Вернуться на главную страницу | К списку лекций

Версия для скачки/печати: Скачать * формат .doc

Страница 1

Иммунитет

Актуальность темы
Иммунитет Ц это комплекс реакций, направленных на защиту организма от инфекционных агентов и веществ, отличающихся от него биологическими (антигенными) свойствами.
Иммунный ответ состоит из сложного ряда клеточных взаимодействий, активируемых попаданием в организм чужеродного антигенного материала. После обработки макрофагами, антиген представляется лимфоцитам, которые являются главными клетками исполнительного звена иммунной системы (рис. 1). Активация лимфоцита антигеном приводит к пролиферации и трансформации лимфоцитов. Существует два главных типа иммунного ответа:
Клеточный иммунитет Ц это функция T-лимфоцитов; при клеточном иммунитете происходит образование эффекторных клеток Ц T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза определенных веществ, названных лимфокинами, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. Кроме того, два подтипа T-клеток участвуют в регуляции иммунного ответа: T-хелперы усиливают иммунный ответ; T-супрессоры оказывают противоположное влияние.
Гуморальный иммунитет Ц это функция B-клеток и характеризуется преобразованием B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена.

Рис. 1. Общая схема иммунного ответа
Лимфоциты (и Т, и В), несущие специфические антигенные рецепторы, начинают пролиферацию (фаза нарастания иммунного ответа) после встречи с антигеном. В механизм распознавания антигенов вовлечены антиген-презентирующие клетки (различные типы макрофагов). Приразмножении образуются клоны эффекторных клеток. Из В-клеток образуются плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), из Т-клеток Ц цитотоксические клетки.
Медико-биологическая наука, изучающая молекулярные, клеточные и другие физиологические реакции организма на различные антигены и возникающие при этом специфические и неспецифические явления носит название иммунология. Иммунология находится в стадии бурного развития и можно предположить, что, по мере установления новых фактов в этой сложнейшей области, человечество будет защищено от многих, еще недостаточно изученных болезней
Мотивационная характеристика темы. Знание причин, механизма развития повреждений иммунной защиты организма необходимы врачу для своевременной диагностики и назначения этиопатогенетической терапии, разработки и принятия эффективных мер профилактики и предотвращения иммунной агресии, обеспечения качественного иммунологического надзора и обеспечения биологической стабильности.
Цель обучения Ц уметь определять по макро- и микроскопической картине признаки повреждения органов иммунной защиты, объяснить причины и механизм их развития, оценить вероятный исход и определить значение развивающихся осложнений для организма.
Для чего необходимо уметь:
определить общие (неспецифические) морфологические проявления несостоятельности иммунитета (иммунодефицита), объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение;
определить местные макро- и микроскопические проявления несостоятельности иммунитета (иммунодефицита), объяснить механизм развития, исход и оценить их значение.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ИММУННОГО ОТВЕТА
Иммунный ответ характеризуется:
Специфичностью (то есть, реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном);
Потенцированием (то есть, способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена);
Иммунологической памятью (то есть, способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени).
Эти особенности отличают иммунный ответ от других неспецифических ответов хозяина (острого воспаления и неиммунного фагоцитоза).
Толерантность к собственным антигенам
Концепция УсвоегоФ и УчужогоФ является центральной в иммунологической реактивности. Большое количество молекул в организме являются антигенами, то есть, они вызывают иммунный ответ при введении в другой организм, но не распознаются как антигены хозяином. Неспособность отвечать на собственные антигены названа естественной толерантностью. Этот феномен предотвращает разрушение собственных тканей иммунной системой хозяина. Толерантность к собственным антигенам развивается в эмбриональном периоде и также представляет собой проявление специфичности и памяти иммунного ответа.
С точки зрения определенного организма антигены могут быть собственными и внешними. Развивающаяся иммунная система плода обычно контактирует только с собственными антигенами, к которым возникает толерантность. При встрече с внешним антигеном в постнатальном периоде возникает иммунный ответ, направленный на элиминацию антигена.
Механизмы естественной толерантности полностью не раскрыты, имеется две основных теории, объясняющие данный феномен:
Клональное стирание: согласно этой теории толерантность возникает путем элиминации в эмбрионе тех клонов лимфоцитов, которые способны распознавать собственные антигены, поэтому в постнатальном периоде в организме нет клеток, способных отвечать на собственные антигены.
Образование клеток-супрессоров: эта теория предполагает, что естественная толерантность возникает в результате образования определенных клеток-супрессоров (лимфоцитов), которые ингибируют иммунный ответ на собственные антигены.
Специфичность иммунного ответа зависит от способности иммунной системы произвести почти неограниченное число антител и в такой же степени разнообразный ассортимент T-лимфоцитов, несущих специфические рецепторы к антигенам на своей поверхности. Антиген вызывает ответ специфических В- или T-лимфоцитов, которые являются запрограмированными на реакцию против данного антигена (то есть, лимфоцит несет рецепторы, специфичные для данного антигена). Функцию рецептора выполняет иммуноглобулин на B-клетке и иммуноглобулиноподобная молекула на T-клетках. При встрече с антигеном определенный лимфоцит (B или T) выборочно размножается, формируя клон сенсибилизированных клеток исполнительного звена, которые обеспечивают высокоспецифичный ответ против этого антигена: из B-клеток образуются плазматические клетки, которые в свою очередь производят иммуноглобулины; из T клеток Ц цитотоксические T-лимфоциты (рис. 1). Этот специфичный ответ обычно имеет защитный эффект (иммунитет); однако иногда возникают неблагоприятные реакции, которые повреждают ткани (гиперчувствительность).

АНТИГЕНЫ
Антигены Ц молекулы, вызывающие иммунный ответ при попадании в организм хозяина, который распознает их как «чужие».
Обычно антигенами являются относительно большие молекулы (в основном белки и полисахариды) с молекулярным весом более 5000. Меньшие молекулы, названные гаптенами, включают некоторые липиды, углеводы, олигопептиды, нуклеиновые кислоты и различные лекарства, не достаточно большие, чтобы быть антигенами, но могут приобретать антигенные свойства при объединении с крупномолекулярными «носителями».
Антигенные детерминанты (эпитопы). Определенная часть антигена или гаптена, которая реагирует с иммунной системой названа антигенной детерминантой или эпитопом. Обычно это маленькая часть молекулы и часто состоит только из нескольких (от четырех до восьми) аминокислот или сахарных остатков. Одна антигенная молекула может нести несколько различных эпитопов, каждый с характерной, жестко фиксированной, конфигурацией, которая определяется первичной, вторичной или третичной структурой молекулы. Эти различные антигенные детерминанты распознаются раздельно иммунной системой, и антитела, которые синтезируются, взаимодействуют только с единственным эпитопом (то есть, они обладают специфичностью).
Типы антигенов

Внешние антигены: антигены могут быть внешние, то есть, попадать в организм извне; они включают микроорганизмы, трансплантированные клетки и чужеродные частицы, которые могут попадать в организм алиментарным, ингаляционным или парентеральным путем.
Внутренние антигены: внутренние антигены возникают из поврежденных молекул организма (например, при соединении их с гаптеном, при частичной денатурации собственных молекул или при трансформации клеток в процессе возникновения опухоли), которые распознаются как УчужиеФ.
Скрытые антигены: определенные антигены (например, нервная ткань, белки хрусталика и сперматозоиды) анатомически отделены от иммунной системы гисто-гематическими барьерами еще на ранних этапах эмбриогенеза, следовательно, толерантность к этим молекулам не возникает и их попадание в кровоток в постнатальном периоде может приводить к иммунному ответу. Иммунологическая реактивность против измененных или скрытых собственных антигенов возникает при некоторых аутоиммунных заболеваниях.
Распознавание антигенов
Чтобы развился иммунный ответ, внешние антигены сначала должны распознаться иммунной системой. Механизмы распознавания недостаточно изучены, они зависят от характера (типа) антигена, пути проникновения его в организм и т.д. Оптимальный иммунный ответ на наибольшее количество антигенов возникает только после взаимодействия антигена с макрофагами, T- и B-лимфоцитами (рис. 1). Макрофаг при этом играет роль клетки, УобрабатывающейФ антиген. Дендритические ретикулярные клетки в лимфоидных фолликулах и интердигитирующие ретикулярные клетки в паракортикальной зоне лимфатических узлов, как предполагается, также являются специализированными макрофагами, приспособленными для УобработкиФ антигенов для B- и T-клеток соответственно (см. ниже).
«Обработка» заключается в том, что поглощенный макрофагом антиген вновь выводится на его поверхность в комплексе с молекулой MHC (Major Histocompatibility Complex Ц главного комплекса гистосовместимости).
Рецепторы для антигенов на T-клетках распознают комбинацию Уантиген-молекула МНСФ на макрофаге, что приводит к активации Т-клетки и высвобождению различных лимфокинов (табл. 3). T-хелперы распознают антиген в комплексе с молекулой MHC II класса, а T-супрессоры Ц с молекулой MHC I класса. Типичная форма активации В-клетки (T-клеточнозависимая) включает в себя взаимодействие ее и с макрофагами, и с T-клетками. B-клетки распознают некоторые поливалентные антигены непосредственно (T-клеточнонезависимые антигены).

Таблица 1
Маркерные CD антигены, применяющиеся для идентификации типов лейкоцитов¹

CD антигены2 Типы лейкоцитов, имеющих данный рецептор CD1 Тимоциты CD2 Т-клетки и NK-клетки (рецептор Е-розеткообразования) CD3 Зрелые Т-клетки (все Т-клетки) CD4 Т-хелперы-индукторы CD5 Т-клетки (все)3 CD8 Т-супрессоры и киллеры CD10 Основной антиген острой лимфобластической лейкемии, пре-В-клетки CD11 Моноциты, гранулоциты, NK-клетки (рецептор к C3b) CD15 Моноциты, гранулоциты CD20 Большинство В-клеток CD24 Молодые формы В-клеток CD45 Большинство лейкоцитов (основной антиген лейкоцитов) CD57 NK-клетки CD68 Моноциты и гистиоциты CD75 В-клетки при размножении в центре фолликула PC-1 Плазматические клетки

1 Обозначение лейкоцитарных антигенов (CD-cluster designation - групповое обозначение) было рекомендовано ВОЗ для стандартизации этих антигенов 2 Для определения CD-анигенов используются моноклональные антитела с использованием методов проточной цитометрии и иммуногистохимии. 3 По мере накопления данных выясняется, что иногда наблюдается экспрессия многих антигенов клетками других линий, например, CD5 также определяется в некоторых подтипах В-клеток и при В-клеточной лимфоцитарной лейкемии.

Таблица 2
Морфологические и функциональные характеристики лимфоидных клеток

Морфология	Наименование	Функциональная группа
	Малый лимфоцит	1. Стволовые клетки в состоянии покоя 2. Зрелые Т-клетки с рецепторами на поверхности в состоянии покоя 3. Зрелые В-клетки с рецепторами (иммуноглобулинами) на поверхности в состоянии покоя 4. Сенсибилизированные клетки или Т-киллеры 5. В- и Т-клетки памяти 6. Т-хелперы и Т-супрессоры 7. "Нулевые" клетки
	Лимфобласт1	1. Активно делящаяся полустволовая клетка 2. Активно делящиеся эмбриональные Т- и В-клетки
	Иммунобласт1	1. Делящаяся, стимулированная антигеном Т-клетка (предшественник Т-киллеров) 2. Делящаяся, стимулированная антигеном В-клетка (предшественник плазмоцитов)
	Kлетки центра фолликула (центробласты или центроциты)	Промежуточные формы, обнаруживаемые при антигензависимой пролиферации В-клеток в реактивных центрах фолликулов. Имеется несколько форм (делящиеся и неделящиеся, малые и большие)
	Плазматические клетки	Kонечная стадия дифференцировки В-клеток (иммуноглобулинсекретирующая клетка)

¹ Хотя иммунобласты и лимфобласты морфологически различаются, некоторые авторы не делают различий между ними. Обе формы являются делящимися и имеют типичное для таких клеток ядро. Лимфобласты представляют собой быстро делящиеся лимфоциты плода; название подчеркивает сходство этих клеток с клетками при остром лимфобластном лейкозе. Термин «иммунобласт» применяется для обозначения делящихся лимфоцитов, из которых при иммунном ответе образуются эффекторные клетки.
Лимфоидная система
Иммунный ответ осуществляется лимфоидной системой организма, которая делится на центральные и периферические органы иммуногенеза.
Центральные органы иммуногенеза
К центральным органам иммуногенеза относятся тимус и костный мозг, в которых во внутриутробном периоде возникают первоначальные, полустволовые лимфоидные клетки (в этот период возникают разнообразие и толерантность). Считается, что у человека окончательное развитие разнообразия и толерантности завершатся в пределах нескольких месяцев после рождения).
Периферические органы иммуногенеза
К периферическим органам иммуногенеза относятся лимфатические узлы, селезенка, кольцо Пирогова-Вальдейера (миндалины глотки) и лимфатические фолликулы в стенках кишечника, в которых скапливаются зрелые лимфоциты, отвечающие на антигенную стимуляцию.
Периферическая кровь также содержит лимфоциты. Циркулирующие лимфоциты составляют пул клеток, которые непрерывно обмениваются с клетками периферической лимфоидной ткани.

Страница 2