Структура иммунной системы

1.Определение иммунитета

(Слайд: понятие иммунитета, неспецифического иммунитета; основные формы иммунитета)

Иммунитет - целостная система биологических механизмов самозащиты организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все чужеродное (генетически отличающееся).

2. Основные формы и виды иммунитета

Выделяют две основные формы иммунитета - видовой (врожденный) и приобретенный.

Приобретенный (адаптивный) иммунитет, в свою очередь, разделяется на:

1) естественный приобретенный (результат встречи с возбудителем) - возникает после переболевания. При повторном заражении тем же возбудителем иммунная система быстро реагирует на него за счет наличия лимфоцитов памяти, и заболевание может не развиться. Иммунная система как бы «запоминает» возбудителя, чтобы впоследствии предотвращать вызываемую им инфекцию. Например, у лиц перенесших корь и дифтерию часто возникает пожизненный приобретенный иммунитет. Две главные характеристики приобретенного иммунитета – специфичность и иммунологическая память.

2) искусственный приобретенный подразделяется на:

а) пассивный (получаемый) – за счет введения в организм готовых антител (например, трансплацентарный от матери к ребенку или с помощью сывороток и препаратов иммуноглобулинов);

б) активный – достигается с помощью безопасных и эффективных вакцин.

Кроме этого, выделяют - стерильный (без наличия возбудителя) и нестерильный (существующий в присутствии возбудителя в организме), гуморальный и клеточный, системный и местный иммунитет. По направленности - антибактериальный, антивирусный, антитоксический, противоопухолевый, антитрансплантационный.

3. Механизмы неспецифической резистентности.

В основе видового иммунитета лежат различные механизмы естественной неспецифической резистентности. Значительная роль в механизмах неспецифической защиты принадлежит кожным покровам и слизистым оболочкам, нормальной микрофлоре организма, фагоцитозу, воспалению, лихорадке, системе комплемента, барьерным механизмам лимфоузлов, противомикробным веществам, выделительной системе организма, главной системе гистосовместимости.

Кожа и слизистые - первая линия защиты против возбудителей. Кроме функции механического (анатомического) барьера кожа обладает бактерицидной активностью. Слизь, лизоцим, желудочный сок, слезная жидкость, слюна, деятельность мерцательного эпителия способствует защите слизистых оболочек.

Нормальная микрофлора организма препятствует колонизации организма посторонней микрофлорой (конкуренция за субстраты, различные формы антагонизма, в т.ч. выделение антибиотических веществ, изменение рН и др.).

Фагоцитоз и система комплемента - вторая линия защиты организма против микроорганизмов, преодолевших поверхностные барьеры. Клеточные факторы системы видовой резистентности- фагоциты, поглощающие и разрушающие патогенные микроорганизмы и другой генетически чужеродный материал. Представлены полиморфоядерными лейкоцитами или гранулоцитами - нейтрофилами, эозинофилами и базофилами (клетками миелопоэтического ряда), а также моноцитами и тканевыми макрофагами (клетками макрофагально - моноцитарной системы). (Слайд: основные элементы иммунной системы - рис. 1.4; фагоциты моноцитарного ряда – рис. 1.5; происхождение клеток, осуществляющих иммунный ответ - рис.2.1. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)

Значение фагоцитирующих клеток для защиты организма впервые доказал И.И.Мечников, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета.

Стадии фагоцитоза. (таблица – слайд)

Процесс фагоцитоза (поглощения твердофазного объекта) состоит из пяти стадий.

1.Активация (усиление энергетического метаболизма). Факторами активации и хемотаксиса являются бактериальные продукды (ЛПС, пептиды), компоненты комплемента (С3 и С5), цитокины и антитела. (Слайд: хемотаксис - рис. 1.17. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)

2.Хемотаксис.

3.Адгезия.

4.Поглощение.

5.Исход фагоцитоза.

Адгезия связана с наличием ряда рецепторов на поверхности фагоцитов (к Fc- фрагментам антител, компонентам комплемента, фибронектину), обеспечивающих прочность рецептор - опосредованных взаимодействий опсонинов, обволакивающих микроорганизмы и ограничивающих их подвижность (антитела, С3в, фибронектин).

Фагоциты обладают амебоподобными псевдоподиями. При поглощении образуется фагосома с поглощенным объектом (бактерией), к ней присоединяется и сливается содержащая литические ферменты лизосома, образуется фаголизосома. (Слайд: электронно – микроскопическое изучение фагоцитоза - рис.1.14; фагоцитоз - рис. 1.15. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)

Возможно три исхода фагоцитоза:

- завершенный фагоцитоз;

- незавершенный фагоцитоз;

- процессинг антигенов.

Завершенный фагоцитоз - полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците.

Незавершенный фагоцитоз- выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. Это характерно для факультативных и особенно - облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с:

- блокадой фагосомо - лизосомального слияния (вирус гриппа, микобактерии, токсоплазмы);

- резистентностью к действию лизосомальных ферментов (гонококки, стафилококки);

- способностью микробов быстро покидать фагосомы после поглощения и длительно пребывать в цитоплазме (риккетсии).

В процессе фагоцитоза происходит “окислительный взрыв” с образованием активных форм кислорода, что обеспечивает бактерицидный эффект.

К одной из важнейших функций макрофагов (наряду с хемотаксисом, фагоцитозом, секрецией биологически активных веществ) является переработка (процессинг) антигена и представление его иммунокомпетентным клеткам с участием белков главной системы гистосовместимости (МНС) класса 2.

Фагоцитоз - не только уничтожение чужеродного, но и представление антигена для запуска иммунных реакций и секреции медиаторов иммунных и воспалительных реакций. Система макрофагов - центральное звено не только естественной резистентности (видового иммунитета), но и играет важную роль в приобретенном иммунитете, кооперации клеток в иммунном ответе.

Воспаление как защитная реакция организма на различные повреждения тканей возникло на более высокой ступени эволюции, чем фагоцитоз и характерно для высокоорганизованных организмов, обладающих кровеносной и нервной системами. (Слайд: иммунный ответ при остром воспалении – рис.5.14. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)

Инфекционное воспаление сопровождается различными сосудистыми и клеточными (включая фагоцитоз) реакциями, а также запуском целого ряда медиаторов воспалительных реакций (гистамина, серотонина, кининов, белков острой фазы воспаления, лейкотриенов и простагландинов, цитокинов, системы комплемента) (Слайд: медиаторы воспаления – рис.5.13. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф).

Многие бактериальные продукты активируют клетки макрофагально - моноцитарной системы и лимфоциты, отвечающие на них выделением биологически активных продуктов - цитокинов, в частности интерлейкинов. Их можно характеризовать как медиаторы клеточных иммунных реакций. В воспалительных реакциях основную роль имеет интерлейкин - 1 (ИЛ-1), стимулирующий лихорадку, повышающий проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, активирующий фагоциты.

Лихорадка. Повышение температуры тела - защитная реакция организма, ухудшающая условия для размножения многих микроорганизмов, активирует макрофаги, ускоряет кровоток и усиливает обменные процессы в организме.

Барьерные функции лимфоузлов. По выражению П.Ф. Здродовского (1969) лимфоузлы - своеобразный биологический фильтр для возбудителей, переносимых с лимфой. Здесь проникшие через кожу или слизистые и занесенные током лимфы микроорганизмы задерживаются и подвергаются действию макрофагов и активированных лимфоцитов.

Система комплемента - комплекс белков и гликопротеидов сыворотки крови человека и позвоночных животных (их более 20). Отдельные компоненты опосредуют процессы воспаления, опсонизацию чужеродных фрагментов для последующего фагоцитоза, участвуют наряду с макрофагами в непосредственном уничтожении микроорганизмов и других чужеродных клеток (лизис бактерий и вирусов). В условиях физиологической нормы компоненты системы комплемента находятся в неактивной форме. Известны два пути активации системы комплемента - классический, альтернативный.

Классический путь - каскад протеазных реакций с компонента С1q до С9, реализуется при наличии антител к соответствующему антигену. С комплексом “антиген- антитело” взаимодействует компонент С1q, затем С4, следом - С2. Образуется комплекс “антиген - антитело-С1С4С2”, с ним соединяется С3 (центральный компонент системы) и запускается цепь активации с эффекторными функциями (опсонизация и лизис бактерий, активация системы макрофагов, воспаление).

Альтернативный путь реализуется при первичном контакте с возбудителем (когда еще нет антител). Он индуцируется ЛПС и другими микробными антигенами. С1, С4, С2 не участвуют, альтернативный и классический пути смыкаются на уровне С3.

Система интерферонов.

Интерфероны - синтезируемые различными клетками организма. Это гликопротеиды широкого спектра биологической активности (прежде всего антивирусной), быстрый ответ организма на получение клетками неспецифического сигнала чужеродности. Существует целая система интерферонов, которые разделены на альфа, бета и гамма подтипы с выраженной гетерогенностью свойств. Противовирусное действие проявляется в способности подавлять внутриклеточное размножение ДНК - и РНК- вирусов (прежде всего в результате блокировки синтеза вирусных макромолекул). Индукцию синтеза интерферонов вызывают вирусы, бактерии, риккетсии, простейшие, синтетические соединения.

Киллерные клетки.

В обеспечении видового иммунитета существенную роль принадлежит Т - цитотоксическим лимфоцитам (Т - киллерам), а также главной системе гистосовместимости (подробнее - в следующих лекциях).

Т - киллеры по представлению антигенов главной системы гистосовместимости класса 1 распознают любые чужеродные антигены (включая мутантные, например - раковые клетки), атакуют и уничтожают их.

Клетки NK (natural killer- натуральные киллеры) имеют важное значение в поддержании генетического гомеостаза и противоопухолевой защите, их функции распознавания не зависят от представления антигенов МНС (major histocompatibility complex) класса 1.

Системы неспецифической резистентности и видового иммунитета способствуют поддержанию структурной и функциональной целостности организма и являются основой для формирования приобретенного (специфического) иммунитета. Стыкуясь на этом, более высоком уровне, системы видового и приобретенного иммунитета образуют единую и наиболее эффективную систему самозащиты организма от всего чужеродного.

4. Структура иммунной системы

(Слайд: определение иммунной системы, табл. - органы иммунной системы; основные лимфоидные органы и образования – рис. 3.1; лимфатическая система – рис. 3.9; циркуляция лимфоцитов в организме – рис 3.25. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф)

Иммунная система - совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих клеточно - генетическое постоянство организма. Принципы антигенной (генетической) чистоты основываются на распознавании “своего - чужого” и в значительной степени обусловлены системой генов и гликопротеидов (продуктов их экспрессии)- главным комплексом гистосовместимости (MHC), у человека часто называемой системой HLA (human leucocyte antigens). На лейкоцитах человека четко экспрессированы белки МНС, с помощью исследования лейкоцитов типируют антигены МНС.

Органы иммунной системы. (Слайды: строение селезенки – рис 7.9, лимфатического узла – рис.7.10, тимуса - рис. 7.6,7.7,7.8. «Иммунология» В.Г. Галактионов)

Выделяют центральные (костный мозг - кроветворный орган, вилочковая железа или тимус, лимфоидная ткань кишечника) и периферические (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в собственном слое слизистых оболочек кишечного типа) органы иммунитета.

Клетки - предшественники иммунокомпетентных клеток продуцируются костным мозгом (Слайд: происхождение клеток, осуществляющих иммунный ответ – рис.2.1. «Иммунология» А.Ройт, Дж. Бростоф). Некоторые потомки стволовых клеток становятся лимфоцитами. Лимфоциты подразделяют на два класса- Т и В. Предшественники Т- лимфоцитов мигрируют в тимус, где созревают в клетки, способные участвовать в иммунном ответе. У человека В - лимфоциты созревают в костном мозге. У птиц незрелые В - клетки мигрируют в сумку (бурсу) Фабрициуса, где достигают зрелости. Зрелые Вм- и Т- лимфоциты заселяют периферические лимфоузлы.

Таким образом, центральные органы иммунной системы осуществляют образование и созревание иммунокомпетентных клеток, периферические органы обеспечивают адекватный иммунный ответ на антигенную стимуляцию- “обработку” антигена, его распознавание и клональную пролиферацию лимфоцитов – антиген - зависимую дифференцировку.

Лекция № 3

Тема лекции: Антигены, основные свойства. Антигены гистосовместимости. Процессинг антигенов.

План лекции:

Date: 2015-07-02; view: 713; Нарушение авторских прав