mehanizem imunskega odziva. Imuniteta

Kot rezultat preučevanja gradiva v tem poglavju bo študent:

vedeti

• o pomenu imunskega sistema za telo, o mehanizmih in organih imunska zaščita;
• o starostnih morfofunkcionalnih značilnostih imunskih organov, o organizaciji imunskega odziva v različnih obdobjih ontogeneze, o dejavnikih, ki vplivajo na njihovo stanje in razvoj imunosti v ontogenezi;
• možni načini organiziranja preventivnih ukrepov za krepitev imunske obrambe v otroštvu in mladostništvu;

biti sposoben

• analizirati starostne značilnosti imunske zaščite in zahteve za nego in vzgojo otrok in mladostnikov zaradi njih;
• analizirati teoretične predpostavke za metode povečanja imunske zaščite za njihovo smiselno uporabo v praksi;

obvladati veščine

Kulturno izobraževalno delo o vprašanjih imunske zaščite v otroštvu in mladostništvu.

Mehanizmi imunske obrambe telesa

Imuniteta - To je sposobnost prepoznavanja vdora tujkov v telo in uničenje ali odstranitev teh predmetov iz telesa.

V človeškem telesu istočasno delujeta dva imunska sistema, ki se razlikujeta po svojih zmožnostih in mehanizmu delovanja - specifična in nespecifična. Specifični obrambni mehanizmi se odlikujejo po tem, da začnejo delovati šele po prvem stiku z antigenom, nespecifični pa razkužijo tudi snovi, s katerimi se telo prej ni srečalo. Vendar je specifični imunski sistem najmočnejši in najučinkovitejši.

specifični imunski sistem

Ko antigen vstopi v telo, začnejo celice specifičnega imunskega sistema proizvajati protitelesa in antitoksine, ki se povežejo z antigeni in jih nevtralizirajo. slab vpliv na telesu. protitelesa, ali imunska telesca, so po krvi krožeče beljakovinske snovi (imunoglobulini), ki nastanejo v telesu pod vplivom vanj prodrlih tujkov (bakterij, virusov, beljakovinskih delcev itd.), imenovanih antigeni. antitoksini - To so protitelesa, ki se sintetizirajo v telesu, ko je zastrupljeno s toksini (strupenimi snovmi, ki jih proizvajajo patogeni mikroorganizmi).

Glavna strukturna in funkcionalna enota specifičnega imunskega sistema je bela krvna celica - limfocit, ki obstaja v obliki dveh neodvisnih populacij (T-limfocitov in B-limfocitov). Limfociti, tako kot druge krvne celice, nastanejo iz izvornih celic kostnega mozga. B-limfociti nastanejo neposredno iz dela izvornih celic. Drugi del gre v timus (timus), kjer se diferencirajo v T-limfocite.

V specifičnem boju proti tujim mikroorganizmom sodelujejo tako celice (celična imunost) kot protitelesa (humoralna imunost).

Celična imunost. T-limfociti, ki na svojih membranah nosijo receptorje za ustrezne snovi, prepoznajo imunogen. Pri razmnoževanju tvorijo klon enakih T-celic in uničijo mikroorganizem ali povzročijo zavrnitev tujega tkiva.

humoralna imunost. B-limfociti tudi prepoznajo antigen, nato pa sintetizirajo ustrezna protitelesa in jih sprostijo v kri. Protitelesa se vežejo na antigene na površini bakterij in pospešijo njihov privzem s fagociti oziroma nevtralizirajo bakterijske toksine.

Oblikovanje mehanizmov specifične imunosti je povezano z nastankom limfoidnega sistema, diferenciacijo T- in B-limfocitov, ki se začne od 12. tedna. intrauterino življenje. Pri novorojenčkih je vsebnost T- in B-limfocitov v krvi večja kot pri odraslem, vendar so manj aktivni, zato imajo glavno vlogo protitelesa, ki vstopijo v otrokovo kri od matere skozi placento pred rojstvom. in prihajajo z materinim mlekom.

Lastni imunski sistem začne delovati z začetkom razvoja mikroflore v prebavnem traktu otroka. Mikrobni antigeni so stimulatorji imunskega sistema novorojenčka. Od približno 2. tedna življenja začne telo proizvajati lastna protitelesa. V prvih 3–6 mesecih po rojstvu je materin imunski sistem uničen in njen lastni imunski sistem dozori. Nizka vsebnost imunoglobulinov v prvem letu življenja pojasnjuje enostavno dovzetnost otrok za različne bolezni. Šele do 2. leta otrokovo telo pridobi sposobnost proizvodnje dovolj protitelesa. Imunska zaščita doseže maksimum pri 10. letu. V prihodnosti se intenzivnost imunosti ohranja na konstantni ravni in začne upadati po 40 letih.

Najpomembnejša lastnost specifičnega imunskega sistema je imunološki spomin. Kot rezultat prvega srečanja programiranega limfocita z določenim antigenom nastaneta dve vrsti celic. Nekatere med njimi takoj opravijo svojo funkcijo – izločajo protitelesa, druge so spominske celice, ki dolgo krožijo po krvi. V primeru ponovnega prejema istega antigena se spominske celice hitro spremenijo v limfocite, ki reagirajo z antigenom (slika 10.1). Z vsako delitvijo limfocita se poveča število spominskih celic.

riž. 10.1.

(iz grafa je razvidno, da telo, ki se je enkrat že spopadlo z okužbo, drugič reagira hitreje in močneje)

Poleg tega se ob srečanju z antigenom T-limfociti aktivirajo, povečajo in diferencirajo v eno od petih subpopulacij, od katerih vsaka izzove specifičen odziv. T-killerji (morilci) ob srečanju z antigenom povzročijo njegovo smrt. T-supresorji zavirajo imunski odziv B-limfocitov in drugih T-limfocitov na antigene. Za izvedbo imunskega odziva B-limfocita na antigen je potrebno njegovo sodelovanje s T-pomočnikom (pomočnikom). Toda ta interakcija je mogoča le v prisotnosti makrofaga - E-celice. V tem primeru makrofag posreduje antigen B-limfocitu, ki nato proizvede plazemske celice uničenje tujih mikroorganizmov.

B-limfocit proizvaja na stotine plazemskih celic. Vsaka taka celica daje velik znesek protitelesa, ki so pripravljena uničiti antigen. Protitelesa so sama po sebi imunoglobulini in so označeni kot Ig. Obstaja pet vrst imunoglobulinov: IgA, IgG, IgE, IgD in IgM. Približno 15 % vseh protiteles je IgG, ki skupaj z IgM delujejo na bakterije in viruse. IgA ščitijo sluznico prebavil, dihal, urogenitalnega sistema. IgE so odgovorni za alergijske reakcije. Povečanje količine IgM kaže na akutno bolezen, IgG - na kronični proces.

Poleg tega proizvajajo limfociti limfocipi. Najbolj znan med njimi je interferon, ki nastane pod delovanjem virusa. Naloga interferona je spodbuditi neokužene celice k tvorbi protivirusnih beljakovin. Interferon deluje proti vsem vrstam virusov in poveča število T-limfocitov.

Aktivacija limfocitov povzroči tudi sintezo nespecifičnih biološko aktivnih snovi v celicah, t.i. citokini oz interlevkini. Te snovi uravnavajo naravo, globino, trajanje imunskega odziva in imunskega vnetja. Življenjska doba B-limfocitov je nekaj tednov, T-limfocitov - 4-6 mesecev.

Lahko obstaja specifična imuniteta aktivna in pasivno, prirojeno in pridobiti. Obstajajo štiri glavne vrste imunosti:

• naravno pasivna imunost(imunost novorojenčka) - že pripravljena protitelesa se prenašajo z enega posameznika na drugega (iste vrste); zaradi naravnega uničenja protiteles v telesu zagotavlja le kratkotrajno zaščito pred okužbo;
• pridobljena pasivna imunost - na podlagi protiteles, ki nastanejo v telesu enega posameznika, se ustvarijo terapevtski serumi, ki se vbrizgajo v kri drugega; tudi ta vrsta imunosti traja kratek čas;
• naravna aktivna imunost - telo ob okužbi proizvaja lastna protitelesa;
• pridobljena aktivna imunost - majhne količine imunogenov vnesemo v telo v obliki cepiva.

Nespecifični zaščitni faktorji vključujejo:

• neprebojnost kožo in sluznice za mikroorganizme;
• baktericidne snovi v slini, solzni tekočini, krvi, cerebrospinalna tekočina;
• izločanje virusov skozi ledvice;
• fagocitoza - proces absorpcije tujih delcev in mikroorganizmov s posebnimi celicami: makrofagi in mikrofagi;
• hidrolitični encimi, ki razgrajujejo mikroorganizme;
• limfokini;
• sistem komplementa - posebna skupina beljakovin, ki sodelujejo v "boju" s tujimi mikroorganizmi.

Fagocitna reakcija izvajajo s pomočjo posebnih levkocitov, ki so sposobni fagocitoze, tj. absorpcijo povzročiteljev bolezni in kompleksov antigen-protitelo. Pri ljudeh imajo nevtrofilci in monociti fagocitno vlogo. Takoj, ko tuji delci vstopijo v telo, se bližnji levkociti pošljejo na mesto njihovega vnosa, hitrost nekaterih od njih pa lahko doseže skoraj 2 mm / h. Ko se tujku približajo, ga levkociti obdajo, potegnejo v protoplazmo in nato prebavijo s posebnimi prebavni encimi. Veliko belih krvničk odmre in iz njih nastane gnoj. Pri razpadu odmrlih levkocitov se sproščajo tudi snovi, ki povzročijo vnetni proces v tkivu, ki ga spremljajo neprijetni in boleče občutke. Snovi, ki povzročijo vnetni odziv telesa, so sposobne aktivirati vse obrambne sposobnosti telesa: levkociti iz najbolj oddaljenih delov telesa se pošljejo na mesto vnosa tujka.

Imuniteta. imunološki spomin.

Imuniteta – gre za evolucijsko določen niz interakcijskih reakcij med imunskim sistemom in biološko aktivnimi snovmi (antigeni). Te reakcije so namenjene ohranjanju fenotipske konstantnosti notranjega okolja (homeostaze) telesa in lahko povzročijo različne pojave in imunske odzive. Nekateri od njih so koristni, zaščitni, drugi povzročajo patologijo. Prvi vključujejo:

§ Protiinfekcijska imunost- pridobljena specifična imunost telesa na specifične povzročitelje okužb, patogene (mikrobe, viruse).

§ Strpnost- toleranca, neodzivnost imunskega sistema na endogene ali eksogene antigene.

Druge reakcije imunosti, patološki, "stresni nivo" vodijo do razvoja patologije:

§ preobčutljivost- povečana imunska ("imunska") reakcija na alergene antigene povzroča dve vrsti bolezni: alergijske - na eksogene alergene. (alergija); avtoalergičen ( avtoimunski) - na endogene, lastne biomolekule (avtoalergija); pri avtoimunskih boleznih imunski sistem »lastne« molekule prepozna kot »tuje« in na njih se razvijejo reakcije; Imunski sistem se običajno ne odziva na "svoje" in zavrača "tuje".

§ anergija, tj. pomanjkanje odziva na antigene (različica tolerance), zaradi nezadostnosti različne vrste imunost.

Osnova za izvajanje vseh imunskih odzivov je imunološki spomin . Njegovo bistvo je, da si celice imunskega sistema »zapomnijo« tiste tuje snovi, s katerimi so se srečale in na katere so reagirale. Imunološki spomin je osnova pojavov protiinfektivne imunosti, tolerance in preobčutljivosti.

Imunski sistem (SI) - skupek molekul, celic, tkiv in organov, ki izvajajo imunske odzive. Vključuje več neodvisnih podsistemov, ki reagirajo kot celota:

1. Limfni sistem vključuje T- in B-limfocite, ki tvorijo specifične imunske dejavnike (protitelesa in T-celične receptorje za antigen).

2. Sistem naravnih celic ubijalk (NKC)..

3. Sistem antigen predstavitvenih celic (APC) vključuje dendritične celice, Langerhansove celice, interdigitalne celice itd.

4. Sistem granulocitov združuje nevtrofilne levkocite, bazofilne levkocite / mastocite, eozinofilne levkocite.

5. Sistem mononuklearnih fagocitov(monociti, makrofagi tkiv in organov).

6. Humoralni dejavniki nespecifične naravne imunosti: lizocim, C-reaktivni protein (CRP), interferoni, fibronektin, β-lizini, lektini itd.

7. Sistem komplementa.

8. Trombocitni sistem

TO centralne oblasti imunski sistem se nanaša na rdeče kostni mozeg in priželjc. TO periferni - krvnih limfocitov v obtoku Bezgavke, vranica, tonzile, limfoidno tkivo črevesja (Peyerjeve lise, solitarni folikli, limfoidne tvorbe slepiča itd.), Bronho-povezano limfoidno tkivo (v predelu bifurkacije sapnika), limfoidne tvorbe kože, jetra.

Na molekularni ravni so osrednji koncepti imunologije antigeni, protitelesa, receptorji in citokini.

Antigeni- vse snovi, pogosteje beljakovine ali glikoproteini, ki ob vstopu v telo povzročijo nastanek specifičnih protiteles in / ali receptorjev T-celic. Protitelesa- proteinske molekule, imunoglobulini, ki jih tvorijo B-limfociti in plazemske celice in specifično interagirajo z antigeni. Receptorji- makromolekule na celicah, ki specifično vežejo različne biološko aktivne snovi ( ligandi ). Citokini- mediatorji medceličnih interakcij, ki zagotavljajo medsebojno povezavo celic v imunskem sistemu in njihove številne povezave z drugimi sistemi makroorganizma.

Vrste imunosti

Obstajajo mehanizmi "neimunosti", naravna nespecifična odpornost telesa . Ti vključujejo zaščito telesa pred zunanjimi dejavniki: zunanjimi integumenti (koža, sluznice), mehanskimi (luščenje epitelija, premikanje migetalk in izločkov, sluznice, kihanje, kašljanje), fizikalni mehanizmi(pregrade), kemikalije (baktericidno delovanje klorovodikove, mlečne, maščobne kisline, številni encimi, zlasti lizocim - muramidaza).

Specifična imunost (ustavna, dedna imunost)- to je različica nespecifične odpornosti organizma, ki je genetsko določena z značilnostmi metabolizma te vrste. Povezan je predvsem s pomanjkanjem pogojev, potrebnih za razmnoževanje patogena. Živali na primer ne obolevajo za nekaterimi človeškimi boleznimi (sifilis, gonoreja, griža), nasprotno, ljudje so imuni na povzročitelja pasje kuge. Ta varianta odpornosti ni prava imunost, saj je ne izvaja imunski sistem.

Treba je razlikovati od nespecifične, "neimunske" odpornosti nespecifični naravni dejavniki imunosti oz naravna prirojena imunost (prirojena naravna imunost). Vključujejo celice in humoralne dejavnike.

Med humoralnimi dejavniki so pomembna naravna, že obstoječa protitelesa. Takšna protitelesa so v telesu sprva prisotna v majhnih količinah proti številnim bakterijam in virusom.

Nespecifični dejavniki humoralne imunosti so sistem komplementa, C-reaktivni protein, encim lizocim, interferoni, citokini itd. Celični dejavniki so fagociti (monociti, makrofagi, polimorfonuklearni levkociti), ki kažejo svojo aktivnost v vseh tkivih, votlinah, lahko pridejo do površinske sluznice in tam opravljajo zaščitno funkcijo.

Pridobljena (adaptivna) imunost se med življenjem pojavi kot posledica stimulacije celic SI z antigeni mikroorganizmov ali proizvodnje že pripravljenih imunskih faktorjev. Zato se zgodi naravno in umetno, od katerih je vsak lahko aktivna in pasivno.

naravna aktivna imunost se pojavi kot posledica stika s patogenom (po pretekla bolezen ali po skriti kontakt brez simptomov bolezni).

Naravna pasivna imunost nastane kot posledica prenosa že pripravljenih zaščitnih dejavnikov - limfocitov, protiteles, citokinov itd., z matere na plod skozi placento (transplacentalno) ali z mlekom.

umetna aktivna imunost nastanejo po vnosu v telo cepiv in toksoidov, ki vsebujejo mikroorganizme ali njihove snovi - antigene.

umetna pasivna imunost nastal po vnosu že pripravljenih protiteles v telo oz imunske celice. Takšna protitelesa najdemo zlasti v krvnem serumu imuniziranih darovalcev ali živali.

4.CD-antigeni-Celične diferenciacijske molekule imunskega sistema

V procesu diferenciacije se na membranah celic imunskega sistema pojavijo različne makromolekule, ki ustrezajo določeni stopnji razvoja celičnih populacij. Dobili so ime CD antigeni Trenutno je znanih več kot 250 takšnih molekul, vse opravljajo funkcijo receptorjev, po interakciji s katerimi v celico vstopi signal in pride do njegove aktivacije, zatiranja oz. apoptoza (programirano celično smrt).

Vse molekule CD so membranski fenotipski markerji ustrezne celice. Antigene CD odkrivamo z uporabo označenih monoklonskih protiteles imunofluorescenčna mikroskopija oz pretočna citometrija.

Citokini in interlevkini

Diferenciacija in interakcija celic imunskega sistema med seboj, pa tudi s celicami drugih telesnih sistemov, se izvaja s pomočjo regulatornih molekul - citokini .

Citokini – To so peptidni mediatorji, ki jih izločajo aktivirane celice in uravnavajo interakcije, aktivirajo vse povezave samega SI in vplivajo na različne organe in tkiva.

Splošne lastnosti citokini

1. So glikoproteini z molekulsko maso 15-25 kD.

2. Delujte avto- In parakrino(tj. celica sama in njena neposredna okolica). To so molekule na kratke razdalje.

3. Delujejo v minimalnih (piko- in femtomolarnih) koncentracijah.

4. Citokini imajo ustrezne specifične receptorje na celični površini

5. Mehanizem delovanja citokinov je prenos signala po interakciji z receptorjem iz celične membrane v njen genetski aparat. V tem primeru se izražanje celičnih proteinov spremeni s spremembo delovanja celice (sproščajo se na primer drugi citokini).

Razvrstitev citokinov

Citokine delimo v več glavnih skupin.

1. Interlevkini (IL)

2. Interferoni

3. Skupina faktorjev tumorske nekroze (TNF)

4. Skupina dejavnikov, ki spodbujajo kolonije (npr. granulocitno-makrofagni kolonijo stimulirajoči faktor – GM-CSF)

5. Skupina rastnih faktorjev (endotelijski rastni faktor, živčni rastni faktor itd.)

6. Kemokini

interlevkini

Citokini, ki jih izločajo predvsem celice imunskega sistema, dobil ime interlevkini (IL ) – dejavniki interakcije med levkociti.

Oštevilčeni so po vrstnem redu (IL-1 - IL-31). Izločajo jih levkociti, ko jih stimulirajo produkti mikrobov in drugi antigeni. Spodaj so glavni interlevkini, ki igrajo pomembno vlogo v imunskem sistemu tako v normalnih razmerah kot tudi pri razvoju patoloških stanj.

Fagocitoza.

Proces fagocitoze poteka v več fazah.

Stadij kemotaksije je ciljno gibanje makrofagov do predmeta fagocitoze (na primer mikrobne celice), ki sprošča kemotaktične dejavnike ( bakterijske komponente, anafilatoksini, limfokini itd.). Sestavine bakterijskih celic, produkti aktivacije komplementa, kot je C5a, ter lokalno izločeni citokini in kemokini pritegnejo fagocitne celice na mesto okužbe in vnetja.

Stopnja adhezije izvajata 2 mehanizma: imunski in neimuni. Neimunska fagocitoza se izvaja zaradi adsorpcije antigena na površini makrofaga s pomočjo različnih molekul (na primer lektinov). Imunska fagocitoza vključuje Fc receptorje makrofagov za imunoglobuline in komponento komplementa C3b. V nekaterih primerih makrofag na svoji površini nosi protitelesa, zaradi katerih se pritrdi na tarčno celico. V drugih pa s pomočjo Fc receptorja sorbira že oblikovan imunski kompleks. Imenujejo se protitelesa in faktorji komplementa, ki pospešujejo fagocitozo opsonini.

Stopnja endocitoze (prevzemi).

V tem primeru pride do invaginacije fagocitne membrane in predmet fagocitoze ovijejo psevdopodiji s tvorbo fagosomi . Fagosom se nato zlije z lizosomi in nastane fagolizosom .

Stopnja prebave.

Na tej stopnji se aktivirajo številni encimi, ki uničijo objekt fagocitoze.

Fagocitne celice imajo različne mehanizme za uničevanje mikrobov.

Glavni so izdelki. reaktivne kisikove spojine (ROS) z aktivacijo heksoza monofosfatnega šanta.

V tem primeru pride do redukcije molekularnega kisika s tvorbo superoksidnega anionskega radikala ("O2"), iz katerega nastanejo potencialno toksični hidroksilni radikali (-OH), singletni molekularni kisik in H 2 O 2. V nevtrofilcih pod delovanjem mieloperoksidaza (in katalaza, ki jo vsebujejo peroksisomi, iz peroksidov v prisotnosti halogenidov nastanejo dodatni strupeni oksidanti, na primer hipojodit in hipoklorit (derivati ​​HOI in HClO).

Dodaten baktericidni mehanizem temelji na tvorbi strupenih za bakterije in tumorske celice dušikov oksid NO.

Poleg tega imajo fagociti kationski proteini imeti protimikrobno delovanje. Pomembno vlogo igra defenzini– kationski peptidi, bogati z ostanki cisteina in arginina. Povzročajo nastanek ionskih kanalov v celični membrani mikrobov.

Drugi protimikrobni mehanizmi: po zlitju lizosomov se vsebina fagolizosoma začasno alkalizira, nato pa pH njegove vsebine pade, t.j. pride do zakisljevanja, ki je potrebno za delovanje lizosomskih encimov. Nekatere gram-pozitivne bakterije so občutljive na delovanje encima lizocima.

Razlikovati dokončana in nedokončano fagocitoza. S popolno fagocitozo pride do popolne prebave in bakterijska celica odmre. Pri nepopolni fagocitozi mikrobne celice ostanejo sposobne preživeti. To zagotavljajo različni mehanizmi. Tako Mycobacterium tuberculosis in Toxoplasma preprečujeta zlitje fagosomov z lizosomi; gonokoki, stafilokoki in streptokoki so lahko odporni na delovanje lizosomskih encimov, rikecije in klamidije lahko dolgo časa vztrajajo v citoplazmi izven fagolizosoma.

Zadnja stopnja fagocitoze je odstranitev neprebavljenih drobcev bakterije in drugi predmeti fagocitoze.

13. Razredi imunoglobulinov

Imunoglobulini razreda G sestavljajo večino serumskih imunoglobulinov (75-85%) - 10 g / l (8-12 g / l). V strukturi Fc fragmenta so heterogeni in razlikujejo štiri podrazrede: G1, G2, G3, G4.

Znižanje ravni IgG v krvi je označeno kot hipogamaglobulinemija IgG, povečanje - hipergamaglobulinemija IgG.

Glavnino protiteles proti bakterijam, njihovim toksinom in virusom predstavljajo IgG.

Imunoglobulini razreda M(m.m. 950 kDa) najdemo v krvnem serumu v koncentraciji od 0,8 do 1,5 g/l, v povprečju - 1 g/l. V krvi so v obliki pentamerov. Protitelesa IgM se sintetizirajo v telesu med primarnim imunskim odzivom, imajo nizko afiniteto, a visoko avidnost zaradi veliko število aktivni centri.

Imunoglobulini razreda A(od 1,5 do 3 g / l) IgA v krvi je prisoten v obliki monomerov, v izločkih pa v obliki dimerjev in trimerjev. Sekretorni IgA (sIgA), ki so protitelesa, tvorijo lokalno imunost, preprečujejo adhezijo mikroorganizmov na epitelij sluznice, opsonizirajo mikrobne celice in povečujejo fagocitozo.

Imunoglobulini razreda D v krvnem serumu v koncentraciji 0,03-0,04 g / l. Služijo kot receptorji za zorenje B-limfocitov.

Imunoglobulini razreda E so prisotni v krvnem serumu v koncentraciji približno 0,00005 g/l ali od 0 do 100 IE/ml (1 IE ~ 2,4 ng). Pri alergijah se njihova vsebnost v krvi poveča in veliko jih je specifičnih za alergen, t.j. so protitelesa.

Imunoglobulini

Imunoglobulini je velika družina beljakovin, ki jih sintetizirajo B-limfociti in plazemske celice. Imunoglobulini se nahajajo v krvi in ​​med elektroforezo krvnega seruma tvorijo frakcijo g-globulinov. Del posebnih imunoglobulinov - sekretornih - je prisoten v vseh izločkih, ki jih proizvajajo sluznice ( solzna tekočina, nosna sluz, bronhiji, črevesje, genitalni organi). V strukturi molekule imunoglobulina ločimo 2 težki (H - težka) in 2 lahki (L - lahka) polipeptidni verigi, ki sta med seboj povezani z disulfidnimi vezmi.

V verigah se razlikujejo molekule imunoglobulina konstantna in spremenljive regije .

Imenujejo se ločeni deli imunoglobulinskih verig, zaprti v obliki globul domene . hipervariabilne regije , kjer so pogoste zamenjave aminokislin, glej regije, ki določajo komplementarnost molekule imunoglobulina. Te regije se nahajajo v domenah težke (VH) in lahke (VL) verige. Oblikujejo aktivno središče molekule imunoglobulina (protitelesa).

Med domenama CH1 in CH2 težke verige je lokalizirana mobilna - "zgibno" območje molekule imunoglobulina, občutljive na proteolitične encime (papain, pepsin, tripsin). Pod delovanjem papaina se molekula imunoglobulina razcepi na 2 Fab fragmenta (fragment, ki veže antigen - fragment, ki veže antigen) in Fc fragment (fragment, ki se lahko kristalizira - kristalizirajoči fragment).

Ko se molekula Ig veže na antigen, CH2 domena Fc fragmenta imunoglobulina aktivira komplement na klasičen način, CH3 domena pa se lahko veže na Fc receptorje na levkocitih in drugih celicah.

T-limfociti

Po vstopu v timus (timus) se pojavi od antigena neodvisna diferenciacija T-celice pod vplivom timusnih hormonov (a- in b-timozini, timulin, timopoetin). Tu se T-limfociti diferencirajo v imunokompetentne celice in pridobijo sposobnost prepoznavanja antigena.

Glavne markerske molekule, ki so prisotne na površini T-limfocitov, so CD2 (en epitopni receptor za ovnove eritrocite), CD3, CD4 (pri T-pomočnikih), CD8 (pri T-citotoksičnih (Tc)).

Običajno pri ljudeh T-limfociti predstavljajo 60 % (50-75 %) vseh krvnih limfocitov.

T-limfociti so po delovanju heterogeni. Razlikujemo naslednje glavne podpopulacije: T 0 (ničelne, timične, "naivne", nezrele), T-pomočniki, T-supresorji in T-spominske celice (glej sliko 1.1).

T-pomočniki (Tx) spodbujajo proliferacijo in diferenciacijo T- in B-limfocitov, sproščajo interlevkine. Na površini T-pomočnikov so enaki označevalci kot na preostalih T-limfocitih (CD2, CD3), kot tudi njihova značilna adhezijska molekula CD4, ki je pri interakciji z T-celičnim receptorjem vključena kot pomočnik. antigen (glej spodaj), služi kot receptor za virus HIV in za molekule glavnega histokompatibilnega kompleksa razreda II (MHC-II) drugih celic. Običajno Tx pri ljudeh predstavlja 34-45 % krvnih limfocitov. Med njimi se razlikujejo Tx prvega tipa (Tx1), ki sproščajo IL-2, g-interferon in druge ter na koncu zagotavljajo T-celične imunske odzive; Tx drugega tipa (Tx2), ki izloča IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 in spodbuja sintezo protiteles.

Тх 3-regulativni subpopulacija (fenotip CD4 + CD25 +) ob aktivaciji sintetizira IL-10 in TGFb (transformacijski rastni faktor b). Sinteza teh citokinov in produkt gena Foxp4 +, protein skurfina povezana z zatiranjem imunskega odziva.

T-citotoksično imenovani tisti T-limfociti (18-22 % v krvi), ki nosijo antigen CD8 in receptor za IgG (Fcg). Makromolekula CD8 služi kot receptor za glavne antigene histokompatibilnega kompleksa razreda I (MHC-I). Po aktivaciji antigena T-supresorske/citotoksične celice - T-morilci vežejo se nanj na površini celic in jih ob sproščanju citotoksina (protein perforin) uničijo. Hkrati T-killer ostane sposoben preživeti in lahko uniči naslednjo celico.

T celični receptor

Na površini T-limfocitov je približno 3 X 10 4 membransko vezani T-celični receptorji (TCR) za antigene, ki nekoliko spominjajo na protitelesa. T-celični receptor je heterodimer in je sestavljen iz alfa in beta (molekulska masa 40-50 kDa) in redkeje g / d verig (1-5% celic v krvi).

V Tx in Tc sta TCR po strukturi enaka. Vendar pa T-pomočniki interagirajo z antigenom, povezanim z molekulami HLA razreda II, citotoksični T-pomočniki pa prepoznajo antigen v kombinaciji z molekulami HLA razreda I. Poleg tega morajo celice, ki predstavljajo antigen, prebaviti proteinski antigen in ga predstaviti kot peptid, dolg 8-11 aminokislin za T-citotoksične in 12-25 za T-pomočnike. Takšna razlika v vezavi peptidov Tx in Tc je posledica sodelovanja pri interakciji molekul – CD4 v Tx in CD8 v Tc.

8. Antigeni (AG)

–To so vse preproste ali kompleksne snovi, ki ob zaužitju na tak ali drugačen način povzročijo imunsko reakcijo in so sposobne specifične interakcije s produkti te reakcije: protitelesi in imunskimi T-celicami.

Imunizacija- vnos antigenov v telo z namenom ustvarjanja umetne aktivne imunosti ali pridobivanja pripravkov protiteles.

Razlikovati:

ksenogeni(heterologni) antigeni - interspecies antigeni, na primer - živalske biomolekule, ko jih dajemo ljudem, najmočnejši antigeni;

alogensko antigeni ali izoantigeni, intraspecifični, ki razlikujejo ljudi (in živali) med seboj;

avtoantigeni- telesu lastne molekule, na katere se zaradi kršitve avtotolerance razvije imunska reakcija.

Glavne lastnosti antigenov so imunogenost in specifičnost . Spodaj imunogenost razumeti sposobnost antigena, da sproži imunski odziv v telesu. Specifičnost je določena z interakcijo antigena samo s komplementarnimi protitelesi ali receptorji T-limfocitov določenega klona.

Popolni antigeni so naravni ali sintetični biopolimeri, najpogosteje proteini in polisaharidi, pa tudi kompleksne spojine (glikoproteini, lipoproteini, nukleoproteini).

Neinfekcijski antigeni

TO neinfektivni antigeni so rastlinski antigeni, zdravila, kemične, naravne in sintetične snovi, antigeni živalskih in človeških celic.

Antigeni rastline pogosto povzročajo alergijske reakcije pri občutljivih ljudeh, tj. so alergeni. Cvetni prah rastlin je vzrok senenega nahoda (alergije na cvetni prah). prehrambeni izdelki rastlinskega izvora povzročajo alergije na hrano.

Skoraj vsi kemična Snovi, predvsem ksenobiotiki (sintetične snovi, ki jih v naravi ne najdemo) in zdravila, so hapteni, ki povzročajo alergije pri ljudeh, ki so bili z njimi v daljšem stiku.

Med antigeni tkiv in celic živali in ljudi so stromalni antigeni, površinski celični membrana AG, citoplazemski(mikrosomski, mikrotubularni), mitohondrijski, jedrski(nukleoproteini, nukleinske kisline).

Živalski antigeni v odnosu do človeka so ksenogeni antigeni. Zato pri vnosu na primer živalskih serumskih beljakovin (konjska antidifterija itd.) vedno pride do imunske reakcije, ki bo ob ponavljanju alergična. Volna in dlaka živali (mačke, psi) sta močna alergena za ljudi.

infekcijski antigeni

infekcijski antigeni- to so antigeni bakterij, virusov, gliv, protozojev. Vsi so lahko alergeni, saj povzročajo alergijske reakcije.

Glede na lokalizacijo v bakterijski celici se razlikujejo K-, H- in O-antigeni (označeni s črkami latinske abecede).

K-AG(MM približno 100 kD) je heterogena skupina najbolj površinskih, kapsularnih bakterij AG. Označite skupinsko in tipsko pripadnost bakterij.

OAS- polisaharid, ki je del celične stene bakterij, ki je del lipopolisaharid(LPS). Posebej izrazita je pri gramnegativnih bakterijah. O-AG določa antigensko specifičnost LPS in po njem razlikuje številne serovaniante bakterij iste vrste.

Na splošno je LPS endotoksin. Že v majhnih odmerkih povzroča povišano telesno temperaturo zaradi aktivacije makrofagov skozi CD14 in TLR-4 s sproščanjem IL-1, IL-12, TNFa in drugih citokinov, poliklonska od timusa neodvisna aktivacija B-limfocitov in sinteza protiteles, degranulacija granulocitov, agregacija trombocitov. Lahko se veže na katerokoli celico v telesu, predvsem pa na makrofage. V velikih odmerkih zavira fagocitozo, povzroča toksikozo, disfunkcijo srčno-žilnega sistema, trombozo, endotoksični šok. LPS nekaterih bakterij je del imunostimulansov (prodigiozan, pirogenal).

Peptidoglikani bakterijske celične stene, zlasti muramilpeptidne frakcije, pridobljene iz njih, imajo močan adjuvantni učinek na celice SI, ki nespecifično povečajo odziv na različne antigene.

H-AG je del bakterijskih bičkov, njegova osnova je flagelinski protein, termolabilen.

Virusni antigeni. Večina virusov ima superkapsidno - površinsko ovojnico, proteinske in glikoproteinske antigene (na primer hemaglutinin in nevraminidaza virusa influence), kapsidno - ovojnico in nukleoproteinske (jedrne) antigene. Določanje virusnih antigenov v krvi in ​​drugih biološke tekočineširoko uporablja za diagnosticiranje virusnih okužb. Za ustvarjanje sintetičnih cepiv se uporabljajo najbolj imunogeni, zaščitni peptidi virusov. V strukturi so spremenljivi tudi pri eni vrsti virusa.

antigenski sistem HLA

Na limfocitih se je razkril cel sistem molekule levkocitnih antigenov – HLA, ki ga nadzirajo geni glavnega histokompatibilnega kompleksa. Kompleks vključuje približno 4x106 baznih parov in je sestavljen iz številnih tesno povezanih genetskih strukturnih enot - lokusi, ki jih predstavljajo različni geni. Vsak od njih lahko obstaja v več različicah, imenovanih aleli. Ta kompleks genov se pri ljudeh nahaja na 6. kromosomu.

Produkti teh genov HLA so HLA molekule (antigeni) so proteini celične membrane. Njihov nabor je individualen za vsako osebo in le pri enojajčnih dvojčkih je enak.

Glavne funkcije molekul HLA (antigenov):

sodelujejo pri prepoznavanju eksogenih antigenov;

medcelične interakcije in razvoj imunskega odziva;

določiti nagnjenost k boleznim;

so markerji "svojih" - lastnih nespremenjenih celic;

povzročijo zavrnitveno reakcijo antigensko nezdružljivih presadkov donorskih tkiv in šele nato so antigeni.

Geni glavnega histokompatibilnega kompleksa ali pri človeku geni sistema HLA in njim pripadajoče molekule HLA določajo moč in specifičnost imunskega odziva. Pravzaprav je običajno ime - "antigeni HLA" netočno, saj te molekule služijo kot antigeni le, ko vstopijo v drug organizem (presaditev tkiva, transfuzija levkocitov). Avtologne molekule HLA so neantigene za samo telo in poleg tega služijo kot receptorji za primarno prepoznavanje predelanih antigenov , in v tem pomembno fiziološko vlogo.

Geni igrajo pomembno vlogo pri imunoregulaciji I in II razred histokompatibilnosti . Genski lokusi razreda I so lokalizirani v perifernem kraku kromosoma 6, razred II - bližje centromeri.

HLA-AG I razred so prisotni na vseh celicah z jedrom: limfocitih, v manjši meri - na celicah jeter, pljuč, ledvic, zelo redko na celicah možganov in skeletnih mišic. Antigene razreda I nadzirajo genski lokusi: HLA- A , HLA- B , HLA- C in drugi. Medsebojno delujejo z antigenskimi peptidi virusov, tumorjev in drugih antigenov v citoplazmi prizadetih celic. Nadaljnji kompleks HLA-AG - antigenski peptid predstavljen na celični membrani CB8+ T-citotoksični limfociti(ubijalci), ki uničujejo spremenjene celice.

HLA-AG razred II (HLA-DR , HLA-D.P. , HLA-DQ itd.) se izražajo na B-limfocitih, DC, makrofagih, aktiviranih T-limfocitih in se pojavijo tudi na endotelijskih in epitelijskih celicah po njihovi stimulaciji z g-interferonom. Sodelujejo pri prepoznavanju tujih antigenov - peptidov, velikih do 30 aminokislinskih ostankov. Njihova glavna funkcija je obravnavati (encimska obdelava) in predstavitev eksoantigenov v celice pomočnice CD4+ za njihovo kasnejšo aktivacijo. Aktivacija T-helperjev zagotavlja razvoj učinkovitega celičnega in humoralnega imunskega odziva na predstavljeno AG.

6.B-limfociti: diferenciacija, funkcije

B-limfociti izvirajo iz HSC in se diferencirajo v embrionalnih jetrih, nato v kostnem mozgu. Pri pticah te celice dozorijo v Fabriciusovi burzi. Zato so dobili ime "B-limfociti".

Obstajata subpopulaciji limfocitov B-1 in B-2.

Posebna subpopulacija B-1 ima marker CD5, izhaja iz limfoidne matične celice (LSC) in je lokaliziran v trebušni in plevralne votline, omentum, tonzile. Receptorji teh limfocitov in imunoglobulini IgM, ki jih tvorijo, služijo kot protitelesa proti polisaharidom. razne bakterije. Verjetno so to celice naravne imunosti, nastali imunoglobulini pa so naravna protitelesa. Poleg tega so lahko IgM, ki jih proizvajajo limfociti B-1, avtoprotitelesa.

B-2 subpopulacija- navadni B-limfociti imajo na površini Ig receptorje za prepoznavanje antigena. Ob draženju z antigeni dozorijo v plazmatke, ki izločajo imunoglobuline – protitelesa.

Na vseh stopnjah je diferenciacija B-limfocitov določena z aktivacijo in perestrojka ustrezni geni, ki nadzorujejo sintezo težkih in lahkih verig IgM in drugih molekul. Preureditev genov določa raznolikost teh molekul.

Obstaja 10 9 -10 16 variant B-celic, prvotno programiranih za sintezo imunoglobulinov - protiteles določene specifičnosti.

Zreli B-limfociti imajo membransko vezane imunoglobuline (mIg), predvsem mIgM in mIgD. V krvi 5-15% B-limfocitov nosi IgM, mnogi dodatno (ali le eden) imajo mIgD. Le 0,3-0,7% je mIgG (ne vključuje IgG, vezanih preko Fcg receptorja, več jih je), mIgA je redek - 0,1-0,9% limfocitov.

B-limfocite preko svojih receptorjev lahko stimulirajo T-neodvisni antigeni (lipopolisaharidi ali polisaharidi).Ti antigeni imajo linearno ponavljajoče se strukture. S pomočjo T-helperjev B-limfociti reagirajo na druge antigene.

Običajno človeška kri vsebuje 17-30% B-celic iz skupno število limfociti.

Torej celice B:

v embriogenezi se razvijejo v jetrih, postnatalno pa v kostnem mozgu

avtoreaktivne celice B se odstranijo zaradi "klonske delecije" in klonske anergije

stopnje diferenciacije potekajo s preureditvijo genov za težko verigo imunoglobulinov

zorenje spremlja sprememba izražanja adhezijskih molekul in receptorjev pod vplivom stromalnih citokinov

B celice zorijo v zarodnih središčih bezgavk, vranice itd. s sodelovanjem DC in nosijo molekule IgM, IgD in druge imunoglobuline - receptorje na površini, ki lahko interagirajo z antigeni

zadnja stopnja diferenciacije - plazmatke - proizvajajo imunoglobuline - protitelesa različnih izotipov (razredov)

lokaliziran v zarodnih središčih limfoidnih organov; B-celice, ki nosijo Ig, krožijo v krvi in ​​limfi

Dinamika imunskega odziva

V pogojih resničnega imunskega odziva, ko kompleksen kompleksni antigen (npr. bakterijska celica ali virus) v telesu, se imunski odzivi odvijajo glede na nespecifična in specifična mehanizmi.

Nespecifični mehanizmi imunskega odziva

Sprva na antigen reagirajo nespecifični humoralni in celični dejavniki imunske obrambe. V več kot 90% primerov je to dovolj za preprečitev razvoja bolezni.

glavna vloga te procese igrajo mononuklearni sistem fagocitov, sistem granulocitov, NK celice, sistem komplementa, proteini akutna faza vnetje (npr. C-reaktivni protein), naravna protitelesa.

Po vnosu mikrobne celice v makroorganizem se hkrati razvije več procesov.

Komplement se aktivira z alternativni način prek komponente C3. Posledično nastane membranski napadalni kompleks C5b-C9, ki lizira mikrobno celico. Nastane veliko antigenskih fragmentov. Kot posledica aktivacije komplementa nastanejo tudi druge biološko aktivne komponente komplementa C3b, pa tudi C3a in C5a - anafilotoksini.

Te komponente na različne načine krepijo imunski odziv.

C3b se veže na površino mikrobne celice. Ta kompleks se nato veže na membrano makrofagov prek receptorja komplementa CD35. Tako deluje kot opsonin, kar povzroča kopičenje makrofagov v žarišču vnetja in spodbuja njihovo adhezijo na ciljne celice.

Anafilotoksini, zlasti C5a, so najmočnejši kemoatraktanti. Pritegnejo nevtrofilce in makrofage, zaradi česar se naselijo v žarišču vnetja.

Proteini akutne faze(C-reaktivni protein, fibronektin itd.) se vežejo na mikrobno celico in preprečujejo procese mikrobne invazije. Poleg tega C-reaktivni protein aktivira komplement preko komponente C1 preko lektinske poti, čemur sledi tvorba MAC in liza mikrobne celice.

Naravna protitelesa imajo običajno nizko afiniteto za antigene in polireaktivnost. Običajno jih proizvaja specifična subpopulacija limfocitov CD5+ B. Zaradi razlike v nabojih se ta protitelesa vežejo na antigen mikrobne celice in lahko aktivirajo komplement po klasični poti. Poleg tega se vežejo na CD16 na površini nevtrofilcev in makrofagov ter povzročijo adhezijo fagocitov in tarčnih celic, ki delujejo kot opsonini ( imunska fagocitoza).

Tudi naravna protitelesa imajo lahko svoj katalizator ( abzim), kar vodi do hidrolize vstopnega antigena.

Največji pomen v dinamiki imunskega odziva v zgodnjih fazah pa imajo nespecifične celične reakcije.

Glavno vlogo pri tem igra fagocitoza mikrobnih celic z nevtrofilci in makrofagi. Pod vplivom kemokini(anafilotoksini, IL-8) migrirajo in se naselijo v žarišču vnetja. Močan stimulator kemotakse fagocitov so tudi komponente celične stene mikroba.Nadalje pride do adhezije fagocitov na ciljne celice. Zagotovljena je z interakcijo makrofagnih lektinskih receptorjev s polisaharidi celične stene mikrobov, kot rezultat mikrobne opsonizacije s protitelesi in komponentami komplementa, pa tudi preko Toll-like receptorskega sistema. Slednja interakcija ima posebno vlogo, saj se glede na njeno naravo aktivira AG določene vrste TLR. To preusmeri imunski odziv na celično ali humoralno pot.

Hkrati makrofagi izločajo kompleks protivnetnih citokinov (IL-1, aTNF, gama-interferon), ki z razvojem vnetja aktivirajo predvsem Tx1.

Ta proces je mogoče bistveno izboljšati zaradi vezave bakterijskega LPS na makrofagni receptor CD14 in TLR-4. Hkrati močno sproščanje vnetnih citokinov povzroči vročino in lahko privede do endotoksičnega šoka.

Pomembna komponenta nespecifični odgovor je delovanje NK celic. Ugotovljeno je bilo, da lahko napadajo večino ciljnih celic, ne glede na njihov izvor. Vendar pa so v telesu na membranah celic z jedrom HLA AG razreda I. Pri interakciji z njimi NK prejmejo signal, ki običajno zavira njihovo aktivacijo. Ko se izražanje HLA AG razreda I spremeni zaradi poškodbe celice z virusom ali njegove tumorske transformacije, pride do aktivacije NK, sprosti se perforin in spremenjena ciljna celica se lizira. Poleg tega se NK aktivirajo z interakcijo njihovih Fc receptorjev s protitelesi, adsorbiranimi na membranskih antigenih tujih celic ( od protiteles odvisna celična citotoksičnost).

100 r bonus za prvo naročilo

Izberite vrsto dela Diplomsko delo Predmetno delo Izvleček Magistrska naloga Poročilo o praksi Članek Poročilo Recenzija Test Monografija Reševanje problemov Poslovni načrt Odgovarjanje na vprašanja Ustvarjalno delo Esej Risanje Sestavki Prevajanje Predstavitve Tipkanje Drugo Povečanje unikatnosti besedila Kandidatska naloga Laboratorijsko delo Pomoč na spletu

Vprašajte za ceno

Imuniteta(iz latinščine Immunitas - osvoboditev) - imuniteta, odpornost telesa na okužbe in vdor tujih organizmov (vključno s patogeni) in relativna odpornost na škodljive snovi.

Obstaja več vrst imunosti:

Specifična in nespecifična imunost

nespecifična(prirojena) imunost je enaka reakcija telesa na vse tuje antigene.
Glavna celična komponenta sistemi nespecifična imunost služijo fagociti, katerih glavna naloga je zajemanje in prebava agentov, ki prodirajo od zunaj. Za nastanek podobna reakcija tuje sredstvo mora imeti površino, tj. če je snov molekularno razpršena (na primer beljakovina, polisaharid, virus), ni strupena in nima fiziološke aktivnosti, je telo ne more nevtralizirati in izločiti v skladu z zgornja shema.

V tem primeru deluje specifična imunost. Pridobi se kot posledica stika telesa z antigenom in je značilna tvorba imunološkega spomina. Njegovi celični nosilci so limfociti, topni pa imunoglobulini (

Primarni in sekundarni imunski odziv

Specifična protitelesa proizvajajo posebne celice – limfociti. Poleg tega za vsako vrsto protitelesa obstaja vrsta limfocita (klona).Prva interakcija antigena (bakterije ali virusa) z limfocitom povzroči reakcijo, imenovano primarni imunski odziv, med katerim se začnejo limfociti razvijati v obliki klonov. Nato nekatere od njih postanejo spominske celice, druge se spremenijo v zrele celice, ki proizvajajo protitelesa. Glavne značilnosti primarnega imunskega odziva so obstoj latentnega obdobja do pojava protiteles, nato pa je njihova proizvodnja le v majhni količini. sekundarni imunski odziv se razvije ob naknadnem stiku z istim antigenom. Glavna značilnost je hiter razvoj limfocitov z njihovo diferenciacijo v zrele celice in hitro produkcijo veliko število protitelesa, ki se sproščajo v kri ter tkivna tekočina kjer se lahko srečajo z antigenom in se učinkovito borijo proti bolezni.

Naravna in umetna imunost.Dejavniki naravne imunosti vključujejo imunske (sistem komplementa, lizocim in druge beljakovine) in neimunske mehanizme (koža, sluznice, izločanje znoja, lojnic, žleze slinavke, želodčne žleze, normalna mikroflora).

Umetnoimunost nastane z vnosom cepiva ali imunoglobulina v telo.

Aktivna in pasivna imuniteta

Aktivna imunizacija spodbuja lastno imunost osebe tako, da povzroči nastanek lastnih protiteles. Po okužbi v telesu ostanejo »spominske celice«, ki ob kasnejših trkih s povzročiteljem bolezni začnejo ponovno (že hitreje) proizvajati protitelesa.

S pasivno imunizacijo se v telo vnesejo že pripravljena protitelesa (gamaglobulin). Uvedena protitelesa v trčenju s patogenom "porabljena" (povezana s patogenom v kompleksu "antigen-protitelo").

Pasivna imunizacija je indicirana, kadar je treba v kratkem času ustvariti imuniteto za kratek čas (na primer po stiku z bolnikom).

Sterilna in nesterilna imunost

Po nekaterih boleznih imuniteta ostane doživljenjska, na primer pri ošpicah oz norice. To je tako imenovana sterilna imunost. In v nekaterih primerih vztraja le, dokler je v telesu patogen (tuberkuloza, sifilis) - to je nesterilna imunost.

Regulacija imunosti

Delo imunosti je v veliki meri odvisno od stanja živčnega in endokrinega sistema telesa. Stres in depresija zavirata imunski sistem, kar spremlja ne le povečana dovzetnost za različne bolezni, ampak tudi ustvarja ugodne pogoje za razvoj malignih novotvorb.

Mehanizmi imunske obrambe Najprej telo nevtralizira tujek (antigen), pri čemer nastanejo aktivne celice, fagociti, ki zajamejo in prebavijo antigen. To je celična imunost, katere vodilna vloga pri nastajanju pripada timusu. Obstaja tudi humoralna imunost: antigen se uniči s proizvodnjo posebnih kemično aktivnih molekul, protiteles, ki ga nevtralizirajo. Vlogo protiteles opravljajo krvni imunoglobulini (nabor serumskih beljakovin). Obstajajo tudi drugi mehanizmi imunosti, namenjeni zaščiti pred katerim koli antigenom, to je nespecifična imunost: koža in sluznice so neprepustne za večino mikroorganizmov, v telesnih tekočinah so posebni encimi, ki uničujejo mikroorganizme, celica, okužena z virusom, proizvaja protivirusni protein - interferon itd. Odpornost na ponovno okužbo z isto okužbo je posledica imunosti

Trenutno se imuniteta razume kot:

1. odpornost telesa na okužbe

2. reakcije, katerih cilj je odstranitev kakršnega koli tujka iz telesa.

6. Regulacija imunskega odziva

imunski odziv

Celični imunski odziv

Humoralni imunski odziv

T-pomočniki tipa 1

T-pomočniki tipa 2

T-pomočnik tipa 3

Mehanizem imunskega odziva

3. Aktivacija limfocitov;

6. Uničenje antigena.

Mehanizmi citolize antigena:

Citoliza antigena s sodelovanjem sistema komplementa

1. Od komplementa odvisna liza antigena. Ob pojavu v notranje okolje mikrobni izdelki začnejo proces, imenovan aktivacija komplementa . Aktivacija poteka kot kaskadna reakcija, ko vsaka prejšnja komponenta sistema aktivira naslednjo:

Na srečanju antigen in protitelo nastane proteinski kompleks C1. Pridružita se jim proteina C2 in C4K, pridruži pa se jim protein C3 konvertaza. C3 je osrednja komponenta te kaskade. Njegova aktivacija s cepitvijo je glavna reakcija celotne aktivacijske verige komplementa. Hidroliza C3 proizvaja fragmente proteinov C3b in C3a. Pridružijo se jim proteini C5.

Na celično membrano antigena se vežeta proteina C5 in C6 sistema komplementa, pridružijo se jim proteini C7, C8, C9. Te beljakovine tvorijo membranski napadalni kompleks ki tvori poro v antigenski membrani. Skozi to poro membranski napadalni kompleks vstopi v telo antigena in lizira (uniči) antigen.

Regulacija imunskega odziva

1. Nevroendokrini mehanizem. Regulacija funkcij in vseh zaščitnih reakcij telesa, vklj. in imunogenezo, poteka pod nadzorom centralni živčni in endokrini sistem. Ko mikrob-stresor deluje na periferna tkiva in čutne organe, signali o tem po živčnih poteh vstopajo hipotalamus. Hipotalamus, ko prejme informacijo, začne izločati hormone, ki vplivajo hipofiza - delovna žleza, ki je splošni regulator endokrini sistem. Hipofiza izloča adenokortikotropni hormon (ACTH). Vstopi v kri in limfo ter deluje periferno endokrinih žlez predvsem na nadledvični skorji. Tam spodbuja nastajanje protivnetnega hormona – kortizon, ki je imunosupresiv (zavira delovanje sistema mononuklearnih fagocitov in imunokompetentnih celic, ki tvorijo protitelesa).

Poleg ACTH izloča hipofiza rastni hormon (somatotropni hormon), ki, nasprotno, poveča reaktivnost tkiv, spodbuja vnetno reakcijo, aktivnost makrofagov, imunocitov, plazemskih celic in sintezo protiteles. Hormoni, ki nastajajo v osrednjih organih SI (timozin v timusu, stimulator tvorbe protiteles (SAP) v kostnem mozgu), vplivajo tudi na stanje T- in B-imunskega sistema, zagotavljajo normalno zorenje in delovanje.

2. Avtoregulacijski mehanizem. Izhodiščna vloga v imunskem odzivu pripada antigenskemu učinku na imunokompetentne celice. Pomemben pogoj za polnopravni imunski odziv je medsebojno sodelovanje makrofagov, T- in B-limfocitov. V središču upravljanja dejavnosti IS je avtoregulacijski mehanizem. Imuniteta, tako kot vsak samoregulacijski sistem, potrebuje samoomejitev ali negativno povratno informacijo. Ko imunski odziv doseže vrh, se aktivirajo zaviralni mehanizmi, ki zmanjšajo aktivnost tvorbe plazme in T-ubijalcev. To se zgodi zaradi tvorbe klona T- in B-supresorjev, katerih tarčne celice so T-pomočniki, plazemske celice in makrofagi. Poleg tega so protitelesa, ki nastanejo med imunskim odzivom, sama ali v kombinaciji z antigenom sposobna inducirati sintezo antiidiotipskih protiteles.

3. Genetski nadzor imunskega odziva izvaja MNS. Ir - geni nadzirajo višino imunskega odziva, Ia - geni igrajo vlogo pri kooperativni interakciji B- in T-limfocitov ter makrofagov med imunskim odzivom in imajo tudi vlogo pri delovanju supresorskih celic, ki zavirajo imunski odgovor.

Razlaga imunograma

1. Značilnosti prirojenega imunskega sistema:

1. Število nevtrofilcev in monocitov v krvi

2. Vrednost indikatorjev za oceno fagocitoze

3. Raven naravnih ubijalcev in velikih zrnatih limfocitov

4. Titer serumskega komplementa

5. Koncentracija posameznih komponent komplementa v krvnem serumu

6. Koncentracija lizocima v izločkih

2. Značilnosti celične povezave imunosti:

Celična povezava prevladuje pri virusnih, glivičnih povzročiteljih, atipičnih povzročiteljih (mikoplazme, klamidije), bakterijske okužbe z intracelularnim bivanjem patogena (mikobakterij), pa tudi z imunskim odzivom na tumorje in tkaninske oblike helminti (na primer okrogli črvi ali ličinke trihinele).

3. Značilnosti humoralne povezave imunosti:

1. Ravni celic CD3-CD19+, CD3-CD20+, CD3-CD21+ in CD3-CD22+ (limfociti B v različne faze zorenje),

2. Ravni imunoglobulinov različne razrede(IgM, IgG, IgE, serumski in sekretorni IgA).

3. Raven T-pomočnikov (CD3 + CD4 + T-limfociti)

Humoralna povezava prevladuje pri bakterijskih okužbah z zunajceličnim zadrževanjem patogena (streptokoki, stafilokoki, Escherichia, Pseudomonas aeruginosa, Proteus itd.), Pa tudi pri kavitarnih protozojskih in helmintskih invazijah.

PREDAVANJE №7. MEHANIZMI IMUNSKEGA ODZIVA

1. Faze imunskega odziva po vrsta celice

2. Faze imunskega odziva po humoralnem tipu

3. Citoliza antigena s sodelovanjem sistema komplementa

4. Citoliza antigena s fagocitozo

5. Citoliza antigena s sodelovanjem citotoksičnih T-limfocitov (T-morilci)

6. Regulacija imunskega odziva

imunski odziv je proces celic imunskega sistema, ki ga inducira antigen in vodi do tvorbe protiteles ali imunskih limfocitov. Hkrati pa specifične reakcije vedno spremljajo nespecifične: kot so fagocitoza, aktivacija komplementa, NK celic itd.

Glede na mehanizem nastanka ločimo 2 vrsti imunskega odziva: celični in humoralni.

Celični imunski odziv Nastaja predvsem na AG virusov, tumorskih celicah in presajenih tujih celicah. Njegove glavne efektorske celice so T-limfociti: T-pomočniki, T-ubijalci in spominske T-celice.

Humoralni imunski odziv je osnova antitoksične, antibakterijske in protiglivične imunosti. B-LF sodelujejo pri njegovem razvoju: diferencirajo se v plazemske celice, ki sintetizirajo protitelesa; in spominske celice B.

Razvoj določene vrste imunskega odziva usmerjajo citokini T-pomočniki. Glede na izločene citokine delimo T-pomočnike na T-pomočnike 1., 2. in 3. tipa.

T-pomočniki tipa 1 dodeli IL-2, 7, 9, 12, 15, γ-IFN in TNF-α. Ti citokini so glavni induktorji celičnega imunskega odziva in z njim povezanega vnetja.

T-pomočniki tipa 2 izločajo IL - 2, 4, 5, 6, 10, 13, 14 itd., ki aktivirajo humoralni imunski odgovor.

T-pomočnik tipa 3 izoliran transformirajoči rastni faktor -β (TGF-β) - to je glavni supresor imunskega odziva - njihovo ime je T-supresorji (vsi avtorji ne priznavajo obstoja ločene populacije Tx-3).

Mehanizem imunskega odziva

Za izvedbo imunskega odziva so potrebne tri vrste celic - makrofag (ali dendritična celica), T-limfocit in B-limfocit.

Glavne stopnje imunskega odziva so:

1. Antigenska endocitoza, njena obdelava in predstavitev limfocitom;

2. Prepoznavanje antigena s strani limfocitov;

3. Aktivacija limfocitov;

4. Klonalna ekspanzija ali proliferacija limfocitov;

5. Zorenje efektorskih in spominskih celic.

6. Uničenje antigena.

Mehanizmi citolize antigena:

1. Citoliza antigena s sodelovanjem sistema komplementa

2. Citoliza antigena s fagocitozo

3. Antigenska citoliza s sodelovanjem citotoksičnih T-limfocitov (T-morilci)

Imuniteta je način zaščite telesa pred živimi telesi in snovmi (antigeni - AG), ki nosijo znake tujih informacij [R.V. Petrov idr., 1981; R.M. Khaitov et al., 1988; W. Bodmen, 1997].

Mikroorganizme (bakterije, glive, praživali, viruse) najpogosteje označujemo kot eksogene AG, človeške celice, spremenjene z virusi, ksenobiotiki, staranjem, patološko proliferacijo itd., pa kot endogene.

Človekovo zaščito pred tujki zagotavlja imunski sistem, ki ga sestavljajo centralni in periferni organi. Prvi vključujejo kostni mozeg in timusno žlezo, drugi vključujejo vranico, bezgavke, limfno tkivo, povezano s sluznico in kožo.

Glavna celica imunskega sistema je limfocit. Poleg tega pri zagotavljanju imunskega odziva sodelujejo tudi tkivni makrofagi, nevtrofilci in naravni ubijalci (NK).

Razlikovati med prirojeno in pridobljeno imunostjo. Prirojeno imunost zagotavljajo naravni dejavniki odpornosti. Nekateri mehanizmi za boj proti okužbam so prirojeni, to pomeni, da so v telesu prisotni že pred srečanjem s povzročiteljem okužbe in njihovo delovanje ni odvisno od predhodnega srečanja z mikroorganizmi.

Glavni zunanji zaščitno pregrado, ki preprečujejo prodiranje mikroorganizmov v človeško telo, so koža in sluznice. Zaščitni lastnosti kože sta predvsem njena neprepustnost (fizična bariera) in prisotnost zaviralcev mikroorganizmov na površini (mlečna kislina in maščobna kislina v potu in skrivnosti žleze lojnice, nizek pH na površini).

Sluznica ima večkomponentni obrambni mehanizem. Sluz, ki jo izločajo njegove celice, preprečuje, da bi se nanj pritrdili mikroorganizmi; gibanje cilij prispeva k "pometanju" tujih snovi iz dihalnih poti. Solze, slina in urin aktivno izpirajo tujke iz sluznice. Številne tekočine, ki jih izloča telo, imajo posebne baktericidne lastnosti. Na primer želodčna klorovodikova kislina, spermin in cink v semenu, laktoperoksidaza v materinem mleku in lizocim v mnogih zunanjih izločkih (nos, solze, žolč, vsebina dvanajstnika, Materino mleko itd.) imajo močne baktericidne lastnosti. baktericidno delovanje nekateri encimi imajo tudi, na primer hialuronidazo, β1-antitripsin, lipoproteinazo.

Poseben obrambni mehanizem zagotavlja mikrobni antagonizem, ko normalna črevesna mikroflora telesa zavira rast številnih potencialno patogenih bakterij in gliv. Antagonizem temelji na tekmovanju za hranilni medij ali proizvodnji sredstev z baktericidnimi lastnostmi. Na primer, vdor mikrobov v nožnico preprečuje mlečna kislina, ki jo tvorijo komenzalni mikrobi pri razgradnji glikogena, ki ga izločajo celice nožničnega epitelija.

Fagocitoza je najpomembnejši nespecifični obrambni mehanizem. Monociti, tkivni makrofagi in polimorfonuklearni nevtrofilci so vključeni v proces, ki spodbuja predelavo antigena, čemur sledi njegova predstavitev limfocitom za razvoj samega imunskega odziva.

Sistem komplementa bistveno poveča učinkovitost fagocitoze in pomaga uničiti številne bakterije. Znanih je veliko komponent komplementa, označene so s simbolom "C". V telesu v večina vsebuje C3 komponento komplementa. Sistem komplementa je vključen v razvoj akutnega vnetnega odziva kot odgovor na implantacijo povzročitelj okužbe. Obstajajo dokazi, da ima komponenta C3 komplementa (C3b) vlogo pri nastajanju protiteles.

Med nespecifične zaščitne faktorje spadajo tudi proteini akutne faze vnetja. Sposobni so sprožiti reakcije precipitacije, aglutinacije, fagocitoze, fiksacije komplementa (lastnosti so podobne imunoglobulinom), povečajo mobilnost levkocitov in se lahko vežejo na T-limfocite.

Na seznam nespecifičnih zaščitnih faktorjev sodi tudi interferon, čeprav se uvršča mednje posebno mesto. Proizvajajo ga številne celice in se pojavi nekaj ur po tem, ko je celica okužena z virusom. Vpliv "trenutne okužbe" spremlja nastanek inaktiviranega virusa v celici, ki spodbuja tvorbo interferona.

Človeško telo ima ogromen nabor specifične imunske obrambe. Njeno izvajanje zahteva sodelovanje zelo subtilnih mehanizmov.

humoralna imunost. Specifični imunski odziv zagotavljajo protitelesa, ki kot posledica vezave na mikrob aktivirajo komplement po klasični poti. Specifični imunski odziv realizirajo limfociti (B in T). Predhodnik vseh imunokompetentnih celic je pluripotent zarodna celica izvora kostnega mozga. B-limfociti so programirani za proizvodnjo protiteles (AT) ene same specifičnosti. Ta protitelesa so prisotna na njegovi površini kot receptorji za vezavo antigenov. En limfocit ima na svoji površini do 105 enakih molekul AT. AG sodeluje le s tistimi receptorji AT, za katere ima afiniteto. Kot posledica vezave AG na AT nastane signal, ki spodbudi povečanje velikosti celice, njeno razmnoževanje in diferenciacijo v plazemske celice, ki proizvajajo AT. Količina protiteles, pomembna za določanje v serumu, se največkrat tvori po nekaj dneh.

Vsa protitelesa predstavljajo glavni razredi imunoglobulinov - IgG, IgA, IgM, IgE, IgD - ki v bioloških tekočinah odražajo stanje humoralne imunosti. Razredi imunoglobulinov se razlikujejo po antigenskih značilnostih konstantnih domen težke verige (fragment Fc). Protitelesa proti živim in neživim AG so del obstoječih razredov imunoglobulinov. Kvantitativno razmerje imunoglobulinov je predstavljeno na naslednji način: IgG - g (Fc g) - 75% (12 mg / ml); IgA - b (Fc b) - 15-20% (3,5 mg / ml); IgM - m (Fc?m) - 7% (1,5 mg / ml); IgD - d (Fc d) - 0,03 mg / ml; IgE - e (Fc e) - 0,00005 mg / ml.

Ker pride do povečanja količine protiteles kot posledica interakcije z AG, se reakcija, ki temelji na tem, imenuje "pridobljeni imunski odziv". Primarni stik z AG pusti odtis v obliki neke informacije - imunološkega spomina, zahvaljujoč kateremu telo pridobi sposobnost, da se učinkovito upre ponovni okužbi z istim patogenom, tj. pridobi stanje imunosti. Za pridobljeno imunost je značilna antigenska specifičnost, to je, da imunost na en mikrob ne zagotavlja zaščite pred drugim povzročiteljem okužbe.

Ontogenija lokalne imunosti. Lokalno imunost zagotavlja limfoidni aparat subepitelnih prostorov in epitelijskih celic, ki pokrivajo sluznico organov, ki komunicirajo z zunanjim okoljem. Glavni imunoglobulin je sIgA. Otrok se rodi brez sIgA. Pri novorojenčku je odsotna tudi sekretorna komponenta IgA - (SC). Njegove količine v sledovih se pojavijo na 5-7 dan življenja. Včasih se namesto sIgA pri otroku odkrije sIgM, ki v določeni meri prevzame funkcijo sIgA, kar odraža evolucijske značilnosti razvoja imunskega odziva. To dejstvo je pomembno upoštevati pri ocenjevanju sekretorne imunosti pri dojenčkih in predšolskih otrocih. Starostna dinamika sekretorni imunoglobulin A sovpada z dinamiko serumskega IgA. Sekretorni imunoglobulin doseže največjo koncentracijo v izločkih do 10-11 let.

Da bi razumeli funkcionalne sposobnosti imunosti rastočega organizma, je pomembno poznati fiziologijo njegovega nastanka, za katero je značilna prisotnost petih kritičnih obdobij razvoja.

Prvo kritično obdobje pade na starost do 28 dni življenja, drugo - do 4-6 mesecev, tretje - do 2 let, četrto - do 4-6 let, peto - do 12 let. -15 let.

Za prvo kritično obdobje je značilno, da je otrokov imunski sistem zatrt. Imuniteta je pasivna in jo zagotavljajo materina protitelesa. Hkrati je vaš lastni imunski sistem v stanju zatiranja. Sistem fagocitoze ni razvit. Novorojenček kaže šibko odpornost na oportunistično, piogeno, gram-negativno floro. Značilna je nagnjenost k generalizaciji mikrobnih vnetnih procesov, do septičnih stanj. Otrok je zelo občutljiv na virusne okužbe, pred katerimi ni zaščiten z materinimi protitelesi. Približno 5. dan življenja pride do prvega križanja v formuli bele krvi in ​​ugotovi se absolutna in relativna prevlada limfocitov.

Drugo kritično obdobje je posledica uničenja materinih protiteles. Primarni imunski odziv na prodor okužbe se razvije zaradi sinteze imunoglobulinov razreda M in ne pušča imunološkega spomina. Tovrsten imunski odziv se pojavi tudi pri cepljenju proti nalezljivim boleznim in šele revakcinacija tvori sekundarni imunski odgovor s tvorbo protiteles razreda IgG. Nezadostnost lokalnega imunskega sistema se kaže v ponavljajočih se akutnih respiratornih virusnih okužbah, črevesnih okužbah in disbakteriozi, kožne bolezni. Otroci so zelo različni visoka občutljivost na respiratorni sincicijski virus, rotavirus, viruse parainfluence, adenoviruse (visoka dovzetnost za vnetne procese dihal, črevesne okužbe). Oslovski kašelj, ošpice atipično, brez imunosti. Mnogi debitirajo dedne bolezni, vključno z primarne imunske pomanjkljivosti. Frekvenca hitro narašča alergije na hrano prikrivanje atopičnih manifestacij pri otrocih.

Tretje kritično obdobje. Otrokovi stiki z zunanji svet(svoboda gibanja, socializacija). Primarni imunski odgovor (sinteza IgM) na številne antigene je ohranjen. Hkrati se začne preklop imunskih odzivov na tvorbo protiteles razreda IgG. Sistem lokalne imunosti ostaja nezrel. Zato so otroci še vedno dovzetni za virusne in mikrobne okužbe. V tem obdobju se prvič pojavijo številne primarne imunske pomanjkljivosti, avtoimunske in imunokompleksne bolezni (glomerulonefritis, vaskulitis itd.). Otroci so nagnjeni k ponavljajočim se virusnim in mikrobnim vnetnim boleznim dihal, ENT organov. Znaki imunodiateze (atopične, limfne, avtoalergijske) postanejo jasnejši. Manifestacije alergij na hrano postopoma oslabijo. Po imunobioloških značilnostih velik del otrok drugega leta življenja ni pripravljen na pogoje bivanja v otroški skupini.

Peto kritično obdobje se pojavi v ozadju hitrih hormonskih sprememb (12-13 let za dekleta in 14-15 let za dečke). V ozadju povečanega izločanja spolnih steroidov se zmanjša volumen limfoidnih organov. Izločanje spolnih hormonov vodi do zatiranja celične povezave imunosti. Vsebnost IgE v krvi se zmanjša. Končno se oblikujejo močna in šibka vrsta imunskega odziva. Vpliv eksogenih dejavnikov (kajenje, ksenobiotiki itd.) na imunski sistem narašča. Povečana občutljivost na mikobakterije. Po določenem upadu se poveča pogostnost kroničnih vnetnih, pa tudi avtoimunskih in limfoproliferativnih bolezni. Resnost atopičnih bolezni ( bronhialna astma itd.) pri mnogih otrocih začasno oslabijo, vendar se lahko v mladosti ponovijo.