее действие ИЛ-5 и трансформирующего фактора роста-(3 приводит к формированию антител класса IgA, а преобладающее действие ИЛ-4 переключает синтез иммуноглобулинов на IgE. Некоторые антигены (полисахариды, гликолипиды, нуклеиновые кислоты) способны индуцировать иммунный ответ без помощи Т-лимфоцитов-хелперов, за что получили название Т-независимых антигенов. К таким антигенам относится полисахаридный антиген пневмококков и некоторых других микроорганизмов, флагеллин, декстраны. Характер иммунного ответа на Т-независимые антигены подчеркивает значение кооперации с Т-хелперами при гуморальном иммунном ответе. При осуществлении Т- независимого ответа продуцируются низкоаффинные (непрочно связывающиеся с антигеном) антитела только класса IgM. Эффективность Т-независимого ответа во много раз ниже, чем тимусзависимых реакций. Межклеточная кооперация входит в число механизмов специфической регуляции иммунного ответа в организме. В ней принимают участие специфические взаимодействия между конкретными антигенами и соответствующими им структурами антител и клеточных рецепторов. Феномен двойного распознавания В подавляющем большинстве случаев Т-лимфоцит способен распознать только одну антигенную детерминанту. Функционально зрелая Т-клетка экспрессирует на поверхности около 3xl05 T-клеточных рецепторов одной специфичности. Т-лимфоциты распознают антигены особым образом, отличным от такового В-лимфоцитов. Они не способны реагировать на растворимый нативный антиген. Антиген для них должен быть представлен (презентирован) дендритными клетками, макрофагами или В-клетками в форме антигенного пептида (так называемого Т-клеточного эпитопа), обязательно встроенного за счет нековалентных связей в аутологичную молекулу MHC класса I или II. Феномен «двойного распознавания» описали Р. Цинкернагель (США) и П. Дохерти (Австралия) в 1970-х годах, получившие в 1996 г. Нобелевскую премию за открытие роли молекул главного комплекса гистосовместимости в презентации антигена. Таким образом, TCR (Т-клеточные рецепторы) распознает 2 компонента: «чужой» антигенный пептид в комплексе со «своей» MHC-молекулой. Именно собственные HLA-молекулы служат основой для обучения и селекции Т-клеток в отношении «своего». Механизм двойного распознавания уникален и очень точно характеризует основную функцию иммунной системы в распознавании «чужого» через «свое». К сожалению, многие заболевания иммунной системы, и в первую очередь аутоиммунные, обусловлены неспособностью отличить «свое» от «чужого». 5. Цитокины и их свойства. Сеть цитокиновых взаимодействий. Цитокины – это подобные гормонам специфические белки, которые синтезируются различными клетками в организме: клетками иммунной системы, клетками крови, селезенки, вилочковой железы, соединительной ткани и другими типами клеток. Основная масса цитокинов образуется лимфоцитами. Цитокины представляют собой низкомолекулярные информационные растворимые белки, обеспечивающие передачу сигналов между клетками. Синтезированный цитокин выделяется на поверхность клетки и взаимодействует с рецепторами соседних клеток. Таким образом, сигнал передается от клетки к клетке. Образование и выделение цитокинов длится кратковременно и четко регулируется. Один и тот же цитокин может вырабатываться разными клетками и оказывать действие на разные клетки (мишени). Цитокины могут усиливать действие других цитокинов, но могут и наоборот – нейтрализовать, ослаблять его. Цитокины проявляют активность в очень маленьких концентрациях. Они играют важную роль в развитии физиологических и патологических процессов. В настоящее время цитокины используют в диагностике многих заболеваний и применяют в качестве лечебных средств при опухолевых, аутоиммунных, инфекционных и психиатрических заболеваниях Функции цитокинов в организме многогранны. В целом их деятельность можно охарактеризовать как обеспечение взаимодействия между клетками и системами: регуляция продолжительности и интенсивности иммунных реакций (противоопухолевая и противовирусная защита организма); - регуляция воспалительных реакций; - участие в развитии аутоиммунных реакций; - определение выживаемости клеток; участие в механизме возникновения аллергических реакций; - стимуляция или подавление роста клеток; - участие в процессе кроветворения; - обеспечение функциональной активности или токсического воздействия на клетку; - согласованность реакций эндокринной, иммунной и нервной систем; - поддержание гомеостаза (динамического постоянства) организма. В настоящее время выяснено, что цитокины являются регуляторами не только иммунного ответа организма. По меньшей мере, их значение имеет такие основные составляющие: - регуляция процесса оплодотворения, закладки органов (включая иммунную систему) и их развитие; - регуляция нормально протекающих (физиологических) функций организма; - регуляция клеточного и гуморального иммунитета (местных и системных защитных реакций); - регуляция процессов восстановления (регенерации) поврежденных тканей. Классификация цитокинов В настоящее время уже известно больше 200 цитокинов, и их обнаруживается с каждым годом все больше и больше. Существует несколько классификаций цитокинов. Классификация цитокинов по механизму биологического действия: 1. Цитокины, регулирующие воспалительные реакции: - провоспалительные (интерлейкины 1, 2, 6, 8, интерферон и другие); - противовоспалительные (интерлейкины 4, 10, и другие). 2. Цитокины, регулирующие клеточный иммунитет: интерлейкин-1 (ИЛ-1 или IL-1), ИЛ-12 (IL- 12), ИФН-гамма (IFN-гамма), ТРФ-бета и другие). 3. Цитокины, регулирующие гуморальный иммунитет (ИЛ-4, ИЛ-5, ИФН-гамма, ТРФ-бета и другие). Другая классификация делит цитокины на группы по характеру действия: - Интерлейкины (ИЛ-1 – ИЛ-18) – регуляторы иммунной системы (обеспечивают взаимодействие в самой системе и ее связи с другими системами). - Интерфероны (ИФН-альфа, бета, гамма) – противовирусные иммунорегуляторы. - Факторы некроза опухолей (ФНО-альфа, ФНО-бета) – обладают регуляторным и токсическим действием на клетки. - Хемокины (МСР-1, RANTES, MIP-2, PF-4) – обеспечивают активное перемещение различных видов лейкоцитов и других клеток. - Факторы роста (ФРЭ, ФРФ, ТФР-бета) – обеспечивают и регулируют рост, дифференцировку и функциональную активность клеток. - Колониестимулирующие факторы (Г-КСФ, М-КСФ, ГМ-КСФ) – стимулируют дифференцировку, рост и размножение ростков гемопоэза (кроветворных клеток). Интерлейкины с 1 по 29 номер не могут быть объединенными в одну группу по общности функции, так как в их число входят и провоспалительные цитокины, и дифференцирующие цитокины для лимфоцитов, и ростовые, и некоторые регуляторные. Сетевыми взаимодействиями цитокинов обусловлено множество физиологических эффектов В путях эволюции и функционировании иммунной и нервной систем можно найти много общего. Например, обе эти системы за счет межклеточной коммуникации обладают способностью к обучению и хранению памяти; кроме того, среди их компонентов много общих медиаторов, рецепторов и антигенов. Для функционирования обеих систем требуется внутренняя коммуникационная сеть, а также сеть, которая обеспечивает регуляцию и взаимодействие с другими органами. Посылая сигналы на периферию, центральная нервная система непосредственно «телеграфирует» по нервным стволам и волокнам почти во все органы и ткани, а также использует ось гипоталамус--гипофиз-- надпочечники. В противоположность этому иммунная система, состоящая главным образом из подвижных, свободных клеток, осуществляет внутрисистемные связи на основе взаимодействия этих клеток между собой. В то же время с другими органами и тканями она связана прежде всего посредством цитокинов, но следует подчеркнуть, что эти ее регуляторные воздействия всегда локальны, а не системны. Интеграция иммунной системы с нервной и эндокринной увеличивает ее влияние на организм. Например, такие цитокины, как ИЛ-1, ФНОа и ИЛ-6, непосредственно воздействуют на гипоталамус или гипофиз. Наряду с этим различные клетки иммунной системы экспрессируют рецепторы для нейромедиаторов, опиатов и нейропептидов. |