Клеточные основы иммунного ответа
Все специфические иммунные ответы обеспечиваются взаимодействием лимфоцитов. Антитела вырабатываются с помощью B-лимфоцитов, а клеточные иммунные реакции реализуются с помощью T-лимфоцитов. Развитие T- и B-клеточных клонов представляет собой сложный процесс пролиферации и дифференцировки, приводящий к возникновению популяций эффекторных клеток. В системе B-лимфоцитов такими эффекторными элементами являются плазматические клетки, а в системе T-лимфоцитов — цитотоксические T-клетки и T-клетки, участвующие в реакции гиперчувствительности. При T-клеточной дифференцировке также вырабатываются лимфоциты, обладающие регуляторными функциями — хелперные T-клетки. Кроме того, клональная пролиферация T- и B-клеток приводит к возникновению популяций антигенспецифических клеток памяти. Их функция заключается в быстром ответе на будущее воздействие существующего в памяти антигена, иными словами, в обеспечении вторичного иммунного ответа (см. ³).
Факторы, воздействующие на иммунный ответ
Форма иммунного ответа зависит от природы антигена, его дозы, пути проникновения в организм, от генетической конституции индивидуума.
Антигены
Антигеном считается любая субстанция, способная специфически взаимодействовать с антителами или T-клеточными рецепторами. Несмотря на то что все антигены способны к таким взаимодействиям с антителами, не каждый из них может активировать T-клетки после своего попадания в организм. Для того чтобы это произошло, антиген должен обладать иммуногенностью.
|
|
|
Любой антиген вызывает развитие гуморального (антительного) или клеточно-опосредованного иммунного ответа, который является результатом кооперации нескольких типов клеток. Гуморальная форма ответа реализуется B-клеточной системой иммунитета, а клеточно-опосредованная — T-клеточной системой иммунитета. Функциональная активность клеточного иммунитета направлена на противовирусную защиту, элиминацию чужеродных (трансплантатов) и генетически изменённых клеток, тканей. Гуморальный иммунитет направлен, в первую очередь, против бактериальных антигенов и их токсинов. Полноценное развитие гуморального иммунного ответа зависит от участия в нём T-хелперов.
В иммунном ответе T-клетки играют двоякую роль — эффекторную и иммунорегуляторную (T-хелперы). Эффекторные T-клетки, определяющие
клеточно-опосредованный иммунный ответ, подразделяются на: цитотоксические T-клетки и T-клетки, вырабатывающие цитокины (T-клетки, участвующие в реакции гиперчувствительности замедленного типа).
Главный комплекс гистосовместимости (МНС) включает в себя ряд генов, кодирующих группу высокополиморфных гликопротеинов плазмолеммы клеток. У человека эти гены называют лейкоцитассоциированными, или HLA-антигенами. Они играют центральную роль в иммунном распознавании (см. ³).
|
|
|
Гуморальный иммунитет
Попадание в организм человека антигена, ранее неизвестного этому индивидууму, приводит к первичному антительному ответу. Выделяют 5 классов антител (иммуноглобулинов): IgG, IgM, IgA, IgD и IgE. Во время развития антительного ответа, примерно через 7 дней после попадания антигена, в крови появляется небольшое количество специфических антител IgM, а через две недели — высокая концентрация антител, в основном класса IgG. Повторное попадание того же антигена в организм в более отдалённый срок приводит к вторичному, или анамнестическому ответу (ответ памяти). В этом случае в короткий срок появляется много специфического IgG. Такой вторичный ответ развивается примерно через 3–4 дня и может продолжаться в течение нескольких недель (см. ³).
Клеточно-опосредованный иммунитет
Различные эффекторные функции, относимые к клеточно-опосредованному иммунитету, подчинены T-клеткам, которые также играют центральную роль в регуляции специфического иммунного ответа и ответственны за стимуляцию многих неспецифических механизмов воспаления. T-клетки составляют около 70% лимфоцитов периферической крови, и внутри их популяции имеется значительная разнородность.
|
|
|
Регуляторные T-клетки различают супрессорные и хелперные.
· Хелперные T-лимфоциты. Помогают в выработке антител в ответ на воздействия большинства антигенов.
· Супрессорные T-клетки. Участвуют в предотвращении аутоиммунных реакций и регуляции общего уровня и устойчивости защитных иммунных ответов.
Эффекторные T-клетки. Выделяют цитотоксические и T-клетки, опосредующие ответы гиперчувствительности замедленного типа.
· Цитотоксические T-лимфоциты. Непосредственно лизируют клетки-мишени, способные к уничтожению некоторых клеток злокаче
ственных опухолей и трансплантатов. Цитолитические T-клетки представляют собой популяцию полностью дифференцированных, антигенспецифических T-лимфоцитов, осуществляющих антигенспецифический лизис клеток-мишеней путём непосредственного межклеточного контакта.
· T-клетки, опосредующие ответы гиперчувствительности замедленного типа. Реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и T-лимфоциты, принимающие в них участие, относят ко второму компоненту клеточно-опосредованного иммунитета. Ответы ГЗТ характеризуются выраженной инфильтрацией тканей T-лимфоцитами и макрофагами. Реакции развиваются медленно, в течение 24–48 ч. Биологическая роль ГЗТ выражается в защите от устойчивых инфекций и микробов, способных размножаться внутри фаголизосом макрофагов. Продукция цитокинов лежит в основе способности небольшого числа антигенспецифических T-клеток индуцировать заметный воспалительный ответ, направленный против ограниченных количеств антигена, «ускользающего» от лизосом.
|
|
|
Естественные киллеры (NK) представляют собой третью популяцию лимфоцитов и в ходе клеточно-опосредованных ответов способны проявлять цитотоксическую активность. NK реализуют тот же механизм, что и цитотоксические T-лимфоциты, но в отличие от него цитотоксичность NK не ограничена МНС и не является антигенспецифичной.
Одной из главных функций иммунной системы, помимо защиты от пагубных воздействий патогенных возбудителей, является предотвращение развития иммунного ответа на аутоантигены. Неспособность организма отвечать на воздействия аутоантигенов лежит в основе предотвращения развития аутоиммунных болезней. Стабильная специфическая невосприимчивость организма к собственным тканям относится к иммунологической толерантности. При нарушении указанного контроля в организме могут начать свою работу негативные регуляторные механизмы, вызывающие развитие аутоиммунных заболеваний.
Распознавание антигена T-клетками
Несмотря на то что распознавание антигена с помощью МНС и T-клеточного рецептора даёт первоначальный стимул для активации T-лимфоцитов, этого ещё недостаточно, чтобы вызвать пролиферацию клеток. Размножение T-лимфоцитов требует наличия определённых неспецифических костимулирующих факторов (CD28, CD80/CD86, CD54, CD40L). Некоторые из таких факторов, в частности ИЛ-1 и CD40, выра
батываются антигенпредставляющими клетками после взаимодействия с T-лимфоцитами.
Антигенпредставляющие клетки экспрессируют антигены МНС класса II и способны поглощать, обрабатывать сложные антигены. Среди антигенпредставляющих клеток наилучшим образом изучены интердигитирующие дендритические клетки, выявляемые в T-клеточных зонах лимфоидных органов. Сходные дендритические клетки макрофагальной природы можно обнаружить и в других тканях. Одним из наиболее изученных типов дендритических элементов является клетка Лангерганса эпидермиса. Дендритические клетки не единственные антигенпредставляющие элементы, способные к активации T-хелперов. При определённых обстоятельствах макрофаги сами могут действовать на антигенпредставляющие клетки. Поскольку макрофаги экспрессируют молекулы МНС класса II после активации медиаторами T-клеток — например, ИФ-g, — представление антигена на их поверхности происходит, главным образом, в очагах хронического воспаления.
B-клетки тоже способны представлять антиген T-хелперам. Это может иметь существенное значение для индукции большинства первичных иммунных ответов. В результате представление B-лимфоцитами специфического антигена CD4+ T-хелперам оценивается как в тысячи раз более эффективное, нежели представление других неспецифических антигенов (см. ³).
Гипоксия
Гипоксия — патологический процесс, возникающий в результате недостаточности и/или неэффективности биологического окисления, приводящий к энергетической необеспеченности жизненных процессов. Она сопровождается метаболическими, функциональными и морфологическими нарушениями, а также разнообразными компенсаторными и приспособительными процессами. Гипоксия является одним из самых распространённых патологических процессов и важным компонентом множества заболеваний.
Классификация
Гипоксию классифицируют по распространённости (общая и местная), степени выраженности (лёгкая, средняя, тяжёлая) и скорости развития расстройств (молниеносная, острая, подострая, хроническая). В зависимости от происхождения она может быть экзогенная и эндогенная.
· Экзогенная гипоксия. Возникает вследствие уменьшения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Она бывает двух видов: нормобарическая и гипобарическая.
G Нормобарическая гипоксия развивается при нормальном атмосферном барометрическом давлении и сниженном парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе. При этом концентрация CO2 во вдыхаемом воздухе повышена.
G Гипобарическая гипоксия обусловлена снижением общего барометрического давления, что наблюдается при подъёмах в горы или на высоту без кислородообеспечивающих систем. При уменьшении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе уменьшается его напряжение в артериальной крови, формируется гипоксемия. Она приводит к гипервентиляции лёгких, усиливающей выведение СО2 из организма. Это вызывает снижение артериального давления и кровоснабжения мозга, миокарда, уменьшение диссоциации оксигемоглобина, газовый алкалоз.
· Эндогенная гипоксия. Развивается в результате нарушения транспорта кислорода к тканям или использования кислорода и субстратов метаболизма, а также может сформироваться при увеличении потребности в энергии в связи с усилением функции органов. Она имеет несколько видов: респираторная, циркуляторная, гемическая, тканевая, субстратная, перегрузочная, смешанная (табл. 1-1).
G Респираторная (дыхательная) гипоксия развивается при недостаточном транспорте кислорода из атмосферного воздуха в кровь, протекающую через сосуды лёгкого, вследствие нарушения функции системы внешнего дыхания. Недостаточность газообмена в лёгких возникает в связи с альвеолярной гиповентиляцией, нарушением лёгочной перфузии, вентиляционно-перфузионных отношений, затруднением диффузии кислорода через альвеолярно-капиллярную мембрану, приводящих к дыхательной недостаточности. Патогенетической основой респираторной гипоксии является артериальная гипоксемия в сочетании с гиперкапнией.
Таблица 1-1. Изменения основных показателей кислородного обеспечения при гипоксии
РАО2 — парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе; РаО2 — парциальное напряжение кислорода в артериальной крови; РvО2 — парциальное напряжение кислорода в венозной крови; SаО2 — насыщение гемоглобина кислородом; АВРО2 — артериовенозная разница по кислороду; КЕК — кислородная ёмкость крови; N — нормальная величина показателя; — увеличение показателя; ¯ — снижение показателя.
G Циркуляторная (сердечно-сосудистая) гипоксия возникает в результате нарушений гемодинамики, приводящих к недостаточному снабжению органов и тканей кислородом при нормальном насыщении им артериальной крови. Гемодинамической основой развития циркуляторной гипоксии является снижение объёмной скорости кровотока. Циркуляторная гипоксия является следствием уменьшения объёма крови (гиповолемия), увеличения ёмкости сосудистого русла, сердечной недостаточности, различных расстройств микроциркуляции. Для этой гипоксии характерным газовым показателем является нормальное напряжение O2 в артериальной крови и низкое его содержание в венозной, в результате чего увеличивается артериовенозная разница по кислороду.
G Гемическая (кровяная) гипоксия возникает в результате уменьшения кислородной ёмкости крови, которая при нормальном напряжении кислорода в лёгочных капиллярах теряет способность связывать, переносить и отдавать кислород. Причинами этого могут быть уменьшение количества гемоглобина, изменение его свойств и нарушения физико-химических условий, необходимых для нормального поглощения кислорода гемоглобином из плазмы крови лёгочных капилляров и отдачи его в ткани. Газовый состав крови характеризуется сочетанием нормального парциального напряжения кислорода в артериальной крови с пониженным парциальным напряжением кислорода в венозной крови и уменьшением насыщения крови кислородом (см. ³).
G Тканевая гипоксия обусловлена нарушением использования кислорода в клетках, хотя транспорт его к месту утилизации не страдает. Это может быть связано с ингибированием или нарушением синтеза ферментов биологического окисления, разобщением процессов фос
форилирования и окисления в дыхательной цепи, дезорганизацией мембранных структур клетки, изменением физико-химических параметров внутренней среды. Признаками тканевой гипоксии является нормальное содержание кислорода в артериальной крови, повышенное — в венозной крови и уменьшение артериовенозной разницы по кислороду.
G Субстратная гипоксия обусловлена расстройствами поступления и утилизации основных субстратов биологического окисления при нормальной доставке кислорода в ткани. Веществами, недостаточность которых вызывает гипоксию, являются глюкоза, жирные кислоты и аминокислоты. В клинической практике речь чаще всего идёт о глюкозе. При субстратной гипоксии увеличивается парциальное напряжение кислорода в венозной крови и уменьшается артериовенозная разница по кислороду.
G Перегрузочный тип гипоксии возникает, когда нагрузка на системы обеспечения транспорта и утилизации кислорода оказывается несоразмерной возросшим потребностям организма в результате перехода его на интенсивную работу. При перегрузочной гипоксии снижается парциальное напряжение кислорода в венозной крови и уменьшается степень насыщения гемоглобина в ней, увеличивается артериовенозная разница по кислороду.
G Смешанный тип гипоксии встречается наиболее часто, представляя собой сочетание двух или более основных видов гипоксии.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 629; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!