имунка. Задачи изучения иммунологии

• Название: Задачи изучения иммунологии
• Дата: 07.02.2018
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: имунка.docx
• Тип: Документы; #36049

1.Предмет и задачи иммунологии Иммуноло́гия —- медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены), механизмы этих реакций, их проявления, течение и исход в норме и патологии, разрабатывающая методы исследования и лечения.

Задачи изучения иммунологии

 Строение иммунной системы;

 Закономерности и механизмы развития иммунных реакций;

 Механизмы контроля и регуляции иммунных реакций;

 Болезни иммунной системы и её дисфункции;

 Условия и закономерности развития иммунопатологических реакций и способы их коррекции;

 Возможность использования резервов и механизмов иммунной системы в борьбе с инфекционными и неинфекционными заболеваниями;

 Иммунологические проблемы репродукции;

 Иммунологические проблемы трансплантации органов и тканей

2.Основные разделы и задачи современной иммунологии.

В современной иммунологии можно выделить два основных раздела: инфекционная и неинфекционная иммунология. В первом случае предметом изучения является противоинфекционный иммунитет, во втором рассматриваются проблемы, связанные с иммунопатологией, аллергией, трансплантационным иммунитетом, толерантностью.

В настоящее время иммунология — биомедицинская дисциплина, включающая общие и частные направления.

Общая иммунология изучает молекулярные и клеточные основы иммунных реакций, их регуляцию, генетический контроль, а также принципы наследования клеточных Аг и роль иммунных механизмов в процессах индивидуального развития. Частная иммунология носит прикладной характер; основные направления — вакцинология, иммуноонкология, иммунопатология, аллергология, трансплантационная иммунология.

Вакцинология изучает методы искусственного создания невосприимчивости к инфекционным агентам и принципы разработки новых вакцинных препаратов.

Трансплантационная иммунология изучает иммунную несовместимость тканей, отторжение трансплантатов, условия и способы преодоления несовместимости.

Иммуноонкология — наука, изучающая роль иммунной системы в развитии злокачественных заболеваний.

Иммунопатология и аллергология изучают нарушения иммунных реакций и механизмы развития извращённых реакций на Аг. Разработка новых методов иммунодиагностики заболеваний, создание средств и способов коррекции иммунных нарушений — не менее актуальные направления современной иммунологии.

3. Исторические этапы развития иммунологии



4. Концепция иммунологического надзора



5. Определение иммунитета .

В процессе наблюдений за ходом возникновения, развития и угасания эпидемий заразных болезней возникло учение об иммунитете.

Иммунитет — совокупность физиологических процессов и механизмов, направленных на сохранение антигенного гомеостаза организма от биологически активных веществ и существ, несущих генетически чужеродную антигенную информацию или от генетически чужеродных белковых агентов.

Заслуживает внимания определение Д.К. Новикова (1999): иммунитет - это совокупность реакций взаимодействия между системой иммунитета и биологически активными агентами (антигенами). Эти реакции направлены на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма и результатом их могут быть различные феномены иммунитета. В этом определении отражено то, что иммунитет может быть направлен и против собственных клеток и молекул (аутоиммунные реакции, клетки опухолей), но генетически измененных, чтобы сохранить гомеостаз.

Надо подчеркнуть, что иммунитет — это не только способ защиты организма. Иммунитет может быть врагом и при определенных условиях способен убивать организм. Защита организма — это только небольшая часть функций иммунитета.

6. Основные виды иммунных реакций.



7. Роль клеточных и гуморальных механизмов в иммунном ответе

Клеточный иммунный ответформируется при взаимодействии макрофагов и Т-лимфоцитов. Макрофаги передают антигенную информацию Т-лимфоцитам. Интерлейкины (монокины), выделяемые макрофагами, стимулируют Т-хелперы, те, в свою очередь, выделяют интерлейкины (лимфокины), стимулирующие дифференциацию и пролиферацию Т-лимфоцитов и превращение их в иммунные лимфоциты: Т-эффекторы (Те) и Т-киллеры (Тк) В дальнейшем Те участвуют в реакциях гиперчувствительности замедленного типа, а Тк - в уничтожении чужеродных клеток ("клеток-мишеней").

Клеточный иммунитет лежит в основе воспалительных процессов,

противоопухолевого, противовирусного, трансплантационного иммунитета.

Пассивная передача клеточного иммунитета не осуществляется с помощью сыворотки крови. В эксперименте возможна передача с помощью иммунных лимфоцитов, в клинике - с помощью интерлейкинов

Гуморальный иммунный ответ.Иммунный ответ в виде продукции специфических антител (иммуноглобулинов) происходит следующим образом:

Макрофаги фагоцитируют проникший в организм антиген, переваривают, перерабатывают (осуществляют процессинг), концентрируют его детерминантные группы и в соединении с Ia-белком представляют на своей поверхности (презентация) эту антигенную информацию Т-хелперам и В-лимфоцитам. la-белок образуется в макрофаге, образование его кодируется Ir-геном, который таким образом регулирует иммунный ответ. При этом макрофаги выделяют интерлейкины (монокины), стимулирующие Т-лимфоциты, и, в свою очередь, Т-хелперы продуцируют интерлейкины (лимфокины), стимулирующие пролиферацию (размножение) и дифференциацию В-лимфоцитов и превращение их в плазматические клетки, продуцирующие антитела против данного антигена. Процесс этот регулируется Т-лимфоцитами-супрессорами, которые тормозят его. Таким образом, гуморальный иммунный ответ формируется при трехклеточной кооперации, то есть при участии макрофагов, В-лимфоцитов, Т-лимфоцитов. Некоторые антигены, имеющие высокополимерное строение, способны вызвать образование антител без участия Т-хелперов. Такие антигены называют тимуснсзависимыми, например, липополисахариды грамотрица-тельных бактерий.

Защитная роль гуморального иммунитета осуществляется таким образом, что антитела, специфичные к данным бактериям, соединяются с ними, подготавливают их, делают чувствительными к лизису при участии комплемента, к обезвреживанию фагоцитами. Для некоторых патогенных бактерий, которые обладают антифагоцитарной активностью, например, стафилококки, бруцеллы, возбудители туберкулеза, фагоцитоз бывает завершенным только при участии специфических антител - опсонинов. Что касается антитоксинов, то их защитная роль заключается в непосредственном соединении с токсинами и нейтрализации их.

Антитела участвуют также в реакциях гиперчувствительности немедленного типа (ГЧНТ).

Пассивная передача гуморального иммунитета возможна с помощью сыворотки крови, поскольку антитела (иммуноглобулины) циркулируют в крови.

8. Уровни организации иммунной системы (органный, клеточный, молекулярный)

Строение иммунной системы (органный, клеточный, молекулярный уровни организации).

Иммунная система — подсистема, существующая у большинства животных и объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены.

Иммунная система распознает множество разнообразных возбудителей, от вирусов до паразитических червей, и отличает их от биомолекул клеток.

Органный уровень: Центральные лимфоидные органы – место развития лимфоцитов. Здесь эти клетки дифференцируются из стволовых лимфоидньгх клеток, размножаются и превращаются в функционально зрелые клетки. Костный мозг --- это орган, совмещающий функции кроветворного органа и центрального органа иммунной системы, он служит основным источником общих клеток-предшественниц всех клеток крови полипотентных стволовых кроветворных клеток (ППСК). Из ППСК образуются клетки всех ростков кроветворения эритроидный, который заканчивается образованием эритроцитов; миелоидный, приводящий к образованию нескольких самостоятельных клеточных типов: нейтрофилов, моноцитов, базофилов, эозинофилоф; мегакариоцитарный- формирующий тромбоциты; а также лцмфоидный, приводящий к образованию Двух клеточных линий: предшественников Т-лимфоцитов и предшественников В-лимфоцитов.
Тимус является филогенетически древним лимфоидным органом, с ним связаны формирование лимфоидной системы, регуляция ее деятельности и развития клеточного иммунитета. Главная функция тимуса -регулирующее влияние на иммуногенез. Тимус специализирован на развитии Т- лимфоцитов.В центральных органах происходит образование Т- и В лимфоцитов из клеток- предшественников и их антигеннезависимая дифференцировка. Главным итогом антагеннезависамой дифференцировка в центральных органах является формирование клонов лимфоцитов. Периферические органы (селезенка, лимфатические узлы, пейеровы бляшки кишечника, аппендикс, миндалины, аденоиды и другие лимфоидные образования). В основе организации системы периферических органов лежит принцип: каждый лимфоидньий орган контролирует определенную часть тела.

Клеточный уровень По способности к распознаванию антигенов 2 группы клеток..
1 группа — это лимфоциты(Т- и В-лимфоциты разной степени зрелости, плазматические клетки, и нулевые лимфоциты. 2 группа- антигенпредставляющиеклетка(макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты). Без них невозможен иммунный ответ на чужеродные антигены.
Молекулярный уровень составляют основные группы макромолекул: 1. Иммуноглобулины (Ig), синтезируемые В-лимфоцитами, и гены, контролирующие их синтез. Это продукты гуморального иммунного ответа, представляют собой глобулины, специфически реагирующие с антигеном, вызвавшим их образование. 2. Медиаторы, С помощью которых иммунокомпетентные клетки участвуют в индукции, регуляции и осуществлении иммунного ответа.
3 Гены основного комплекса контролируют синтез антигенов гистосовместимости – гликопротеидов, содержащихся на поверхности всех клеток организма. Играют важную роль в распознании антигенов и индукции иммунологич. реакций. 4. Кластеры дифференцировки. Выполняют роль корецепторов, обеспечивающих процессы распознавания антигенов (СD3, СD4, СD8); рецепторов для взаимодействия с определенными цитокинами (например, СD 25, являющийся рецептором для ИЛ- 2). 5. Молекулы адгезии с помощью их повышается уровень межклеточных взаимодействий м\у антигенпредставляющими клетками, В- и Т-лимфоцитами.
6. Антигенраспознающие рецепторы лимфоцитов: У В-лимфоцитов это молекулы Ig (встроенные в их плазматическую мембрану). У Т-ламфоцитов- Т-клеточный рецегпор7. Гормоны тимуса. Функция - контроль созревания Т-клеток в тимусе и завершении функционального созревания Т-лимфоцитов после их эмиграции из тимуса.8. Миелопептиды костного мозга - участвующие в дифференцировке В-лимфоцитов

9. Современная схема иммуногенеза. Лимфоцит – как центральная фигура в иммунной системе

В общем, работа иммунной системы обеспечивается двумя видами факторов: клеточными и гуморальными. Клетки иммунной системы циркулируют в крови и переходят в ткани, осуществляя постоянный надзор за антигенным составом тканей. Кроме того, в крови циркулирует большое количество разнообразных антител (гуморальные, жидкостные факторы), которые также способны распознавать и уничтожать чужеродные структуры. Центральными органами иммунной системыявляются красный костный мозг и тимус. В костном мозге происходит формирование клеток иммунной системы из стволовых клеток, которые дают начало всем клеткам крови. Тимус хорошо развит у детей, но с возрастом подвергается инволюции и практически отсутствует у взрослых. В тимусе происходит дифференциация лимфоцитов – специфических клеток иммунной системы. В процессе дифференциации лимфоциты «учатся» распознавать «свои» и «чужие» структуры. 

10. Онтогенез и филогенез иммунной системы

Онтогенез, или индивидуальное развитие, – это совокупность преобразований, происходящих в организме от момента образования зиготы до смерти. Термин «онтогенез» впервые введен немецким биологом Э.Геккелем в 1866 г.

Различают 2 типа онтогенеза:непрямой и прямой(рис. 1).

Непрямой онтогенез протекает в личиночной форме. Личинки ведут активный образ жизни, сами себе добывают пропитание. Для осуществления жизненных функций у личинок имеется ряд провизорных (временных) органов, отсутствующих у взрослых организмов. Этот тип развития сопровождается метаморфозом (превращением) - анатомо-физиологической перестройкой организма. Он свойствен различным группам беспозвоночных (губкам, кишечнополостным, червям, некоторым насекомым) и низшим позвоночным (амфибиям).

Прямое развитие может протекать в неличиночной форме или быть внутриутробным. Неличиночный типразвития имеет место у рыб, пресмыкающихся, птиц, а также беспозвоночных, яйцеклетки которых богаты желтком - питательным материалом, достаточным для завершения онтогенеза. Для питания, дыхания и выделения у зародышей также развиваются провизорные органы.

Внутриутробный тип развития характерен для млекопитающих и человека. Их яйцеклетки почти не содержат питательного материала, и все жизненные функции осуществляются через материнский организм. В связи с этим у зародышей имеются провизорные органы – зародышевые оболочки и плацента, обеспечивающая связь организма матери и плода. Это наиболее поздний в филогенезе тип онтогенеза. Он обеспечивает наилучшим образом выживание зародышей.

Онтогенез включает в себя ряд преемственно связанных и в основных чертах генетически запрограммированных периодов:

1. Предэмбриональный (он же проэмбриональный, или предзиготный период, или прогенез);

2. Эмбриональный (или антенатальный для человека) период;

3. Постэмбриональный (или постнатальный для человека) период.

11. Основные этапы дифференцировки Т- и В-лимфоцитов .

Продуцирование большого пула Т- и В-лимфоцитов, которые обладают специфичностью к определенным  антигенам (в том числе и к аутоантигенам). Этот этап состоит из двух стадий:

стадии раннего предшественника. В этот период развития на поверхности будущего Т-лимфоцита появляется ГП-33, а на поверхности будущегоВ-лимфоцита образуется  суррогатная L-цепь иммуноглобулина;

стадии незрелого предшественника, когда на лимфоцитах появляются антигенраспознающие рецепторы.

2.Развитие толерантности — элиминация из всех зрелых предшественников аутореактивных клеток.

3.Дозревание лимфоидных клеток, превращение их в зрелые покоящиеся Т- и В-лимфоциты, способные реагировать на чужеродные антигены.

12. Ткани и органы местного иммунитета



13. Антигены, понятие и химическая природа

Антигены — любые вещества, содержащиеся в микроорганизмах и других клетках или выделяемые ими, которые несут признаки генетически чужеродной информации и при введении в организм вызывают развитие специфических иммунных реакций. Реализация антигенности зависит от способности антигена метаболизироваться в организме, т. е. быть объектом разрушающего действия макрофагов и взаимодействовать с другими клетками иммунной системы. Благодаря такому взаимодействию происходит распознавание антигенной специфичности. Все антигены обладают специфичностью, т. е. определенными особенностями, генетически детерминированными и связанными с их структурой, почему они и отличаются друг от друга.
Антигенами являются органические вещества различного происхождения.

По химической природе антигены - белки, полисахариды, липиды, и их соединения.

Вещества с более сложной химической структурой обладают более высокой иммуногенностью.

Наиболее выраженными иммуногенными свойствами обладают белки. Одно и то же химическое вещество может быть высокоиммуногенным для одних видов животных и неиммуногенным для других. Например, стрептококк I типа вызывает синтез антител у мышей, кошек, собак, человека, но не вызывает образование антител у крыс, морских свинок, кроликов

14. Антигенные детерминанты

Антигенная детерминанта (antigenic determinant) [греч. anti — против и genes — порождающий; лат. determinantis — ограничивающий, определяющий] — структурная часть антигена (см. Эпитоп), с которой связывается антитело. А.д. состоит из нескольких аминокислот (обычно из 6—8), образующих пространственную структуру, характерную для данного белка. В одном белке, состоящем из нескольких сот аминокислот, имеется несколько (5—15) разных А.д. Разработаны специальные программы, предназначенные для предсказания локализации белковых А.д., узнаваемых в ходе гуморального иммунного ответа, что позволяет использовать для иммунизации не целые белки, а короткие пептиды, которые содержат А.д. 

Если схематически изобразить поверхность белкового антигена и отметить на ней центры эпитопов , выявлямых с помощью индивидуальных антител , входящих в данную сыворотку, то на этой карте можно будет выявить кластеры доминантных эпитопов. Именно эти кластеры можно определить как антигенные детерминанты. Важно иметь в виду, что на поверхности антигена может находиться несколько антигенных детерминант различной структуры.

15. Тимусзависимые и тимуснезависимые антигены



16. Клонально-селекционная теория иммунитета Ф. Бернета

Клонально-селективная теория, теория Бернета — теория, согласно которой в организме возникают клоны клеток, иммунокомпетентных в отношении различных антигенов; антиген избирательно контактирует с соответствующим клоном, стимулируя выработку им антител.

Данная теория была разработана Франком Бёрнетом (1899—1985) для объяснения функционирования иммунной системы.



17. Возрастные особенности иммунитета: Иммунная система новорожденных, детей и подростков

Подобно другим системам, организация защитных факторов претерпевает возрастные изменения. Полностью система защитных факторов развивается к 15-16 годам. По мере старения организма функции иммунной системы ослабевают. Иммунная система у плода В период внутриутробного развития у плода формируется система Аг МНС, органы иммунной системы, популяции иммунокомпетентных клеток и система комплемента. Иммунная система матери толерантна к аллоантигенам плода, поскольку их число относительно невелико, а также в силу избирательной проницаемости плаценты и наличия в крови матери и плода различных иммуносупрессивных факторов (а-фетопротеина, эстрогенов, прогестерона, простагландинов и т.д.). Иммунная система у новорожденных У новорождённых иммунная система структурно организована, но функционально несостоятельна. Снижено содержание компонентов комплемента, IgG, IgA и основных популяций иммунокомпетентных клеток. На проникновение инфекционных агентов лимфоидные органы отвечают гиперплазией, проявляющейся лимфаденопатией. В развитии ребёнка выделяют критические периоды, во время которых на антигенный стимул иммунная система даёт неадекватные или парадоксальные реакции.

• Первый критический период имунной системы у ребенка — первые 30 сут жизни. Отмечают низкую активность фагоцитов. Лимфоциты способны отвечать на Аг и митогены; гуморальные реакции обусловлены материнскими IgG. • Второй критический период имунной системы у ребенка — 3-6 мес. Материнские AT исчезают из кровотока; в ответ на попадание Аг образуются преимущественно IgM. Дефицит IgA приводит к высокой чувствительности к респираторным вирусным инфекциям (аденовирусы, вирусы парагриппа и др.). Иммунокомпетентные клетки характеризуются низкой активностью. В этот период проявляются ранние наследственные дефекты иммунной системы. • Третий критический период имунной системы у ребенка — 2-й год жизни. Иммунная система полноценно функционирует, появляются значимые количества IgG, но по-прежнему сохраняется дефицит местных защитных факторов, что проявляется в сохранении высокой восприимчивости к бактериальным и вирусным возбудителям. • Четвёртый критический период имунной системы у ребенка — 4-6-й год жизни. Синтез AT, исключая IgA, достигает величин, характерных для взрослых; одновременно повышается содержание IgE. Активность факторов местной защиты остаётся низкой. В этот период проявляются поздние наследственные дефекты иммунной системы. • Пятый критический период имунной системы у ребенка — подростковый возраст. Половые гормоны, синтезируемые в этот период, угнетают иммунные реакции. Как следствие, возможно развитие аутоиммунных и лимфопролиферативных заболеваний, также повышается восприимчивость к микробам. Иммунная система в пожилом возрасте Ослабление свойств иммунокомпетентных клеток проявляется нарушениями распознавания клеток, несущих изменённые Аг МНС и снижением специфичности иммунных реакций. В этот период возрастает риск развития аутоиммунных и иммунодефицитных состояний, а также злокачественных опухолей.