комплексная защитная реакция организма, обеспечивающая его невосприимчивость к

неинфекционным веществам, обладающим антигенными свойствами
Иммунитет
Основной функцией иммунной системы является защита

главными партнёрами иммунной системы являются центральная нервная система, эндокринная система и печень, которые наиболее важны для обеспечения регуляции гомеостаза

Участники иммунных реакций взаимодействуют на основе комплементарности, т. е. распознают вещество по принципу имеющее маркировку "своего" или не имеющее маркировку "своего", причем не генетически "не своего", а иммунологически

феномена:
неспецифическая резистентность (врожденный, естественный иммунитет)
приобретенный иммунитет
специализация направлена на сохранение

кожи и слизистых)
печень (система цитохрома P450)
система комплемента
естественные барьеры (кожа,

действие лизоцима, -лизинов, пропердина

неспецифический фагоцитоз

реакция «острой фазы» воспаления

естественные антитела

система естественной цитотоксичности (НK-клетки и ИФ)

опосредованный иммунный ответ
образование АТ: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD
клеточный или

формирование двух субпопуляций эффекторных Т-лимфоцитов

цитотоксических Т-клеток

Т-эффекторов воспаления или Т-клеток, ответственных за ГЗТ

ЕСТЕСТВЕННЫЙ

ИСКУССТВЕННЫЙ

АКТИВНЫЙ

ПАССИВНЫЙ

возникает после попадания АГ в организм и может быть пожизненным

возникает при вакцинации организма ослабленными микробами вызывающими образование специфических АТ

обусловлен АТ, полученными ребенком от матери (с кровью и молоком)

возникает при введении сыворотки, содержащей АТ, сохраняется до полного разрушения АТ

гуморальный иммунный ответ
антибактериальный
АТ образуются против всех АГ бактерий

антигрибковый

противопаразитарный

альтернативный путь активации системы комплемента. Возможен гуморальный и клеточный ИО

механизмы - гуморального и клеточного ИО

Противоинфекционный иммунитет

приобретенный иммунитет против конкретного возбудителя инфекционного заболевания, индуцированный им и направленный на его элиминацию

ИКК из полипотентной СК и созревают В-лимфоциты
центральный орган, в

инкапсулированные

неинкапсулированные

Лимфатические узлы

СЕЛЕЗЕНКА

своеобразные фильтры лимфы, задерживают микроорганизмы и другие частицы. В них взаимодействуют ИКК в ходе специфического ИО, место синтеза АТ, клеточного ИО

место распознавания АГ, АГзависимой пролиферации и дифференцировки Т- и В-лф, их активации, а также продукции и секреции специфических АТ

Лимфатические скопления в воздухоносных путях

Лимфатические скопления в кишечнике

Лимфатические скопления в мочеполовых путях

участие в ИО сопряжено с активацией В-лф, они дифференцируются в ПК, продуцирующие АТ, класса IgA и IgE. IgA выходят на поверхность слизистой в виде секреторного sIgA, обеспечивающего антибактериальную и антивирусную защиту

путем инактивации, разрушения и элиминации экзогенных макромолекул и патогенных микробов

уничтожение опухолевых (трансформированных) клеток, постоянно образующихся в самом организме, а также, дефектных клеток (иммунный надзор) и эндогенных макромолекул

регуляция морфогенеза и физиологических функций Т-лф и МФ (играют роль в регенерации тканей, регуляции эритропоэза и лейкопоэза). Лимфокины и монокины изменяют деятельность ЦНС, ССС, органов дыхания и пищеварения, сократительные функции гладкой и поперечно-полосатой мускулатуры

регуляция гомеостаза организма посредством образования аутоантител, связывающих активные ферменты, факторы свертывания крови и избыток гормонов

лимфоциты, общее число которых достигает 1012
АПК
ДК1-2
Регуляторные клетки
Тh1
Тh2
Тh3
CD80
МФ

CD16+

CD72, CD79 a/b

Тлф

CD4+

"cluster of differentiation"

CD72, CD79 a/b

ПК

CD85

Tk

CD8+

А

Н

CD88, CD89

ТК

CD88

ФБ

CD121 a/b

Б

CD128

Э

CD88

ЭЦ

CD121 a/b

NK

CD56/CD57

CD45

Влф

Tk

CD8+

ПК

Им помогают:
АКЦЕССОРНЫЕ КЛЕТКИ
Акцессорные клетки действуют как

К "профессиональным" АПК относят ДК, МФ и В-лф. В условиях активации свойства АПК могут приобретать ЭЦ, эпителиальные и некоторые другие клетки

Условием выполнения функции АПК является экспрессия ими белковых молекул, являющихся продуктами генов МНС-II

ДЕНДРИТНЫЕ КЛЕТКИ

ДК — клетки костномозгового происхождения, развивающиеся из общей клетки-предшественницы Лф. ДК2 — главные и самые эффективные АПК

ДК

Присутствуют в тканях, контактирующих с АГ – в коже, слизистых оболочках дыхатель- ных путей, ЖКТ

Первые связывают вещества, проникаю- щие через кожный барьер

ДК являются разновидностью МФ

его до пептидов. ДК способны в больших количествах синтезировать молекулы

Поглотив АГ, ДК перерабатывают его – разрезают до пептидов и связывают с молекулами МНС-II

АГ

Интернализация

АПК

Частичное расщепление в фаголизосомах

Молекула МНС

Реэкспрессия АГ на поверхности клетки

или позже) стимулируют Т-лф
мигрируют в лимфоидные органы для оптимизации клональной

Т- клетка

АПК

CD2

LFA-3

LFA-1

ICAM-1

TkP

MHC-II

p56Ick

CD4

CD28

B7-1 / B7-2

CD80 / CD86

ИЛ-1 ИЛ-6 ФНОα ИЛ-12 ИЛ-15

ИФγ ГМ-КСФ ИЛ-4 ФНОβ

S
S
a1
a1
a2
a3
a2
b1
b2
b2 -микро-
глобулин
АГ-связывающий
участок (вариа-
бельный)
Ig-подобный
участок
(константный)
трансмембранный
отдел
цитоплазматический
«хвост»
МНС I класса
МНС II класса
Общие функции

HLA у человека располагается в 6-й хромосоме

HLA принадлежит центральное место в дифференцировке и окончательном созревании Т-лф.

Под контролем HLA происходит регуляция силы гуморального и клеточного ИО, обеспечение иммуногенности проникшего в организм АГ, селекция специфических Т-лф в тимусе. Регуляция силы ИО осуществляется Ir-генами (immune response genes), которые находятся в HLA (не менее 10 генов)

CD8+Tk и CD4+Th, распознают не собственно чужеродный АГ, а его комплекс с продуктами HLA : Th - комплекс с АГ II класса, Tk - с АГ I класса

для активации CD8+Tk и CD4+Th они должны получить двойной сигнал: ТКР Th соединяется со специфическим АГ, а рецептор CD4 – с молекулой МНС-II, ТКР Tk соединяется с опухолевыми или вирусными АГ, а рецептор CD8 – с молекулой МНС-I клетки-мишени

ФНОα

CD3+

Tk

CD8+

Тh0

CD4+

Тh1

CD4+

Тh2

CD4+

СD4/СD8 ~2

5, 6, 10, ТФРβ
Ig
МФ

Тh1
CD4+
Тh2
CD4+

АОК

клеток с Лф, активацию и пролиферацию последних, в определенной степени

гормоны ИС, действующие с пара- и аутокринным, а также эндокринным эффектами

Классификация:

ИЛ

протеолитические ферменты

КСФ

ИФ

ФНО

хемокины

сборная группа различных медиаторов иммунного воспаления:

белки системы комплемента

БОФ

ПГ и ЛТР

свободные кислородные радикалы

инициировать или супрессировать экспрессию определенных генов. Активировать синтез других цитокинов:

ИЛ-6

индуцирует синтез БОФ, регулирует созревание АОК из В-лф и продукцию Ig, участвует в активации Т-лф

ИЛ-8

высочайшая активность как хемоаттрактанта для Н, Б и Т-лф, усиливает адгезию Н к эндотелию и их дегрануляцию, стимулирует секрецию 5-НТ Б, является одним из стимуляторов ангиогенеза

ИЛ-12

ключевой цитокин для усиления КИО и эффективной защиты против вирусов, бактерий, грибов и простейших, активирует дифференцировку Т-лф, повышает их цитотоксическую активность, усиливает пролиферацию НК и Т-лф, индуцирует синтез ИФγ

адгезии лейкоцитов к эндотелию за счет индукции экспрессии на ЭЦ

ИФγ

активирует эффекторные функции МФ, повышает экспрессию АГ МНС I и II, повышает эффективность презентации АГ и способствует их распознаванию Т-лф, стимулирует пролиферацию Т-лф

Противоспалительные цитокины

ИЛ-4

контролирует пролиферацию, дифференцировку и функции В-лф, активирует и Т-лф, а ингибирует НК и МФ, продукцию провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, 6, 8, ФНО)

ИЛ-10

ингибирует: продукцию ИФγ Т-лф и НК, провоспалительных цитокинов МФ, продукцию ИЛ-1, 6, ФНО МФ

ИЛ-13

по действию на В-лф и МЦ, МФ имеет много общего с ИЛ-4, но не действует на Т-лф, усиливает антигенпрезентирующую функцию МФ и повышает синтез ими ИЛ-1ra

Tk и НК, увеличивает продукцию ими перфоринов и Ифγ, активирует

ИЛ-5

ФР В-лф и Э, способствует дифференцировке В-лф в ПК, особенно в продуценты IgА

ИЛ-7

основной лимфопоэтин

ИЛ-9

стимулирует выделение ИЛ-2, 4, 6, 11, 9, Ифγ, стимулирует цитотоксичность Тk и НК, индуцирует апоптоз

ИЛ-15

ИЛ-14

способствует образованию В-клеток памяти, пролиферации активированных В-клеток, подавляет продукцию АТ

является синергистом ИЛ-2

В основе способность ИС реагировать на чужеродные элементы, имеющие вполне

Память. Если АГ являлся причиной иммунной реакции, то элементы системы в отношении этого АГ навсегда остаются. Последующие контакты с АГ сопровождаются усиленной или "адаптированной" реакцией (позитивная память). Иногда повторный контакт с АГ заканчивается ослабленной реакцией (проявление толерантности или негативная память). Специфичность и память позволяют решить, является ли реакция организма на чужеродный агент иммунной или нет

Кооперативность. Клеточные реакции иммунитета и образование АТ являются следствием тесного взаимодействия различных клеток, а также клеток и цитокинов

Подвижность. ИКК, модуляторы их активности и АТ циркулируют в организме. Эффективность системы обеспечивается диссеминацией её элементов в органах и тканях

Регуляция. Регуляции подлежат интенсивность ИО, его продолжительность, соотношение ГИО и КИО. Индивидуальные различия детерминированы генетически (Ir-Gen ассоциирован с HLA). Ген Ir определяет характер взаимодействия клеточных элементов ИС

иммуногенной форме на поверхности фагоцитирующих клеток, распознавания сформированного иммуногена Т-

ВТОРОЙ ЭТАП ИО

стимуляция и клональная экспансия тех В- и Т- клонов, которые отвечают данному АГ. Экспансия - клеточная пролиферация и перемещение клеток из одного скопления лимфоидной ткани в другое. Т-клеточная пролиферация происходит под управлением ИЛ-2

ТРЕТИЙ ЭТАП ИО

поддержание и регуляция ИО осуществляется Th1 и Th2, образующимися в периферических лимфоидных органах и выходящими из тимуса в виде Th0

При взаимодействии с АГ в первый раз, до и обнаружения АТ, в крови проходит несколько дней (IgM). Это первичный ответ

При повторном взаимодействии с АГ, произойдет более быстрое появление АТ и в больших количествах (IgG). Это вторичный ответ

котором одновременно принимают участие различные клетки со сложной системой клеточных

Основой неспецифической компоненты ИО служит воспалительная реакция, привлекающая к месту внедрения чужеродных агентов клетки ИС (Н, МФ, Лф). Клетки выделяют медиаторы воспаления, способствуя блокировке, фагоцитозу и разрушению микроорганизмов. В ходе этой неспецифической реакции активируется система комплемента

Неспецифические факторы иммунитета и обусловленная ими воспалительная реакция избирательно вовлекают в ИО клоны Лф, несущих рецепторы, распознающие АГ

Однако для развития ИО требуется цепь подготовительных процессов, в основе которых лежат межклеточные взаимодействия

и Th с помощью ряда взаимно комплементарных молекул их поверхности,

В зависимости от путей реализации ИО разделяют на гуморальный (ГИО) и клеточный (КИО)

активировать Т-лф. Тогда синтез IgM не сопровождается образованием клеток памяти

При ответе на Т-зависимые АГ, происходит кооперация Т- и В-лф. Выделяют следующие стадии:

распознавание АГ

презентация АГ-МФ с белками МНС II и МНС I на мембране

передача информации на Th

бласттрансформация В-лф

дифференцировка бластов в ПК и В- клетки памяти

синтез АТ и элиминация АГ

индуктивный период

продуктивный период

Ig вырабатываются и секретируются ПК, которые находятся в лимфоузлах и не циркулируют. ПК происходят из В-лф

контролируется красным костным мозгом, развивается на растворимые АГ - белки, ЛПС, экзотоксины, на внеклеточных паразитов

Гуморальный иммунный ответ

- затухания ответа вплоть до практически полного исчезновения АТ
латентная фаза

фаза роста - быстрое увеличение количества АТ в сыворотке до максимально возможных величин (4-5 - 9-14 дней)

титры Ig

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

время после контакта с АГ (нед.)

первичный ответ

IgM

IgG

12 14 16 18 20

вторичный ответ

IgM

IgG

При вторичном ответе (повторная иммунизация) АТ накапливаются в сыворотке крови значительно быстрее и в большем количестве за счет образовавшихся клеток памяти от первичной иммунизации

тяжелых цепей одного типа, соединенных с легкими цепями. Ig различаются

Кроме легких и тяжелых цепей молекулы IgM включают J-цепь, а молекулы IgA — секреторный компонент

Fc-фрагмент определяет способность Ig связывать комплемент и присоединяться к разным типам клеток — МФ, Тр, ТК

Fab-фрагмент. На N-концах тяжелых и легких цепей расположены вариабильные области, которые в сочетании и образуют АГсвязывающую структуру – паратоп. Связывается с АГ посредством физических сил

Для распознавания всего многообразия АГ окружающей среды ИС должна вырабатывать не менее 108 АТ разной специфичности

тяжёлой цепи
Fab
связывание антигена
Fc
эффекторные
биологические
функции
V
V
V
V
C
C
C
C
C
C
C
C
V – вариабельные области
С – константные области

Это класс АТ, обладающий противовирусной и противобактериальной активностью (агглютинация) и

slgG при воспалении высокоэффективно усиливает фагоцитоз и комплементзависимый лизис, а также участвует в нейтрализации адгезивных молекул патогена.

IgG имеют подклассы G1, G2, G3, G4. Они - мономеры

IgG

путей, содержатся в слезах, слюне, молоке и обеспечивают местный иммунитет

IgA нейтрализуют токсины и вызывает агглютинацию микроорганизмов и вирусов, ингибирует способность вирусов и бактерий к адгезии на поверхности эпителиального пласта

рецепторами ТК и Б
IgE принимают участие в нейтрализации токсинов,

антигенраспознающих рецепторов. В процессе дифференцировки В-лф эти рецепторы появляются первыми.

У IgD короткий период полураспада (2,8 дня)

плода и первичном ИО.
У IgМ короткий период полураспада (5 дней)
Это

С этим свойством связано такое качество, как аффинность - прочность

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ Ig

Молекула АТ выполняет два типа функций:

- связывание АГ на основе специфического распознавания эпитопа АГ паратопом АТ

- эффекторные функции, определяются константной областью и особенностями Fc-фрагментов

Свободные АТ выполняют следующие функции:

- агглютинация бактерий и вирусов

- опсонизация бактерий, к которым Fab регион АТ имеет специфичность

- нейтрализация токсинов, выделяемых бактериями

подвижность
- активация комплемента особенно Fc-регионом IgM и IgG, что

- защита слизистых оболочек обеспечивается IgA за счет подавления приклеивание патогенов к поверхности слизистой оболочки. Эту роль выполняет Fab-фрагмент

- способствование дегрануляции ТК при связывании со специфическим IgЕ

- АТзависимая клеточно-опосредованная цитотоксич- ность. АТ связываются с микроорганизмами с помощью своих Fab-фрагментов. НK, Тk и МФ, через Fc-рецепторы убивают эти микроорганизмы за счет высвобождения перфоринов

на внутриклеточные организмы
Эффекторы - сенсибилизированные Т-лф и выделяемые ими

В основе КИО лежит образование селекция АГ Т-лф, несущего на своей поверхности ТКР нужной специфичности, и стимуляция его деления и дифференцировки с образованием клона однотипных Тk, взаимодействующих с АГ, входящим в состав чужеродной клетки, и способных убивать эти клетки (перфорины и цитолизины)

B
ИЛ-2; ИФ-
К.-М.
АПК
Т (CD4)
Т (CD4)
Тk(CD8)
перфорины
МФ

Тh1
Тh2
B
АОК
АОК

в этап позитивной селекции
Позитивная селекция - дифференцировка тимоцитов на

Негативная селекция - выбраковка аутореактивных тимоцитов (распознающих аутологичные пептиды в составе аутологичных МНС).
Созревающие тимоциты встречаются с ДК и МФ, представляющим фрагменты аутоантигенов. Незрелые тимоциты при распознавании специфичных для их РТК АГ получают сигнал генетически запрограммированной смерти – апоптоза. Негативная селекция аутореактивных Т-лф, которые подвергаются делеции

центра будет взаимодействовать встрече с чужеродными АГ. Это принцип двойного

противоположным характером действия Th1 подавляют функции Th2 и сдерживают развитие

СУПРЕССИЯ

ИО в периферических лимфоидных органах.
Клетки памяти - это долгоживущие

ПАМЯТЬ

ИФγ и ИЛ-8
Кинины
Комплемент
Специфические эффекторные механизмы иммунитета
КИО
ГИО
АТ
АЗКЦ
ИФ
Тk

для каждого индивидуума. Одновременно они не должны распознавать аутоантигены, связанные

Иммунологическая толерантность - альтернативная форма специфического ИО, неотвечаемость на собственные АГ (аутоантигены). Она предотвращает нежелательные реакции против собственных органов и тканей

Внутренняя дискриминация - центральная свойство ИС, играющее важную роль в предотвращении разрушения здоровых клеток хозяина НК-клетками. Предотвращается наличием запрещающих рецепторов - определенные молекулы MHC I класса, которые кодируются семейством генов. Белки MHC I класса, выключающие НК-клетки, активизируют цитотоксические T-клетки, которые достигают толерантности различными путями

АГ при повторном его введении
- отсутствием АТ на данный АГ

Селекция клонов тимоцитов - отбор клеток по способности распознавать собственные АГ является определяющим условием дальнейшего внутритимусного развития Т-лф

При распознавании АГ I класса, Лф развиваются в сторону Tk (CD8). При распознавании с АГ II класса, тимоциты трансформируются в Th (CD4)

Основные механизмы иммунологической толерантности:

- клональная делеция

- супрессия В- лимфоцита

- подавление функции Th

- блокада АГ-связывающих рецепторов

и лимфоидные органы поступают только такие Т-лф, которые несут РТК,

Делеция В-клеток происходит костном мозге. Делетируются на ранней стадии дифференцировки В-клетки, экспрессирующие на поверхности Ig рецепторы с высокой аффинностью к собственным АГ. Процесс селекции В-лимфоцитов также проходит два этапа селекции. При этом позитивную селекцию определяет распознавание неизвестного фактора микроокружения, тогда как негативная селекция происходит аналогично тому, как она осуществляется в популяции Т-клеток

Выбраковка аутореактивных клонов и формирование аутотолерантности продолжается после эмиграции Т-клеток из тимуса. В этом случае значительная часть аутоспецифических клеток не погибает, а блокируется вследствие индукции анергии и подавления их активности супрессорными влияниями

Центральная (тимическая) толерантность к аутоАГ обеспечивается делецией тех дифференцирующихся Т-клеток, АГспецифичные рецепторы которых обладают высоким сродством к собственным АГ, локализованным в тимусе

Периферическая (посттимическую) толерантность к собственным АГ обеспечивают три механизма:
- циркулирующие в крови аутореактивные Т-клетки "не замечают" собственные АГ, (локализованы в не связанных с циркуляцией тканях)
- аутореактивные клетки делетируются
- аутореактивные клетки становятся анергичными, неспособными взаимодействовать с АГ

Если ко-стимулирующие молекулы разрушены, отсутствуют или блокированы, Т-лф не отвечают на специфический АГ и превращаются в анергичные клетки

и целой сетью ИКК. Кроме того, он зависит от генетических

Факторы, влияющие на ИО:

специфические АТ

тип АГ

его доза

пути его поступления

свойства АПК

генетические особенности организма

наличие предшествующего контакта ИС с данным или перекрестно-реагирующим АГ

момент распознавания АГ и активации. Если в этот момент преобладает

Если в окружении Т-лф преобладает ИФγ, то Т-лф начинают продуцировать большие количества Ифγ, ФНО и цитокины, участвующие в КИО (иммунном воспалении). Тогда Т-лф выступают в качестве помощника МФ, так как ИФγ активирует МФ. ИФγ повышает антимикробную активность МФ

Т-лф держат ИО под контролем, не допуская чрезмерной активации отдельных ИКК, благодаря цитокинам, способным не только активировать, но и подавлять функции клеток

ИО организма - процесс высоко специфический, его интенсивность в целостном организме корригируется

ЭНД и ЭНК стимулируют активность Т-клеток и НК. Лф способны

Центральная модуляция функций ИС может осуществляться через эндокринную систему

ГИПОФИЗ

АКТГ

оказывает влияние на функцию Т-, В-лф и МФ

ТТГ

усиливает АТпродукцию

СТГ

стимулирует пролиферацию и дифференцировку Т-эффекторов

VP

стимулирует синтез ИФγ

периферической крови человека
НАДПОЧЕЧНИКИ
Глюкокортикоиды
вызывают торможение ГИО и КИО и

перенос АТ от матери к плоду начинается на 3-4 месяце
на

в тимусе выделяются иммунодепрессивные гормоны, способствующие формированию иммунной толерантности

IgG начинают переходить через плаценту на 3-4 месяце. Max с 22-28 недели. На 26-27 неделе сравнимо со взрослыми

IgM появляются после 20 неделе. Через плаценту не проходят, поэтому снижена устойчивость к грам(▬) бактериям

Реакция на микробную конфронтацию с 20 недели

на АГ. Однако выделение цитокинов незначительно
Большое значение имеют механизмы неспецифического

Имеется частичная недостаточность НК

IgG снижаются к 6-9 месяцам. После 9 месяцев начинается собственное производство. Нормы взрослого достигают к 6-7 годам

IgM активация синтеза после родов с max ко 2-3 неделе. К 1-2 месяцу синтез снижается. Увеличивается синтез к 1 году, достигая взрослой нормы к 1-2 годам

IgА начинается синтез со 2-3 недели после рождения. Локальная продукция в ЖКТ достигает нормы взрослых к 4-6 месяцам, в бронхах к 9-12 годам

IgE, D появляются к 2 годам, достигая нормы взрослых к 10-15 годам