Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
В организме человека постоянно происходят мутации. Их суммарное количество в расчёте на один клеточный цикл составляет примерно 1х106. Часть мутаций сопровождается синтезом новых белков, обладающих антигенными свойствами. Кроме того, организм постоянно подвергается атаке вирусов, бактерий, риккетсий, грибов, паразитов, способных вызвать различные болезни. В связи с этим в ходе эволюции сформировалась высокоэффективная система клеточных и неклеточных факторов распознавания собственных и чужеродных структур - система иммунобиологического надзора (ИБН).
СИСТЕМА ИММУНОБИОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА
Биологическая роль системы ИБН заключается в контроле за индивидуальным и однородным клеточно-молекулярным составом организма. Система ИБН включает в себя иммунную систему и комплекс факторов неспецифической защиты.
Обнаружение носителя чужеродной генетической или антигенной информации (молекул, вирусов, клеток или их фрагментов) сопровождается его инактивацией, деструкцией и, как правило, элиминацией. При этом клетки иммунной системы способны сохранять «память» о данном агенте, и при повторном контакте эффективность ответа системы ИБН повышается.
Антигены
Инициальным звеном процесса формирования иммунного ответа является распознавание чужеродного агента - антигена (Аг).
Антиген - вещество экзоили эндогенного происхождения, способное вызывать иммунные реакции.
Учитывая способность Аг вызывать толерантность, иммунный или аллергический ответ антигены называют ещё толерогенами, иммуногенами или аллергенами соответственно.
Иммунитет
В иммунологии термин «иммунитет» применяют в трёх значениях.
• Для обозначения состояния невосприимчивости организма к воздействию носителя Аг.
• Для обозначения реакций иммунной системы в ответ на действиеАг.
• Для обозначения физиологической формы иммуногенной реактивности организма на Аг.
Иммунная система
Иммунная система - комплекс органов и тканей, содержащих иммунокомпетентные клетки и обеспечивающих антигенную индивидуальность и однородность организма.
Иммунная система состоит из центральных и периферических органов.
• К центральным (первичным) органам относят костный мозг и вилочковую железу. В них происходит антигеннезависимое деление и созревание лимфоцитов, которые впоследствии мигрируют в периферические органы иммунной системы.
• К периферическим (вторичным) органам относят селезёнку, лимфатические узлы, миндалины, лимфоидные элементы ряда слизистых оболочек. В этих органах происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка лимфоцитов.
Иммунокомпетентные клетки
К иммунокомпетентным клеткам относятся T- и B-лимфоциты, а также антигенпредставляющие (антигенпрезентирующие) клетки.
B-лимфоциты
B-лимфоциты проходят антигеннезависимую пролиферацию и дифференцировку в костном мозге, а затем мигрируют в тимус-независимые зоны периферических лимфоидных органов. B-лимфоциты составляют эффекторное звено гуморального иммунного ответа. Зрелые B-лимфоциты (плазматические клетки) вырабатывают АТ - Ig всех известных классов. CD19, CD20 и CD22 - основные маркёры, используемые для идентификации B-клеток.
T-лимфоциты
Антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка T-лимфоци- тов происходит под контролем вилочковой железы.
T-лимфоциты узнают Аг, предварительно процессированный и представленный на поверхности антигенпредставляющих клеток. T-лимфо- циты ответственны за клеточный иммунный ответ, а также за регуляцию ответа на Аг стимул B-лимфоцитов при гуморальном иммунном ответе. T-клетки состоят из функциональных подтипов CD4+ и CD8+.
♦ T-хелперы (TH) - CD4+ T-клетки. При активации синтезируют и секретируют цитокины (ИЛ2, ИЛ4, ИЛ5, ИЛ6, γ-ИФН). В ходе иммунного ответа узнают молекулы MHC класса II.
♦ Цитотоксические T-лимфоциты (TC) - CD8+ T-клетки, уничтожают инфицированные вирусом, опухолевые и чужеродные клетки. Взаимодействуют с молекулой MHC класса I.
♦ T-супрессоры (TS) - представители CD8+ T-клеток - регулируют интенсивность иммунного ответа, подавляя активность TH клеток. Защищают организм от нежелательных последствий иммунной реакции, от чрезмерного воспаления и аутоагрессии.
NK-клетки (MHC-нерестригированные киллеры, естественные киллеры) составляют до 15% всех лимфоцитов крови. Они не имеют поверхностных детерминант, характерных для T- и B-лимфоцитов. В типичных NK-клетках экспрессируются дифференцировочные Аг CD2, CD7, CD56 и CD16, а при активации появляется гликопротеин CD69. NK-клетки распознают и уничтожают опухолевые и вирус-инфицированные клетки.
Антигенпредставляющие клетки присутствуют преимущественно в коже, лимфатических узлах, селезёнке и тимусе. К ним относятся макрофаги, дендритные клетки, фолликулярные отростчатые клетки лимфоузлов и селезёнки, клетки Лангерханса, М-клетки в лимфатических фолликулах пищеварительного тракта, эпителиальные клетки вилочковой железы. Эти клетки захватывают, перерабатывают и (в отличие от «обычных» фагоцитов) представляют Аг (эпитоп) на своей поверхности другим иммунокомпетентным клеткам, вырабатывают ИЛ1 и другие цитокины, угнетающий иммунный ответ.
Взаимодействие клеток при иммунном ответе
Иммунный ответ возможен в результате активации клонов лимфоцитов и состоит из двух фаз. В первой фазе Аг активирует те лимфоциты, которые его распознают. Во второй (эффекторной) фазе эти лимфоциты координируют иммунный ответ, направленный на устранение Аг. Гуморальный иммунный ответ. В гуморальном иммунном ответе эффекторными клетками являются антигенпредставляющие клетки и B-лим- фоциты. Регуляцию антителообразования осуществляют T-хелперы и T-супрессоры.
Клеточный иммунный ответ. В клеточном иммунном ответе эффекторными клетками являются антигенпредставляющие клетки и цитотоксические T-лимфоциты, активность которых регулируют T-хелперы и T-супрессоры.
Неспецифическая защита организма
Помимо иммунокомпетентных клеток, в реакциях обнаружения и устранения чужеродных структур участвуют неспецифические клеточные и гуморальные факторы.
Механические барьеры
Кожные покровы защищены многослойным эпителием, который механически препятствует проникновению чужеродных агентов и устраняет их с поверхности за счёт постоянного слущивания отмерших слоёв эпидермиса. Эта «линия обороны» подкреплена бактерицидными веществами секретов кожных желёз и мощной системой иммунной защиты кожи (лимфоциты, клетки системы мононуклеарных фагоцитов). Слизистые оболочки могут иметь специальные анатомические структуры (например, реснички в мерцательном эпителии трахеи). Погружённые в слизь реснички формируют волны однонаправленных колебаний и перемещают слизь с заключёнными в ней частицами к выходу из дыхательных путей (процесс мукоцилиарного транспорта). Физико-химические факторы. Слизистые оболочки имеют множество защитных факторов - от кислых значений pH желудка до секреции ферментов и АТ.
♦ Слизь. Слизистые оболочки покрыты слоем слизи - организованной гелеобразной гликопротеиновой структуры, задерживающей и фиксирующей различные объекты, в том числе микроорганизмы.
♦ Лизоцим. В слизи содержится лизоцим - фермент, лизирующий клеточные стенки преимущественно грамположительных бактерий. Лизоцим присутствует и в других жидкостях организма (например, в слюне, слёзной жидкости).
♦ Сурфактант. В нижних участках воздухоносных путей и дыхательном отделе лёгкого слизи нет, но поверхность эпителия покрыта слоем сурфактанта - поверхностно-активного вещества, способного фиксировать и уничтожать грамположительные бактерии.
♦ Иммуноглобулины. На поверхность эпителия ЖКТ и респираторного тракта постоянно выделяются молекулы секреторного IgA.
Воспаление способствует элиминации чужеродных агентов за счёт образования экссудата и выхода форменных элементов крови в ткань, фагоцитоза и снижения pH (см. главу 5 «Воспаление»).
Система комплемента - группа из 26 сывороточных белков, опосредующих воспалительные реакции при участии гранулоцитов и макрофагов. Основные функции компонентов комплемента в защитных реакциях - стимуляция фагоцитоза, нарушение целостности клеточных стенок микроорганизмов и индукция синтеза медиаторов воспалительного ответа (например, ИЛ1). Кроме того, система комплемента стимулирует воспалительные реакции, участвует в развитии иммунных и анафилактических реакций.
Фагоциты выполняют не только защитные (поглощают и разрушают чужеродные агенты), но и дренажные функции (удаляют погибшие и деградировавшие структуры организма), а также являются антигенпрезентирующими клетками. Фагоциты представлены клетками миелопоэтического ряда и макрофагально-моноцитарной системы (см. статью «Фагоцитоз» главы 5).
Интерфероны (ИФН) выполняют антивирусную, противоопухолевую, иммуномодулирующую и радиопротективную функции. Блокада репродуктивных процессов при проникновении вируса в клетку обусловлена угнетением трансляции вирусной мРНК. При этом противовирусный эффект ИФН не обладает вирусоспецифичностью. Различают три ИФН:
♦ α-ИФН синтезируют лейкоциты периферической крови (ранее был известен как лейкоцитарный ИФН);
♦ β-ИФН синтезируют фибробласты (ранее был известен как фибробластный ИФН);
♦ γ-ИФН - продукт стимулированных T-лимфоцитов, NK-клеток и макрофагов (ранее был известен как иммунный ИФН).
Естественные АТ («антигеннезависимые», «неспецифические» АТ) составляют до 7% общего количества иммуноглобулинов в сыворотке крови неиммунизированных людей и животных. Их происхождение связывают с ответом иммунной системы на Аг нормальной микрофлоры. В эту же группу входят АТ, длительно циркулирующие после выздоровления от инфекционного заболевания. Часть пула подобных АТ синтезируется параллельно с образованием специфических АТ. Эти АТ низкоспецифичны, но способны перекрёстно реагировать с широким спектром Аг.
Естественные киллеры. Помимо фагоцитирующих клеток, важную роль в быстром реагировании организма на чужеродные Аг играют естественные киллеры (NK-клетки). Эту популяцию составляют большие зернистые лимфоциты, элиминирующие опухолевые клетки, а также клетки, инфицированные вирусами, бактериями и простейшими.