Занятие Понятие об иммунитете и иммунологии. Предмет, задачи и основные иммунологии
 Скачать 60.96 Kb.
|
|
5. Развитие иммунологии и основные достижения ХХ века. Иммунология как наука сформировалась на рубеже XIX— XX вв. Первыми, кто пролил свет на один из механизмов невосприимчивости к инфекции, были немецкий врач Эмиль фон Беринг(1854-1917)и Сибасабуро Китазато. Они продемонстрировали, что сыворотка от мышей, предварительно иммунизированных столбнячным токсином, введенная интактным животным, защищает последних от смертельной дозы токсина. Образовавшийся в результате иммунизации сывороточный фактор − антитоксин − представлял собой первое обнаруженное специфическое антитело. В том же году на основе этих открытий был разработан метод лечения кровяной сывороткой. Работы этих ученых положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета. А в 1902 году Эмилю фон Берингу была присуждена первая Нобелевская премия по физиологии и медицине «за работу по сывороточной терапии, главным образом за её применение при лечении дифтерии, что открыло новые пути в медицинской науке и дало в руки врачей победоносное оружие против болезни и смерти». Работы этих ученых положили начало изучению механизмовгуморального иммунитета (humor-жидкость). В 1905 году Нобелевская премия присуждается Роберту Коху(1843-1910) за исследования и открытия, связанные с туберкулезом. Немецкий микробиолог открыл возбудителя туберкулеза, разработал способы изготовления туберкулина и иммунодиагностики с помощью туберкулинового теста. «Феномен Коха» состоит в утолщении кожной складки на месте введения туберкулина у человека и животного, сенсибилизированных возбудителем туберкулеза. У истоков познания вопросов клеточного иммунитета стоял русский биолог-эволюционист Илья Мечников(1845-1916). В 1883 году он сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей и естествоиспытателей в Одессе. Мечников утверждал тогда, что способность подвижных клеток беспозвоночных животных поглощать пищевые частицы, т.е. участвовать в пищеварении, есть фактически их способность поглощать вообще все «чужое», не свойственное организму: различных микробов, инертные частицы, отмирающие части тела. У человека также есть амебоидные подвижные клетки — макрофаги, нейтрофилы. Но «едят» они пищу особого рода — патогенных микробов. Эволюция сохранила поглотительную способность амебоидных клеток от одноклеточных животных до высших позвоночных, включая человека. Однако функция этих клеток у высокоорганизованных многоклеточных стала иной — это борьба с микробной агрессией. Параллельно с Мечниковым разрабатывал свою теорию иммунной защиты от инфекции немецкий фармаколог Пауль Эрлих(1854-1915). Он знал о том факте, что в сыворотке крови животных, зараженных бактериями, появляются белковые вещества, способные убивать патогенные микроорганизмы. Эти вещества впоследствии были названы им «антителами». Самое характерное свойство антител — это их ярко выраженная специфичность. Образовавшись как защитное средство против одного микроорганизма, они нейтрализуют и разрушают только его, оставаясь безразличными к другим. Пытаясь понять это явление специфичности, Эрлих выдвинул теорию «боковых цепей», по которой антитела в виде рецепторов предсуществуют на поверхности клеток. Собственно антиген микроорганизмов выступает в качестве селективного фактора. Вступив в контакт со специфическим рецептором, он обеспечивает усиленную продукцию и выход в циркуляцию только этого конкретного рецептора (антитела). Позже эта в целом умозрительная теория подтвердилась с некоторыми изменениями. 6. Виды иммунитета. По локализации действия на организм: общий и местный. По происхождению: врожденный и приобретенный. По направленности действия: инфекционный и неинфекционный. Также различают: гуморальный, клеточный (тканевой) и фагоцитарный. 1. ИММУНИТЕТ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ДЕЛИТСЯ НА ОБЩИЙ И МЕСТНЫЙ. Общий иммунитет (реакции целостности организма) – это иммунитет, который связан с защитными механизмами всего организма (реакции целостного организма). Он формируется с участием сывороточных АТ, содержащихся в крови и лимфе, которые в свою очередь циркулируют по всему организму. Местный иммунитет (местные защитные реакции) – это иммунитет, который связан с защитными механизмами некоторых органов, тканей (местные защитные реакции). Такой иммунитет формируется без участия сывороточных АТ. Доказано, что в иммунитете слизистых оболочек большое значение имеют секреторные антитела – иммуноглобулины класса А. 2. ИММУНИТЕТ ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ ДЕЛИТСЯ НА ВРОЖДЕННЫЙ И ПРИОБРЕТЕННЫЙ. Врожденный иммунитет (неспецифический, естественный, наследственный, генетический, видовой, породный, индивидуальный, конституционный) – это такая невосприимчивость организма, которая генетически присуща животным данного вида и передается по наследству. Врожденный иммунитет иногда удается приодолеть ослаблением общей резистентности организма (облучением, обработкой гидрокортизоном, спленэктомией, голоданием). Например: иммунитет человека к чуме собак и чуме крс; иммунитет животных к гонорее и проказе. Приобретенный иммунитет (специфический) – это такую невосприимчивость организма, которая формируется в процессе индивидуального развития организма в течение его жизни. Приобретенный иммунитет чаще всего является относительным. При попадании в организм большого числа возбудителей заболевания, он может быть преодолен, хотя заболевание в этих случаях протекает легче. Приобретенный делится на естественный (активный и пассивный) и искусственный (активный и пассивный). 3. ИММУНИТЕТ ПО НАПРАВЛЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДЕЛИТСЯ НА ИНФЕКЦИОННЫЙ ИНЕИНФЕКЦИОННЫЙ. Инфекционный иммунитет – это иммунитет, направленный против инфекционных агентов и их токсинов. Инфекционный иммунитет делится на антимикробный (противовирусный, антибактериальный, противогрибковый, антипротозойный) и антитоксический. Антимикробный иммунитет (противовирусный, антибактериальный, противогрибковый, антипротозойный) – это иммунитет, при котором защитные реакции организма направлены на самого микроба, убивая или задерживая его размножение. Антитоксический иммунитет – это иммунитет, при котором защитное действие направлено на нейтрализацию токсических продуктов микроба (например, при столбняке). Неинфекционный иммунитет – это иммунитет, направленный против клеток и макромолекул индивидуумов того же или другого вида. Неинфекционный иммунитет делится на трансплантационный, противоопухолевый и др. Трансплантационный иммунитет – это иммунитет, который развивается при пересадки тканей. Антимикробный иммунитет бывает стерильным и нестерильным. Стерильный иммунитет (иммунитет есть, возбудителя нет) – существует после исчезновения возбудителя из организма. Тоесть когда после перенесенной болезни организм освобождается от возбудителя болезни, сохраняя при этом невосприимчивость. Нестерильный (инфекционный) иммунитет (иммунитет есть если есть возбудитель) – существует лишь при наличии в организме возбудителя. Тоесть когда при некоторых инфекционных болезнях иммунитет сохраняется только при наличии в организме возбудителя болезни (туберкулез, бруцеллез, сап, сифилис и т.д.). 4. ТАКЖЕ РАЗЛИЧАЮТ ГУМОРАЛЬНЫЙ, КЛЕТОЧНЫЙ (ТКАНЕВОЙ) И ФАГОЦИТАРНЫЙ ИММУНИТЕТ. Гуморальный иммунитет - защита преимущественно обеспечивается АТ; Клеточный (тканевый) иммунитет - невосприимчивость обуславливается защитными функциями тканей (фагоцитоз макрофагами, Ig, АТ); Фагоцитарный иммунитет - связан со специфически сенсибилизированными (иммунными) фагоцитами. постоянные, проявляющиеся после проникновения патогенного микроба. ПО ХАРАКТЕРУ И ДИАПАЗОНУ ДЕЙСТВИЯ РАЗЛИЧАЮТ: специфические механизмы и факторы, неспецифические механизмы и факторы. 7. Функциональная организация иммуной системы. Лимфоцитыявляются главными клетками иммунной системы. Посуществу, иммунная система - это иерархическая совокупность лимфоидных клеток (1013). Существуют T-, B-и NK-лимфоциты.Т-клетки дифференцируются в тимусе и играют ключевую роль во всех направлениях специфического иммунного ответа. В-лимфоциты дифференцируются в костном мозгу, являются предшественниками плазмоцитов - антителопродуцентов. NK-клетки (натуральные или естественные киллеры) участвуют в неспецифической цитотоксичности по отношению к внутриклеточно расположенным патогенам. Остальные клетки (макрофаги, дендритные клетки, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тучные клетки и др.) также участвуют во многих иммунных процессах, но их участие скорее опосредованное, т.е. они привлекаются лимфоцитами для реализации функций иммунной (лимфоидной) системы. Факторы врожденного иммунитета распознают консервативные, присущие только микроорганизмам и отсутствующие у позвоночных (от мыши до человека) молекулярные структуры, обозначаемые в современной литературе термином «патогенассоциированные молекулярные структуры» (patogen associated molecular patterns - PAMP). Эти структуры распознаются специальными рецепторами - паттернраспознающими рецепторами (pattern recognition receptors - PRRs). PRRs (растворимые, внутриклеточные, мембраносвязанные) рассматриваются как носители эволюционной памяти многоклеточных организмов о «своем» и «несвоем», обеспечивающие экстренный неспецифический ответ на чужеродный агент. Разновидностью мембраносвязанных PPRs являются toll-подобные рецепторы (TLRs). TLRs экспрессированы на многих клетках: дендритных клетках, макрофагах, моноцитах, нейтрофилах, В-, Т-лимфоцитах и др. Результатом связывания TLRs с лигандами микроорганизмов (или их продуктов) является активация в TLR-несущих клетках цитоплазматических адапторных молекул (MyD88 и др.), киназ (МАРК), ядерного фактора транскрипции (NF-kB), опосредующих индукцию генов адгезивных молекул, цитокинов и, как следствие, развитие воспаления. PAMP, распознаваемые TLRs, описаны у многих грамположительных и грамотрицательных бактерий, вирусов, грибов и простейших. Главными «партнерами» иммунной системы являются центральная нервная система, эндокринная система и печень, которые наиболее важны для обеспечения регуляции гомеостаза. Функциональная организация иммунной системы может быть рассмотрена на органном, клеточном и молекулярном уровнях. Существуют два типа органов иммунной системы - центральные (или первичные) и периферические (или вторичные). К центральным органам иммунной системы относятся костный мозг и тимус. К периферическим органам иммунной системы относятся: 1. Лимфатические узлы, лимфатические протоки и селезенка. 2. Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками (Mucous-Associated Lymphoid Tissue - MALT), которая расположена на пяти уровнях. Первые два уровня - евстахиева труба (Tube-Associated Lymphoid Tissue - TALT) и носоглотка (NasalAssociated Lymphoid Tissue - NALT) - представлены различными миндалинами; следующий уровень - бронхи (Bronchus-Associated Lymphoid Tissue - BALT) и грудные железы (у женщин); четвертый уровень - верхние отделы желудочно-кишечного тракта (GutAssociated Lymphoid Tissue - GALT) - содержат лимфоидную ткань желудка и пейеровы бляшки тонкого кишечника; пятый уровень - это нижние отделы желудочно-кишечного тракта и мочеполовая система - аппендикс, солитарные фолликулы толстого кишечника и лимфоидная ткань мочеполовой системы. 3. Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей (Skin-Associated Lymphoid Tissue - SALT). Центральные органы являются местом лимфопоэза, т.е. образования и антигеннезависимого созревания лимфоцитов. В костном мозгу находятся ранние клетки-предшественницы Т- и В-лимфоцитов (преТ- и преВ-клетки), В-лимфобласты созревают из преВ-клеток, размножаются и дифференцируются в В-лимфоциты. Тимус - орган, в котором Т-лимфобласты размножаются и дифференцируются в Т-лимфоциты. В периферических органах происходит контакт Т- и В-лимфоцитов с антигеном и иммуногенез - антигензависимый этап созревания лимфоцитов. Этот процесс называется иммунным ответом. Его сутью является создание «армии» (клонов) специфически реагирующих лимфоцитов и специфических антител, которые осуществляют эффекторные реакции по уничтожению конкретного антигена. 8. Организация и правила техники безопасности при работе в иммунологическрой лаборотории и кабинете врача аллерголога-иммунолога. II занятие 1.Антигены: понятие, химическая природа, структура, классификация. Понятие об антигенных детерминантах. Антигенами называются вещества или тела, несущие на себе отпечаток чужеродной генетической информации, те самые вещества, то "чужое", против которого "работает" иммунная система. Любые клетки (ткани, органы) не собственного организма (не свои) являются для иммунной системы комплексом антигенов, даже некоторые собственные ткани (хрусталик глаза) — так называемые забарьерные ткани: в норме они не контактируют с внутренней средой организма. Антигены обладают 2 свойствами: • антигенностью, или антигенным действием, — они способны индуцировать развитие иммунного ответа; • специфичностью, или антигенной функцией, — взаимодействовать с продуктами иммунного ответа, индуцированного аналогичным антигеном. Химическая природа антигенов различна. Это могут быть белки: • полипептиды; • нуклеопротеиды; • липопротеиды; • гликопротеиды; • полисахариды; • липиды высокой плотности; • нуклеиновые кислоты. 2. Антигены делят на следующие: • сильные, которые вызывают выраженный иммунный ответ; • слабые, при введении которых интенсивность иммунного ответа невелика. Сильные антигены, как правило, имеют белковую структуру. Некоторые (обычно небелковые) антигены не способны индуцировать развитие иммунного ответа (не обладают антигенностью), но могут вступать во взаимодействие с продуктами иммунного ответа. Их называют неполноценными антигенами, илигаптенами. Многие простые вещества и лекарственные средства являются гаптенами, при попадании в организм они могут конъюгировать с белками организма хозяина или другими носителями и приобретать свойства полноценных антигенов. Для того чтобы какое-либо вещество проявляло свойства антигена, кроме главного — чужеродное™, оно должно обладать ешеиелым рядом признаков: • макромолекулярностью (молекулярная масса более 10 тыс. дальтон); • сложностью строения; • жесткостью структуры; • растворимостью; • способностью переходить в коллоидное состояние. Молекула любого антигена состоит из 2 функиионально различных частей: • 1-я часть — детерминантная группа, на долю которой приходится 2—3% поверхности молекулы антигена. Она определяет чужеродность антигена, делая его именно этим антигеном, отличающимся от других; • 2-я часть молекулы антигена называется проводниковой, при ее отделении от детерминантной группы она не проявляет антигенного действия, но сохраняет способность реагировать с гомологичными антителами, т. е. превращается в гаптен. проводниковой частью связаны все остальные признаки ангенности, кроме чужеродноти. Любой микроорганизм (бактерии, грибы, вирусы) представляет собой комплекс антигенов. По специфичности микробные антигены делятся: • на перекрестно-реагирующие (гетероантигены) — это антигены, общие с антигенами тканей и органов человека. Они имеются у многих микроорганизмов и рассматриваются как важный фактор вирулентности и пусковой механизм развития аутоиммунных процессов; • группоспецифические — общие у микроорганизмов одного рода или семейства; • видоспецифические - общие у разных штаммов одного вида микроорганизмов; • вариантспецифические (типоспецифические) — встречаются у отдельных штаммов внутри вида микроорганизмов. По наличию тех или иных вариантспецифических антигенов микроорганизмы внутри вида делят на варианты по антигенному строению — серовары. По локализации антигены бактерий делятся: • на целлюлярные (связанные с клеткой); • экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой). Основные иеллюлярные антигены: • соматический - О-антиген (глюцидо-липоидо-полипепдидный комплекс); • жгутиковый - Н-антиген (белок); • поверхностные — капсульные - К-антиген, fi-антиген, Vi-антиген. Экстрацеллюлярные антигены — это продукты, секретируемые бактериями во внешнюю среду, в том числе антигены экзотоксинов, ферментов агрессии и защиты и др Антигенная детерминанта— структурная часть антигена (эпитоп), с которой связывается антитело. Антигенная детерминанта состоит из нескольких аминокислот (обычно из 6—8), образующих пространственную структуру, характерную для данного белка. 2.Свойства антигенов: антигенность. Чужеродность,иммуногенность,макромолекулярность. 1.Чужеродность – структурное отличие от собственных молекул, из которых состоит организм, которые определяют индивидуальность организма и наследственно закреплены за этим организмом (информация о структуре собственных молекул хранится в генах, в хромосомах), поэтому антигены распознаются иммунной системой, как чужеродные (не свои). 2. Антигенность – способность вызывать образование антител или сенсибилизированных лимфоцитов. 3. Иммуногенность - способность создавать иммунитет (относится к микробным антигенам). 5. Макромолекулярность - антигенами могут быть вещества с молекулярной массой более 10 тыс. (но могут быть исключения, например, инсулин (М.в. 3800) является антигеном, а декстран (М.в. 100 тыс.) не является антигеном). |