Тема: Специфические факторы защиты
1. Формы специфических реакций.
2. Антигены (природа, свойства, виды).
3. Гуморальный иммунитет:
а) антитела (природа, структура, свойства, классы и виды)
б) синтез и динамика образования антител
4. Клеточный иммунитет.
5. Механизм иммунного ответа. Генетический контроль и регуляция.
6. Иммунологическая память.
7. Иммунологическая толерантность.
8. Идиотип-антидипическое взаимодействие.
1. В настоящее время в иммунологии известны шесть форм специфических реакций, из которых складывается собственно иммунологическая реактивность:
1. выработка антител
2. гиперчувствительность немедленного типа
3. гиперчувствительность замедленного типа
4. иммунологическая память
5. иммунологическая толерантность
6. идиотип-антиидиотипическое взаимодействие.
Все эти реакции развиваются в организме на один и тот же антиген,
носят специфический характер и имеют значение самостоятельной формы иммунного ответа. Основу различий каждой формы иммунного ответа организма составляют разные эффекторы, механизмы и результаты реакций.
2. Антигены (лат. anti – против и genys – происхождение, род, племя) – генетически чужеродные вещества, способные вызвать в организме специфические иммунные реакции и взаимодействовать с продуктами этих реакций.
Антигенами для организма могут быть собственные клетки с измененным геномом и образуемые ими молекулы; клетки другого животного, растительного организма и синтезируемые ими вещества; микроорганизмов, продукты их метаболизма или распада, а также синтетические органические молекулы.
|
|
|
Основными свойствами антигенов является: чужеродность, антигенность, иммуногенность и специфичность. Чужеродность – неотделимое от антигена понятие. Без чужеродности нет антигена применительно к данному организму. Чем больше выражено генетическое родство между животными, тем хуже проявляются антигенные свойства их веществ. Белки бычьей сыворотки крови, например, не антигенны для кр.рог.скота, будут слабо антигенны для м.р.с., и обладать выраженными антигенными свойствами для лошадей, кроликов, птиц и других животных. Антигенность – мера антигенного качества, например, большая или меньшая способность вызывать образование антител. Антигенность зависит от природы, молекулярной организации (чем более сложную пространственную структуру имеет биомолекула, тем выше ее антигенные свойства) и степени родства генетически чужеродных веществ. Лучшими антигенными свойствами обладают вещества с большей молекулярной массой и белковой природы (например, глобулины сыворотки крови животных). Одно и то же вещество может быть высокоактивным для одних видов животных и вовсе не антигенным для других. Антигены должны иметь молекулярную массу не менее 10000 Да. Иммуногенность – способность антигена создавать иммунитет. Это понятие относится главным образом к микробным антигенам, обеспечивающим создание иммунитета к инфекционным болезням. Напр., возбудитель дизентерии обладает высокой антигенностью, но выраженного иммунитета против дизентерии (шигеллы) получить не удается. Специфичность – особенность строения веществ, по которой антигены отличаются друг от друга. Она определяется антигенной детерминантой или эпитопом, т.е. небольшим участком молекулы антигена, который и соединяется только с комплементарными ему антителами или рецепторами Т-лимфоцитов. Число таких участков (группировок) у каждых антигенов различно и определяет число молекул антител, с которыми может соединяться АТ (валентность). От числа детерминант зависит валентность антигена. Оказалось, что это число увеличивается пропорционально возрастанию молекулярной массы белковых молекул антигена.
|
|
|
Вещества, которые вызывают иммунные реакции и взаимодействуют с их продуктами, наз. полноценными антигенами. Ими являются природные или синтетические биополимеры, чаще всего белки и их комплексные соединения (гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды), а также полисахариды. Они имеют молекулярную массу более 10000 дальтон. Полноценные антигены обычно поливалентны – на 1 молекуле высокомолекулярного АГ может быть 10-20 и более эпитопов.
|
|
|
Неполноценные антигены или гаптены в обычных условиях не вызывают иммунную реакцию. К ним относятся углеводы, липиды, стероиды, лекарственные препараты и большинство химических веществ, нуклеиновые кислоты. Они способны запускать иммунный ответ после связывания с белками организма, напр., с альбумином, а также с белками на поверхности клеток (эритроцитов, лейкоцитов). В результате образуются антитела, способные взаимодействовать с гаптеном. При повторном попадании в организм гаптена возникает вторичный иммунный ответ, нередко в виде повышенной аллергической реакции. Гаптены являются моновалентными антигенами.
Антигены, полученные путем присоединения к молекуле белка группы, обеспечивающей новую иммунологическую специфичность, наз. конъюгированными антигенами.
Независимо от природы по физическому состоянию антигены подразделяются на корпускулярные (частичковые – бактерии, эритроциты) и растворимые (молекулярно-дисперсные).
|
|
|
Существуют два основных вида антигенов: экзогенные и эндогенные (аутологичные). Экзогенные антигены попадают в организм из внешней среды. Среди них различают инфекционные и неинфекционные АГ.
Инфекционные антигены – это антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших.
Известны следующие разновидности бактериальных антигенов:
- группоспефические (встречаются у разных видов одного рода или семейства);
- видоспецифические (у различных представителей одного вида);
- типоспецифические (определяют серологические варианты – серовары, антигеновары внутри одного вида).
В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают О-,
Н- и К-антигены (обозначают буквами латинского алфавита).
О- или соматические антигены связаны с клеточной стенкой бактерии. Имеют липополисахаридную природу, термостабильны (выдерживают кипячение в течение 1-2 часов), химически устойчивы (выдерживают обработку формалином и этанолом); являются эндотоксином (оказывают токсическое действие на клетки организма) и пирогеном (индуцируют лихорадку). Пирогенность зависит от активации этим липополисахаридом макрофагов, которые выделяют ИЛ-1 и другие цитокины. О-АГ варьирует по строению у представителей одного вида бактерий, поэтому внутри вида различают антигеновары.
Н- или жгутиковый АГ входит в состав бактериальных жгутиков, основа его – белок флаггелин. Термолабилен. Имеется у всех подвижных бактерий (напр. у энтеробактерий).
К- или капсульный АГ – это гетерогенная группа поверхностных, капсульных АГ бактерий. Они находятся в капсуле и связаны с поверхностным слоем липополисахарида клеточной стенки. Содержат главным образом кислые полисахариды, в состав которых входят галактуроновая, глюкуроновая и идуроновая кислоты. Встречаются вариации в строении этих антигенов. У кишечной палочки К-АГ подразделяются на фракции А, В и L. Наиболее термостабильна А-фракция, выдерживающая кипячение более 2 часов. В и L являются термолабильными и разрушаются при кипячении. Разновидностью К-АГ является поверхностныйVi-АГ. Он встречается у живых сальмонелл брюшного тифа и некоторых энтеробактерий. Ранее его считали фактором, обусловливающим вирулентность микроба. Однако в большей мере Vi-АГ ответственен за персистенцию возбудителя у бактерионосителей.
Антигенами бактерий являются также их токсины и ферменты.
У бактерий различают также протективные антигены. В сущности – это совокупность антигенных детерминант (эпитопов), которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ, что предохраняет организм от повторной инфекции данным возбудителем.
Антигены, отличающие одного индивидуума от другого называютсяаллогенными или изоантигенами. К аллогенным АГ относятся АГ эритроцитов и лейкоцитов – МНС и др.
К неинфекционным АГ относят антигены растений, лекарственные препараты, химические, природные и синтетические вещества, антигены животных и человека. Антигены животных по отношению к человеку являются ксеногенными (чужеродными) антигенами. Под эндогенными антигенами понимают собственные аутологичные молекулы (аутоантигены) или их сложные комплексы, вызывающие в силу разных причин активацию системы иммунитета.
3. Гуморальный иммунитет – одна из форм приобретенного иммунитета. Играет важную роль в противоинфекционной защите организма и обусловливается специфическими антителами, выработанными в ответ на чужеродный антиген. Считают, что патогенные микроорганизмы, размножающиеся в организме внеклеточно, как правило, обусловливают гуморальный иммунитет.
Природа, физико-химические свойства и функции антител. Антитела – это специфические белки – иммуноглобулины, которые образуются в организме животных под влиянием антигенов и способны специфически соединяться с ними. Антитела связаны в основном с глобулиновой фракцией сывороточных белков, в альбуминах их нет, меньшая часть антител принадлежит к -глобулинам.
Иммуноглобулины составляют 15-20% белков плазмы крови, а также находятся и в других жидкостях организма. В состав -глобулинов входит 18 аминокислот, из которых в наибольшем количестве содержатся оксиаминокислоты, дикарбоновые аминокислоты, глутаминовая и аспаргиновая аминокислоты, треонин, серин и валин.
Антитела не разрушаются при кратковременном воздействии на них слабых кислот и щелочей, выдерживают нагревание до 600С, не инактивируются трипсином в течение 7 дней при температуре 370С. Имеют молекулярную массу 150-900 кДа. Скоростное ультрацентрифугирование сывороточных белков показало, что антитела делятся на две группы. Одна состоит из небольших молекул с константой седиментации 7S, другая – из больших с константой седиментации 19S. После электрофореза (способ разделения сывороточных белков) первые обнаруживаются главным образом во фракции -глобулинов, вторые – среди -глобулинов.
Основная функция антител – специфическое распознование и связывание антигена, который был причиной их образования, с последующим представлением его макрофагам и лимфоцитам. Антитела обусловливают также повреждение тканевых базофилов (тучных клеток); лизируют клетки, содержащие специфические антигенные субстанции; оказывают опсонирующее влияние; активируют систему комплемента.
Структура антител. Иммуноглобулины – белки с четвертичной структурой, т.е. их молекулы построены из нескольких полипептидных цепей. Молекула каждого класса состоит из четырех полипептидных цепей – двух тяжелых (Н – heavy) и двух легких (L-light), связанных между собой дисульфитными мостиками. Тяжелые цепи определяют принадлежность иммунноглобулинов к соответствующему классу.
В цепях молекулы иммуноглобулина различают константные (С) и вариабельные (V)фрагменты. Биологически активные участки цепей иммуноглобулина получили название доменов. Различают CL, CH1, CH2 и СН3 домены, в V-фрагменте – VH и VL домены (в зависимости от цепи). Вариабельные домены тяжелой (VH) и легкой (VL) цепей иммуноглобулинов формируют активный центр молекулы антитела. Та часть активного центра Ig, которая непосредственно соединяется с дереминантой антигена (эпитопом) называется паратопом. Между СН1 и СН2 доменами тяжелой цепи локализуется подвижный – “шарнирный” участок молекулы иммуноглобулина, чувствительный к протеолитическим ферментам (папаину, пепсину, трипсину). Под действием папаина молекула иммуноглобулина расщепляется на 2Fab-фрагмента (fragmentantigenbinding – фрагмент, связывающий антиген) и Fc-фрагмент (fragmentcrystallins – фрагмент кристаллизующийся).
Когда молекула Ig связывается с антигеном, СН2 домен Fc – фрагмента иммуноглобулина активирует комплемент по классическому пути, СН3 домен может связываться с Fc-рецепторами, имеющимися на лейкоцитах и других клетках.
Классы имуноглобулинов. Известно пять классов иммуноглобулинов, обозначаемых как IgG, IgM, IGA, IGD, IgE. У отдельных классов описаны подклассы.
Иммуноглобулин М. Мол. Масса 950 кДа, константа седиментации 19S, функционально пятивалентен, первым появляется после заражения или вакцинации животного. Обладает выраженной способностью агглютинировать, преципитировать или лизировать антигены, а также связывать комплемент. Находятся преимущественно в плазме крови, средняя концентрация в сыворотке крови человека 1,0 г/л, при инфекционных заболеваниях количество его значительно повышается. Иммуноглобулин не участвует в аллергических реакциях, не прходит через плаценту.
Иммуноглобулин G. Мол. Масса 160 кДа, константа седиментации 7S, концентрация в крови – 12 г\л и составляет от 70 до 85% всех глобулинов. Содержится также в тканевых жидкостях, двухвалентен, образует с поливалентными антигенами сетевую структуру, вызывает преципитацию растворимых антигенов. Принимает участие в реакции агглютинации и опсонизации корпускулярных антигенов, связывается с комплементом. IgG играет ведущую роль в защите от многих вирусных и бактериальных инфекций, обладает выраженными свойствами нейтрализации токсинов. IgG – единственный иммуноглобулин, который проходит через плаценту. Данный иммунноглобулин синтезируется на протяжении более длительного времени после антигенного стимула и связывает уже не только корпускулярные, но и растворимые антигены. В значительном количестве IgG синтезируется в ответ на вторичный антигенный стимул. В процессе иммунного ответа происходит переключение синтеза IgM и IgG. Важной способностью IgG является их более высокая по сравнению с IgM активность по отношению к гаптенам.
Иммуноглобулин А. Различают два вида: сывороточный и секреторный.
Сывороточный IgA имеет мол. массу 170 кДа, константа седиментации 7S, концентрация в крови 15-20% общего количества иммуноглобулинов обладает способностью преципитировать растворимые антигены, не связывает комплемент по классическому пути, принимает участие в реакции нейтрализации токсинов, термоустойчив, синтезируется в селезенке, л.узлах, в слизистых оболочках и поступает в секреты – слюну, слезную жидкость, бронхиальный секрет, молозиво.
Сереторный SIgA образуется в результате ассоциации димерной формы IgA с особым белком, названным секреторным компонентом, местно в лимфоидной ткани слизистых оболочек пищеварительного тракта, органов дыхания, зрения и др. органов. Биологическая функция SigA заключается в основном в местной защите слизистых оболочек, напр. при заболеваниях ж.к.т. или дыхательного, подавляя бактериальную адгезию и нейтрализуя вирусы.
Иммуноглобулин Д. Концентрация в сыворотке не превышает 1% от общего количества иммуноглобулинов, мол.масса 160 кДа, константа седиментации 7S. Не фиксирует комплемент. Биологическая функция не совсем ясна. Эти иммуноглобулины служат рецепторами созревающих В-лимфоцитов. Количество IgD увеличивается при некоторых вирусных инфекциях, при миеломной болезни у человека и хронических воспалительных процессах.
Иммуноглобулин Е. Мол.масса 190 кДа, константа седиментации 8,5S, концентрация в сыворотке крови в среднем 0,25 мг\л. Термолабилен, инактивируется нагреванием при 560С в течение 1 часа, не связывает комплемента, быстро и прочно связывается с клетками тканей, с тканевыми базофилами, принимает участие в реакции гиперчувствительности немедленного типа. Считают, что IgE играет защитную роль при гельминтозных и протозойных заболеваниях. Синтезируется в основном в коже, лимфоидной ткани органов дыхания и пищеварительной системе.
Виды антител. Различают естественные и иммунные антитела. Естественные АТ находятся в организме без предварительного введения антигена (иммунизации). Примером таких АТ являются и изогемагглютинины сыворотки крови человека 1 группы, направленнные против А и В антигенов эритроцитов людей групп крови (11-1). Встречаются естественные антитела против микробов, которые служат факторами естественного и видового иммунитета. В небольшом количестве в крови имеются “нормальные АТ”, способные взаимодействовать с собственными антигенами организма (аутологичные АТ), они стимулируют дифференцировку клеток.
Иммунные АТ накапливаются и выявляются в сыворотке крови после предварительной иммунизации антигенами. Различают несколько видов таких АТ: - противоинфекционные АТ образуются после попадания в организм антигенов микробов, вирусов, простейших, грибов, токсинов. Соответственно различают антибактериальные, антитоксические, антивирусные и другие АТ. – неинфекционные АТ появляются при контакте с неинфекционными антигенами. Среди них различают ксеногенные (антивидовые – против АГ другого вида), аллогенные (внутривидовые – против изоантигенов одного вида) и аутоантитела (к собственным антигенам организма).
По феноменологическому проявлению взаимодействия с антигенами антитела подразделяются на преципитирующие, агглютинирующие, комплементфиксирующие, нейтрализующие и лизирующие.
Бивалентные АТ (обычно класса G), имеющие 2 активных центра, получили название полных АТ. Наряду с ними существуют моновалентные неполные (или блокирующие, т.к. соединяясь с антигеном, они не могут аггрегировать частицы в крупные конгломераты, а лишь блокируют их) АТ.
Сила связывания (сродство) одного активного центра АТ с эпитопом антигена получила название аффинности (аффинитета). Прочность связывания всей иммуноглобулиновой молекулы с антигеном называется авидностью (авидитетом). Обычно она прогрессивно увеличивается с увеличением количества активных центров в иммуноглобулиновой молекуле. Отсюда наибольшей авидностью обладают IgM.
Известны также моноклональные и антиидиотипические антитела. При иммунизации антигеном в сыворотке крови появляется широкий спектр АТ с различной аффинностью. Это обусловлено тем, что антиген стимулирует большон количество клонов В-клеток. Получаемые таким образом поликлональные иммунные антитела и сыворотки представляют смесь иммуноглобулиновых молекул различных классов. Были разработаны методы получения моноклональных АТ (гибридомная технология). Такие АТ моноспецифичны, направлены к одному эпитому АГ.
Поскольку у антител, специфичных к различным антигенным детерминантам, конструкция активных центров не одинакова за счет наличия разных аминокислот в гипервариабельных областях молекулы, должны существовать антигенные различия между разными антителами даже если они относятся к одному классу, субклассу и аллотипу (внутривидовые антигенные различия цепей иммуноглобулинов). Эти различия обнаружены и названы идиотипами. Фактически идиотипы это такие антигенные детерминанты, которые отличают один V-домен от всех других V-доменов. Антитела, полученные к идиотипическим детерминантам активных центров антител и называются антиидиотипическими.
Синтез и динамика образования антител. Установлено, что антитела вырабатываются плазматическими клетками, находящимися в селезенке, лимфатических узлах, костном мозге, пейеровых бляшках. Плазматические клетки происходят из предшественников В-клеток, подвергшихся контакту с антигеном. В-клетки и их потомки функционируют по клональному принципу: по мере развития иммунного ответа они дифференцируются, пролиферируют и созревают. Механизм синтеза антител не отличается от синтеза любых других белков. Синтез молекул антител происходит на полирибосомах, легкие и тяжелые цепи, из которых состоит молекула антител, синтезируется раздельно, затем соединяются на полирибосомах, и окончательная сборка происходит в пластинчатом комплексе. Одна плазматическая клетка может переключаться с синтеза IgM на синтез IgG.
Динамика продукции антител, как и химическая структура их молекул, детерминирована генетически. Каждому виду животных свойственна характерная динамика образования антител. Она зависит также от особенностей и доз антигена, путей проникновения его в организм, состояния реактивности макроорганизма.
В образовании антител различают 4 фазы.
1. Фаза покоя (лаг-фаза, фаза индукции) – с момента поступления антигена в организм до появления антител. Продолжительность этой фазы может длиться от нескольких дней до месяца, в зависимости от свойств антигена, его дозы, способа введения в организм, возраста животного и другое. В этот период происходит пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток в направлении синтеза иммуноглобулина класса М.
2. Фаза нарастания титров антител (лог-фаза), продуктивная фаза) – от появления антител до момента достижения их максимального количества. Длительность этой фазы 2-15 дней. В этой фазе антитела освобождаются от плазмацитов и поступают в кровяное русло. Уменьшается число клеток, синтезирующих IgM, начинает нарастать продукция IgG. Впоследствие появляются IgA, IgE, IgD.
3. Фаза стабилизации, в которой уровень антител остается неизменным чаще в течение нескольких дней или недель. Длительность ее зависит от вида животного, характера антигенов и класса продуцируемых антител, т.к. класс Ig имеет разный период полураспада.
4. Фаза снижения продукции антител. Продолжительность этой фазы различна и зависит от сохранения антигена в тканях. Этому способствует, например, введение антигена с адъювантом (напр., гидроокись алюминия), который создает депо, из которого АГ медленно поступает в организм, обеспечивая длительную антигенную стимуляцию. Снижение антител в результате начинается спустя несколько недель или месяцев. Способность к длительному образованию антител и в высоких титрах можно поддерживать путем повторных введений антигена на протяжении длительного времени.
При повторном попадании антигена через несколько недель или месяцев динамика иммунного ответа изменяется (информация об антигене хранится в генетическом аппарате у лимфоцитов иммунной памяти). Латентный период и период нарастания титра антител становится короче. Титры антител достигают максимума быстрее и сохраняются на высоком уровне дольше, повышается аффинитет антител. При вторичном ответе сразу синтезируются антитела класса G.
4.Клеточный иммунитет осуществляется непосредственно лимфоцитами или их растворимыми продуктами, обусловливающими лизис клеток, содержащих чужеродные антигены. Это иммунитет клеток против клеток. Вирусы, бактерии, грибы, находящиеся внутри клетки, могут быть уничтожены только при помощи реакций клеточного иммунитета.
Клеточно-опосредованный иммунный ответ лежит в основе:
1. ГЗТ.
2. Резистентности к ряду возбудителей (туберкулеза, бруцеллеза, хламидиоза, риккетсиоза. Почкующиеся вирусы – которые с клетки на клетку переходят избегая встречи с Ат: в.гриппа, в.бешенства, в.простого герпеса, в.бол.Марека и другие.
3. Резистентность к опухолям.
4. Отторжение трансплантата.
5. Реакция трансплантат против хозяина (при трансплантации костного мозга и лимфоидной ткани).
6. Грибковая аллергия.
7. Некоторые аутоиммунные заболевания (напр. аллергический энцефаломиелит).
Реакции клеточного иммунитета осуществляются отдельными видами
и сложными кооперациями иммунокомпетентных и вспомогательных клеток. К клеткам участвующим в клеточно-опосредованном иммунитете относят: Т-лимфоциты, К-клетки (Т0), NK (естественные киллеры), макрофаги.
Среди Т-клеток необходимо выделить Т-амплифайеры (Т-Т-хелперы в рамках Т-системы), Т-хелперы, Т-супрессоры, ЦТЛ (Т-киллеры) и Тгзт.
Основную роль играют цитотоксические Т-лимфоциты. ЦТЛ развиваются из предшественников, которые активируются комплексом антигена и молекул МНС класса 1, размножаются и созревают под действием ИЛ-2, а также плохо охарактеризованных факторов дифференцировки, продуцируемых Т-хелперами. ЦТЛ связываются с помощью рецепторов со своими мишенями, распознавая антиген на поверхности клетки у которых есть новые поверхностные антигены (напр. вирусные или опухолевые) в комплексе с молекулой МНС класса 1 и, выделяя цитотоксин, лизируют пораженные клетки.
5. Регуляция функций и всех защитных реакций организма, в т.ч. и иммуногенеза, осуществляется под контролем центральной нервной и эндокринной систем. При воздействии микроба-стрессора на периферические ткани и органы чувств сигналы об этом по нервным путям поступают в гипоталамус. Последний, получив информацию, начинает выделять гормоны, воздействующие на гипофиз – рабочую железу, являющуюся общим регулятором эндокринной системы. Гипофиз выделяет аденокортикотропный гормон (АКТГ). Он поступает в кровь и лимфу и действует на периферические эндокринные железы, в частности на кору надпочечника. Там он стимулирует образование противовоспалительного гормона – кортизона, являющегося иммунодепресантом (угнетает деятельность системы мононуклеарных фагоцитов и иммунокомпетентных клеток, образующих антитела).
Помимо АКТГ, гипофиз выделяет гормон роста (соматотрофный гормон), который наоборот повышает реактивность тканей, стимулирует воспалительную реакцию, деятельность макрофагов, иммуноцитов, плазмоцитов, синтез антител.
Основная функция гипоталамуса – регуляция выделения кортизона и гормона роста для обеспечения нормального развития иммуногенеза и постоянства внутренней среды организма, нарушенного микробом-стрессором.
Однако пусковая роль в иммунном ответе принадлежит антигенному воздействию на иммунокомпетентные клетки. Важным условием для полноценного иммунного ответа является взаимное кооперирование макрофагов, Т- и В-лимфоцитов. В механизме иммуногенеза различают две стадии: индуктивную и продуктивную.
В индуктивной стадии антиген фагоцитирует микрофаги и макрофаги. Фагоцитоз является начальным, пусковым этапом иммунной перестройки организма. Микрофаги переваривают захваченный антиген до элементарных веществ, лишенных антигенных свойств. Макрофаги же бактериальный антиген переводят в иммунологически активную форму и затем информацию об антигене передают Т- и В-лимфоцитам, возбуждая у них процессы трансформации. Как это происходит: если антиген корпускулярный (микроб или другая частица), то он захватывается макрофагами и переваривается в фагосоме. После расщепления антигена макрофагом на его поверхности образуется комплекс молекул (небольшие пептиды – 9-13 аминокислотных остатков) с молекулами своих антигенов тканевой совместимости 2 класса (Iа-антигенами). Только такое сочетание распознается Т-хелперами и служит сигналом для запуска дальнейших иммунологических реакций. Одновременно макрофаг активируется и выделяет медиатор – ИЛ-1, под действием которого наступает усиленное размножение и созревание Т-хелперов.
После созревания Т-хелперы выделяют ИЛ-2, который способствует дифференциации и созреванию Т-киллеров, и передают информацию об антигене В-лимфоцитам, трансформирующимся в плазмотические клетки, синтезирующие Иммуноглобулины (антитела) – наступает продуктивная стадия. Одновременно часть Т- и В-лимфоцитов трансформируется в лимфоциты иммунной памяти. При повторной встрече с тем же антигеном плазматические клетки и иммунные Т-лимфоциты (киллеры) формируются преимущественно из лимфоцитов памяти, минуя стадию фагоцитоза антигена макрофагами. Вторичный иммунный ответ развивается быстрее, индуктивная стадия его укорочена и ярче проявляется продуктивная стадия.
Против вирусов и некоторых внутриклеточных бактерий (хламидии, риккетсии) иммунитет развивается иначе. Антиген активирует Т-лимфоциты, которые имеют к нему подходящий по сродству рецептор. Причем Т-лимфоциты узнают такой антиген лишь в комплексе с молекулами МНС-1 класса, которые есть на всех ядросодержащих клетках. По существу Т-лимфоцит узнает измененные антигеном собственные МНС молекулы 1 класса. После контакта с этим комплексом Т-лимфоцит активируется, делится, возникают зрелые Т-хелперы и цитотоксические Т-клетки эффекторы, а также клетки памяти. Т-цитотоксические эффекторы лизируют клетки, несущие вирусный или другой антиген на поверхности, и выделяют -интерферон. Последний препятствует репликации вирусов и активирует естественные киллеры, которые тоже разрушают вирус-инфицированные клетки.
Активированные макрофаги без помощи Т-клеток могут служить индуктором и регулятором активации В-лимфоцитов только на тимуснезависимые антигены (липополисахариды и др.). В отдельных случаях В-лимфоциты, несущие на поверхности чужеродный антиген, стимулируют размножение сенсибилизированных Т-лимфоцитов, т.е. заменяют роль макрофагов.
В основе управления деятельности ИС находится ауторегуляторный механизм. Иммунитету, как всякой саморегулирующейся системе, необходимо самоограничение или обратная отрицательная связь. Когда иммунный ответ достигнет пика, включаются тормозные механизмы, снижающие активность образования плазматических и Т-киллеров. Это происходит за счет образования клона Т- и В-супрессоров, клетками-мишенями для которых служат Т-хелперы, плазматические клетки и макрофаги. Кроме того, антитела, вырабатываемые в ходе иммунного ответа, сами на себя или в комплексе с антигеном способны индуцировать синтез антиидиотипических антител.
Генетический контроль иммунного ответа осуществляется МНС. Ir – гены контролируют высоту иммунного ответа, Ia – гены играют роль в кооперативном взаимодействии В- и Т-лимфоцитов и макрофагов при иммунном ответе, а также играют роль в функции клеток-супрессоров, подавляющих иммунный ответ.
Гормоны, вырабатываемые в центральных органах СИ (тимозин и др. в тимусе, САП в костном мозге), также влияют на состояние Т- и В-системы иммунитета, обеспечивает нормальное созревание и функционирование.
6.Под иммунной памятью понимают способность организма давать ускоренную иммунологическую реакцию на повторное введение антигена. После первичного ответа на антиген в организме образуется определенное количество долгоживущих клеток памяти, сохраняющих информацию об антигене. При повторном введении антигена в организм клетки памяти обусловливают вторичный иммунный ответ. Основа вторичного ответа та же, что и первичного, однако антителообразование при нем происходит быстрее и более интенсивно, синтезируется преимущественно IgG, аффинитет антител выше, чем при первичном.
Иммунологическая память свойственна Т- и В-лимфоцитам. Так как память к различным антигенам хранят различные клоны лимфоидных клеток, это позволяет лимфоидной системе приобретать новую информацию, не утрачивая предшествующей.
7. В некоторых случаях возможна ситуация, когда макроорганизм не способен по той или иной причине отвечать на определенные АГ. Такая неотвечаемость получила название имунологической толерантности (толерантность – терпимость, неотвечаемость). Это явление было открыто П.Медаваром на мышах. Оказалось, что если эмбрионам белых мышей ввести клетки селезенки других линий мышей (черных), то взрослые особи, выросшие на этих эмбрионах, не отторгали трансплантанты кожи черных мышей, т.е. становились к ним толерантными. Обычные мыши отторгали такие аллогенные трансплантанты. Аналогичные опыты провел М.Гашек на разных породах кур. В результате экспериментов оказалось, что врожденная толерантность к антигену (толерогену) возникает, когда происходит внутриутробный контакт организма с этим антигеном. В этом случае организм после рождения будет воспринимать данный АГ как “свое”. В настоящее время такая толерантность объясняется тем, что в эмбриогенезе происходит гибель клонов-предшественников Т-лимфоцитов, способных взаимодействовать с толерогеном.
Кроме врожденной, существует также и приобретенная толерантность. Чаще всего это обратимый процесс. Приобретенная толерантность бывает 2-х видов: высокодозовая и низкодозовая. Высокодозовая толерантность возникает при попадании в организм большиз доз толерогена, особенно введенного на фоне подавления иммунитета (облучение, применение иммунодепрессантов). Такое большое количество АГ вызывает гибель реактивных к нему лимфоцитов. Низкодозовая толерантность возникает при введении малых доз определенных АГ. Считается, что в данном случае она опосредована активацией клеток-супрессоров, подавляющих иммунную реакцию. В целом же в настоящее время оба механизма поддержания толерантности (деления клонов и их супрессия) рассматриваются как взаимодополняющие.
8. Идиотип-антиидиотипическое взаимодействие лежит в основе теории иммунной сети, предложенной Н.К.Ерне (1974 г.) как механизма регуляции функционирования иммунной системы. Сущность его заключается в следующем. К одному и тому же АГ антитела синтезируются различными клонами лимфоцитов. Такие АТ (или, что равнозначно Т-клеточные рецепторы) будут несколько отличаться по строению друг от друга. В активном центре таких АТ или рецепторов находятся уникальные антигенные детерминанты, присущие только данному клону лимфоцитов и отличающие его от любых других. Они получили название идиотипов. Сам АГ-связывающий участок АТ был назван паратоном. Совокупность всех идиотипов данного АТ наз. идиотипом. При развертывании иммунного ответа первоначально синтезируется АТ первого поколения, направленные к данному АГ. Они получили название идиотипических антител (несущих идиотип). К их активным центрам, в свою очередь, впоследствии вырабатываются АТ второго поколения – антиидиотипические. Они блокируют синтез идиотипических АТ. Так осуществляется естественное затухание иммунного ответа, снижающее вероятность развития аутоиммунных процессов.
Литература:
1. А.Е.Вершигора “Общая иммунология”, Киев, “Выща школа”, 1990г.
2. Р.В.Петров. Иммунология. М., “Медицина”, 1982
3. Иммуноморфология и иммунопатология / Методические рекомендации. М.С.Жаков и В.С.Прудников. Витебск, 1992/
4. Д.К.Новиков и др. Пособие по иммунологии. Витебск, 1996.
5. Ярилин А.А.Основы иммунологии:Учебник.-М.: Медицина,1999.-608с.
Тема:Особенности противоинфекционного иммунитета.
План: 1.Особенности иммунитета при бактериальных инфекциях.
2. Особенности иммунитета при вирусных инфекциях.
1.Патогенные микроорганизмы, размножающиеся в макроорганизме внеклеточно, как правило, обусловливают гуморальный иммунитет. При этом вначале появляются антитела, относящиеся к IgM, а спустя несколько дней IgG и IgA. Антитела связываются с бактериальной клеткой и в присутствии комплемента обусловливают цитотоксическую реакцию, т.е. вызывают бактериолиз. Кроме того, антитела нейтрализуют токсины, вырабатываемые бактериями, а также опсонируют бактерии и тем самым способствуют усилению фагоцитарной активности.
Важно отметить, что при остром течении инфекционного процесса выработка антител в организме запаздывает, в результате чего наступает гибель животного. Вот почему так важно при таких инфекционных заболеваниях как можно раньше ввести животному специфическую иммунную сыворотку (рожа свиней, столбняк и др.).
В том случае, когда патогенные микроорганизмы при попадании в организм размножаются внутриклеточно, то, как правило, они уничтожаются реакциями клеточного иммунитета (Т-киллерами, активизированными макрофагами). Клеточный иммунитет имеет особое значение, когда наблюдается незавершенный фагоцитоз бактерий. В этом случае возникает необходимость уничтожения фагоцитов, в которых находятся микробы. Уничтожают зараженные фагоциты сенсибилизированные Т-киллеры. Одновременно они выделяют лимфокины, которые активизируют в очаге воспаления макрофаги, последние приобретают способность уничтожать микробы.
При многих бактериальных инфекциях, особенно с хроническим течением, формируется ГЗТ, где главную роль выполняют сенсибилизированные Т-лимфоциты (Тгзт) и лимфокины. При многих заболеваниях, обусловленных микроскопическими грибами (аспергиллез, трихофития), формируется преимущественно клеточный иммунитет, что подтверждается развитием ГЗТ при многих болезнях. Такие грибные заболевания характеризуются длительным хроническим течением с периодическими обострениями, без склонности к самопроизвольному излечению.
2. Иммунитет при вирусных инфекциях обеспечивается антителами и сенсибилизированными Т-лимфоцитами. Вирусы, распространяющиеся гематогенно, могут быть обезврежены и удалены механизмами гуморального иммунитета. К группе защитных антител принадлежат только вируснейтрализующие антитела, подавляющие способность вирусов к репродукции благодаря блокированию первых этапов взаимодействия с чувствительными клетками (адсорбция и проникновение). Эти антитела нейтрализуют и токсические свойства вирусов. Стабильность комплекса вирус-антитело зависит от различий чувствительности вируса к антителам, авидности их, температуры и времени контакта и др. Часто соединение вируса с антителами носит обратимый характер, т.е. вирус после контакта с антителом сохраняет свои биологические свойства. Антитела не оказывают влияния на вирус, находящийся внутри зараженной клетки. В этом случае в организме на вирусы, находящиеся в зараженной, образуются цитотоксические Т-лимфоциты, способные лизировать только клетки, зараженные вирусом. Следовательно, из-за внутриклеточного размножения вирусов особая роль принадлежит клеточному иммунитету. На роль механизмов клеточного иммунитета в защите от вирусных инфекций указывает и тот факт, что при большинстве вирусных инфекций возникает ГЗТ. Кроме сенсибилизированных Т-лимфоцитов при внедрении вируса в клетку включаются К-киллеры и природные киллеры, особенно при вирусных болезнях, отличающихся коротким инкубационным периодом (грипп, парагрипп).
Существуют вирусы, которые, несмотря на иммунный ответ, пожизненно персистируют в организме хозяина (вирус ИНАН, простого герпеса и др.). Они могут интегрироваться в геном клетки хозяина без проявления клинических симптомов.
Лекція №12
Тема:Иммунодиагностика инфекционных болезней
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 960; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!