Ответы на экзамен по иммунологии стомат. Иммунка. 1. Врожденный иммунитет. Определение. Центральные и периферические органы иммунитета. Функции
 Скачать 472.76 Kb.
|
|
1. Врожденный иммунитет. Определение. Центральные и периферические органы иммунитета. Функции. Видовой иммунитет (врожденный) - генетически закрепленная невосприимчивость присущая каждому виду. Например, человек никогда не заболевает чумой крупного рогатого скота. Крысы резистентны к дифтерийному токсину. Формируется в онтогенезе Реакция неспецифична Столкновение с инфекцией приводит к немедленной максимальной реакции. Не обладает иммунологической памятью Эффекторные клетки: миелоидные, частично лимфоидные клетки. Распознающие рецепторы: патогенраспознающие. Распознаваемые молекулы: образы патогенности, стрессорные молекулы. Центральные органы иммунитета являются местами дифференцировки лимфоцитов: - вилочковая железа; - сумка Фабрициуса (только у птиц). У человека и млекопитающих роль выполняет костный мозг. Вилочковая железа заполнена малыми лимфоцитами, где происходит их активное размножение. Кортикальные лимфоциты отличаются своей незрелостью и дифференцируются в зрелые. При этом они мигрируют в мозговой слой, а оттуда в кровь. Скопления лимфоцитов, находящихся в процессе деления, называют пакетами Кларка. Костный мозг поставляет полипотентную стволовую клетку, необходимую для всех ростков кроветворения и лимфопоэза. Эти клетки выходят из костного мозга в кровоток, циркулируют в организме, поступают в вилочковую железу и другие лимфатические органы. В костном мозге берет свое начало система В-лимфоцитов. Периферические органы иммунной системы: - селезенка, - лимфатические узлы, - миндалины, - лимфоидная ткань Периферические органы иммунной системы заселяются Т- и В-лимфоцитами из центральных органов, причем каждая популяция мигрирует в свою зону — тимусзависимую или тимуснезависимую. Селезенка: - осуществляет контроль за клеточным составом крови; - удаляет из кровотока утратившие функциональную активность эритроциты и лейкоциты; - образует новые лимфоциты. Лимфоидная ткань селезенки представляет собой белую пульпу, а красная пульпа заполнена эритроцитами, макрофагами и пронизана венозными синусоидами. В лимфатическом узле кортикальная (тимуснезависимая) зона заполнена В-лимфоцитами. Скопления Т-клеток находятся в паракортикальной области (тимуснезависимой). Лимфоциты поступают в лимфатический узел по афферентным лимфатическим сосудам. Лимфоидная ткань, диффузно распределена в слизистых покровах организма - самый первый барьер на пути инфекции. Дыхательные, пищеварительные и мочеполовые пути защищены от инфекции скоплениями лимфоидной ткани (скопления лимфоцитов, плазматических клеток и фагоцитов) или более организованную ткань с хорошо оформленными структурами (язычные, небные и глоточные миндалины; пейеровы бляшки тонкого кишечника и аппендикс). 2. Врожденный иммунитет. Естественная механическая резистентность. Барьерные ткани. Функции. Врожденный иммунитет – выработанная в филогенезе, передающаяся по наследству, присущая всем особям данного вида устойчивость к инфекционным агентам. Все факторы врожденного иммунитета условно можно разделить на 3 группы: механические барьеры гуморальные факторы клеточные механизмы Естественные факторы (неспецифические) - это факторы, действие которых не зависит от специфичности проникающего в организм антигена. Данный механизм защиты является генетически детерминированным и способствует элиминации чужеродного агента. Факторы естественной защиты являются чаще всего первым барьером при поступлении в организм инфекционного агента. Естественные барьеры: кожа и слизистые 1. Способность кожи к десквамации клеток обеспечивает механическое удаление инфекционного агента; 2.Воздействие молочной кислоты и жирных кислот, содержащихся в поте и секрете сальных желез является губительным для микроорганизма. 3. Секрет бронхов, желудка, кишечника действует как защитный барьер, препятствуя механическому прикреплению бактерий к эпителиальным клеткам и удаляя их за счет движения ресничек. 4. Слеза, слюна, моча оказывают вымывающее действие на патогенные микроорганизмы. 5. Во многих биологических жидкостях организма содержатся вещества, обладающие бактерицидными свойствами (например, соляная кислота желудочного сока; спермин и цинк в сперме; лизоцим в слезах; лактопероксидаза в молоке). 6. Бактериальная микрофлора кишечника угнетается рост потенциально патогенных бактерий и грибов вследствие конкуренции за питательные вещества или выработки кислот. 3. Врожденный иммунитет. Клеточные факторы. Функции. К клеточным факторам относят: нейтрофилы, макрофаги, дендритные клетки, естественные киллеры; 1) Cистема фагоцитов (микро- и макрофагов) 1. Микрофаги (полиморфно-ядерные нейтрофилы). Родоначальник - стволовая клетка костного мозга. Это короткоживущая неделящаяся клетка, основной функциональной особенностью которой является защита от гноеродных бактерий. 2. Макрофаги (моноциты). Родоначальник - клетка костного мозга (стволовая клетка → монобласт → промоноцит → моноцит костного мозга → моноцит периферической крови → тканевой макрофаг). Функции: 1. Формируют систему мононуклеарных фагоцитов в тканях. 2. Присутствуют в соединительной ткани, в базальных мембранах мелких кровеносных сосудов, в легких (альвеолярные макрофаги), печени (клетки Купфера), среди клеток почечных клубочков, клеток мозга и костной ткани. 3. Отфильтровывают чужеродный материал в селезенке и лимфатических узлах 4. Борются с бактериями, вирусами и простейшими, которые способны выживать внутри клетки хозяина. 5. Секретируют биологически активные соединения (простагландины, некоторых компонентов системы комплемента — С2, С3, С4, С5, фактор некроза опухолей и т.п.) 6. Перерабатывают антиген и представляют его с участием белков 2-го класса главного комплекса гистосовместимости иммунокомпетентным клеткам, принимающим участие в формировании иммунного ответа. 7. Синтезируют интерлейкины, которые являются клеточными медиаторами и участвуют в регуляции разных форм иммунного ответа. 2) Естественные киллеры. Естественные киллеры - большие лимфоцитоподобные клетки, которые происходят из лимфоидных предшественников. Они содержатся в крови, тканях, особенно их много в печени, слизистой оболочке репродуктивной системы женщин, селезенке. Естественные киллеры, как и фагоциты, содержат лизосомы, но фагоцитарной активностью не обладают. Естественные киллеры распознают и элиминируют при помощи белка перфорина клетки-мишени, на которых изменены или отсутствуют маркеры, характерные для здоровых клеток. Известно, что такое происходит прежде всего с клетками, мутировавшими или пораженными вирусом. Именно поэтому естественные киллеры играют важную роль в противоопухолевом надзоре, уничтожении клеток, зараженных вирусами. 4. Фагоцитоз. Этапы фагоцитоза. Завершенный, незавершенный фагоцитоз. Причины Фагоцитоз — процесс адгезии микроба на поверхности макрофага, его поглощения и переваривания внутри макрофага. В случае, когда размеры микроорганизма превосходят размеры макрофага, в силу вступают механизмы внешнего фагоцитоза — уничтожение бактерий путем выделения во внешнюю среду БАВ. Этапы фагоцитоза: 1. Сближение фагоцита с объектом фагоцитоза — хемотаксис; 2. Адгезия микроорганизма на поверхности фагоцита; 3. Активация мембраны фагоцита; 4. Поглощение бактериальной клетки — эндоцитоз; 5. Исход фагоцитоза. Возможные три исхода фагоцитоза: 1. Полное внутриклеточное переваривание микробных клеток — завершенный фагоцитоз. В процессе фагоцитоза происходит «окислительный» взрыв, который приводит к образованию активных форм кислорода, обусловливающих бактерицидный эффект. Кроме того, важную роль играют катионные белки, разрушающие бактериальную мембрану. Убитые клетки далее подвергаются действию ферментов лизосом. 2. Приживление и активное размножение бактерий внутри макрофага — незавершенный фагоцитоз. Многие вирулентные бактерии часто не погибают и могут длительно персистировать внутри макрофага. Выживание фагоцитированных микроорганизмов обеспечивается различными механизмами: препятствием слияния лизосом с фагосомами, устойчивостью к лизосомным ферментам и бактерицидным факторам и т.п. и выталкивание микробов из фагоцитов обратно во внешнюю среду. Среди причин также выделяют: дефекты мембран лизосом, дефекты ферментов лизосом, низкая эффективность опсонизации объекта фагоцитоза, дефицит молекл адгезии макрофага 3. Внешний фагоцитоз — процесс уничтожения бактерий, находящихся вне клеток, в ближайшем окружении. Данный процесс осуществляется благодаря синтезу фагоцитами веществ, обладающих эффекторной активностью: антибактериальной, антивирусной и цитотоксической. Это кислородные радикалы, компоненты комплемента, лизоцим, лизосомные ферменты, интерферон. Этими же продуктами может быть опосредовано и цитотоксическое действие фагоцитов в реализации иммунного ответа при развитии опухолей, трансплантации органов и тканей, развитии аллергических реакций. 5. Врожденный иммунитет. Гуморальные факторы. Лактоферрин. Функции. Гуморальные неспецифические факторы защиты система комплемента — сложный комплекс быстро и каскадно действующих сывороточных белков, последовательно активизирующихся Функции: 1. Облегчение адгезии микробной клетки на поверхности макрофага; 2. Образование биологически активных фрагментов, повышающих активность фагоцитоза; 3. Развертывание мембрано атакующего комплекса, встраивание которого в клеточную мембрану ведет к лизису клетки. Результатом данного процесса является бактериолизис или цитолиз Бактерицидные гуморальные факторы, ограничивающие распространение инфекции: - Фермент лизоцим, расщепляющий клеточную стенку и способствующий лизису бактерий. Лизоцим присутствует в слюне, слезной жидкости, ликворе, сыворотке крови. Синтезируется микро- и макрофагами. - Фибронектин — белок плазмы и тканевой жидкости, связывающий микроорганизмы и другие частицы с мембраной фагоцитов. Синтезируется макрофагами. - Лактоферрин — железосодержащий транспортный белок, бактериостатическое действие которого связано с его способностью конкурировать с бактериями за железо дыхательных ферментов. Отмечен синергизм лактоферрина с антителами. Его роль в местном иммунитете полости рта наиболее значительна в период грудного вскармливания, когда новорожденный получает с молоком матери высокие концентрации этого белка в сочетании с высокими концентрациями slgA. Синтезируется лактоферрин гранулоцитами.Интерфероны — белки, продуцирующиеся лимфоцитами Интерфероны — белки, продуцирующиеся лимфоцитами. По своей природе интерфероны являются гликопротеидами 3 вида: 1. Лейкоцитарный (α-интерферон) обладает противовирусной и противоопухолевой активностью в системе неспецифической защиты организма. 2. Фибробластный (β-интерферон) только противоопухолевый. 3. Иммунный гамма-интерферон (γ-интерферон) имеет специфическое иммуномодулирующее действие на организм человека; стимулирует образование молекул 2-го класса системы HLA; участвует в процессе запуска активации и дифференцировки В-лимфоцитов. Биологическая активность различных интерферонов выражена в разной степени: б- и в- интерфероны обладают более высокой противовирусной активностью, чем г-интерферон, однако последний имеет во много раз большую иммуномодулирующую активность. Растворимые рецепторы для патогенов. Это белки крови, непосредственно связывающиеся с различными консервативными, повторяющимися углеводными или липидными структурами микробной клетки (pattern-структурами). Эти белки обладают опсоническими свойствами, некоторые из них активируют комплемент. Основную часть растворимых рецепторов составляют белки острой фазы. Концентрация этих белков в крови быстро нарастает в ответ на развитие воспаления при инфекции или повреждении тканей. К белкам острой фазы относятся: • С-реактивный белок, получивший название вследствие способности связываться с фосфорилхолином (С-полисахаридом) пневмококков. • сывороточный амилоид Р близок по структуре и функции к С-реактивному белку; • маннозосвязывающий лектин активирует комплемент по лектиновому пути, является одним из представителей сывороточных белков-коллектинов, распознающих углеводные остатки и действующих как опсонины. • белки сурфактанта легких также принадлежат к семейству коллектинов. Обладают опсоническим свойством, особенно в отношении одноклеточного гриба Pneumocystis carinii; • другую группу белков острой фазы составляют белки, связывающие железо, - трансферрин, гаптоглобин, гемопексин. Такие белки препятствуют размножению бактерий, нуждающихся в этом элементе. 6. Врожденный иммунитет. Комплимент. Классический путь активации. Функции. Система комплемента относится к гуморальным факторам врожденного иммунитета и представляет собой сложный комплекс быстро и каскадно действующих сывороточных белков, последовательно активизирующихся. Сложная каскадная реакция комплемента происходит с участием ионов Са2+ и Mg2+. Функции: хемотаксис: различные компоненты (факторы) комплемента могут привлекать иммунные клетки, которые атакуют бактерии и пожирают их (фагоцитируют); через лизис: компоненты комплемента присоединяются к бактериальным мембранам, в результате чего образуется отверстие в мембране и бактерия лизируется; через опсонизацию: компоненты комплемента присоединяются к бактерии, в результате чего образуется метка для узнавания фагоцитирующими клетками (например, макрофагами и лейкоцитами). имеющими рецепторы к компонентам комплемента. Результатом данного процесса является бактериолизис или цитолиз. Образование компонентов системы комплемента (С) происходит преимущественно в печени, костном мозге и селезенке, возможно, эпителии тонкого кишечника. Из общего числа сывороточных белков на систему комплемента приходится 10%. Компоненты, входящие в состав системы комплемента, обозначаются буквой С с порядковым номером от 1 до 9. Например, С1, С4, С2, С3. Первый компонент комплемента С1 состоит из трех фрагментов (субкомпонентов, белков), которые обозначаются С1q, C1r, C1s, т.о. система комплемента представлена 11 белками. При расщеплении компонентов комплемента образуются субъединицы и фрагменты, которые обозначаются номерами с малыми буквами: С2а, С2в, С4а, С4в и т.д. Фрагменты, обозначаемые буквой «а» имеют меньший размер, фрагменты, обозначаемые буквой «b» – больший размер. КЛАССИЧЕСКИЙ ПУТЬ Компонент C1 комплемента представляет собой сложный молекулярный комплекс, состоящий из трех различных компонентов C1q, C1r и C1s. Гексамерный C1q по форме напоминает букет нераскрытых тюльпанов, «бутоны» которого могут связываться с Fс-фрагментом антител. Первый компонент комплемента С1 активируется комплексом АТ-АГ (Ig-АГ). Связывать С1 (точнее С1q) могут не все классы антител. Только антитела классов Ig M и Ig G. После активации происходит сборка белкового комплекса C3-конвертазы (C4b2a), который разрезает белок комплемента C3. Один из фрагментов C3- C3b, связывается с C3-конвертазой, в результате чего образуется C5-конвертаза (C4b2a3b). C5-конвертаза разрезает компонент комплемента С5. C5-конвертаза также запускает финальные стадии каскада комплемента, которые завершаются формированием мембраноатакующего комплекса (С6789). Он формирует поры в мембране клетки микроорганизма, вызывая её лизис и гибель. Часть молекул белка С3b фиксируется на бактериальной клетке обусловливает эффект иммунного прилипания т.е является опсонином, в результате которого к клетке начинают присоединяться фагоциты и убивают клетку 7. Врожденный иммунитет. Комплемент. Альтернативный путь активации. Функции. Активизация системы комплемента альтернативным путем осуществляется липополисахаридами клеточной стенки грамотрицательных бактерий и любыми другими микробными антигенами (вирусными, бактериальными, антигенами грибов, простейших). Этот механизм активизируется тогда, когда нет еще антител к данному возбудителю. В инициации и контроле активации по альтернативному пути участвуют не менее 6 белков: фактор В, фактор D, пропердин, а также регуляторные белки (фактор Н, фактор 1 и компонент С3). В данном случае сывороточные белки активизируют систему, минуя образование первых трех факторов (С1, С4, С2), сразу через С3-фактор системы комплемента. Альтернативный путь активации начинается с СЗ-компонента, а в последующем разворачивается подобно классическому. В роли инициаторов выступают липополисахариды (LPS) клеточных стенок бактерий, зимозан грибов и многие другие субстанции, с которыми взаимодействует C3b-фрагмент — продукт спонтанного гидролиза, всегда присутствующего в плазме крови компонента СЗ. В последующем фиксированный C3b присоединяет В-фактор, который изменяет свою конформацию и становится чувствительным к действию плазматического фермента D-фактора. Активированный В-фактор гидролизируется указанным ферментом, что приводит к высвобождению Bb- и Ba-фрагментов. Комплекс LPS-C3b-Bb является нестойким, поэтому стабилизируется за счет присоединения пропердина (фактора Р), Комплекс Р-C3b-Bb является C3-конвертазой альтернативного пути активации комплемента. Факторы В, D и пропердин принадлежат к пропердиновой системе, являющейся стратегически важной для реализации альтернативного пути активации комплемента. |