Слайд 1Учение об иммунитете
Лекция по микробиологии № 6
Слайд 2Иммунитет
Иммунитет — способ защиты генетического постоянства внутренней среды организма от
веществ или тел, несущих чужеродную генетическую информацию.
Значение иммунитета:
• надзор
за генетическим постоянством внутренней среды организма;
• распознавание «своего и чужого»;
• охрана генетической чистоты вида на протяжении жизни индивидуума.
Слайд 3Виды и формы иммунитета.
Врожденный иммунитет — генотипический признак, который передается
по наследству. (Например, невосприимчивость человека к возбудителю чумы собак или
животных к гонококку).
А. Видовой - присущ всем особям данного вида.
Б. Индивидуальный - присущ отдельным особям данного вида.
Приобретенный иммунитет — фенотипический признак, приобретаемый в течение жизни данного индивидуума, он не передается по наследству.
А. Естественный приобретенный иммунитет.
• естественный активный возникает после перенесенной инфекции;
• естественный пассивный обеспечивается за счет антител, передаваемых от матери через плаценту или с грудным молоком
Б. Искусственный приобретенный иммунитет.
- искусственный активный — после введения вакцин или анатоксинов, на которые организм вырабатывает иммунитет;
- искусственный пассивный — после введения извне готовых антител или клеток-эффекторов.
Иммунитет делят на:
1. Стерильный - организм свободен от соответствующего возбудителя,
2. Нестерильный - возбудитель соответствующего заболевания сохраняется в организме, и только при этом условии поддерживается иммунитет (туберкулез, сифилис и др.).
Слайд 4Структура иммунной системы.
Иммунная система - комплекс органов и тканей организма
человека, сформировавшийся в ходе эволюционного развития для защиты от чужеродных
агентов.
К центральным органам иммунной системы относят:
• красный костный мозг;
• тимус (вилочковую железу);
• лимфоидный аппарат кишечника.
К периферическим органам иммунной системы относятся:
• селезенка;
• лимфатические узлы;
• лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового тракта;
• лимфатические и кровеносные сосуды.
Слайд 5Первичные - центральные органы иммунной системы
В костном мозге и
тимусе происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток — Т- и В-лимфоцитов
(лимфопоэз). В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, являющиеся родоначальниками как Т- и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.
Клетки крови формируются
в костном мозге (фотография).
Слайд 6Первичные - центральные органы иммунной системы
В тимусе происходит созревание Т-хелперов
и Т-киллеров, которые изначально поступают из костного мозга незрелыми, в
процессе созревания они приобретают рецепторы для распознавания антигена и CD4+ или CD8+ рецепторы для согласованной работы с другими иммуноцитами (схема).
Слайд 7Вторичные - периферические органы иммунной системы
Лимфатические узлы,
Селезенка,
Лимфатические фолликулы,
расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового тракта,
Лимфатические и
кровеносные сосуды.
В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходит их встреча с иммунокомпетентными клетками, эти органы являются местом распознавания антигена и развития специфического ответа, местом взаимодействия иммунокомпетентных клеток, их пролиферации (клональной экспансии), антигензависимой дифференцировки (иммунопоэза) и местом накопления продуктов иммунного ответа.
Слайд 8Неспецифические факторы защиты организма
Под неспецифическим иммунитетом подразумевают систему предсуществующих
защитных факторов организма, присущих данному виду как наследственно обусловленное свойство.
Иммунитет, создаваемый анатомическими, физиологическими, клеточными и молекулярными факторами, которые являются естественными составляющими элементами организма, иначе называют конституционным. Такие факторы защищают организм от разных экзогенных и эндогенных агрессий, они передаются наследственно, их защитные функции лишены избирательности и они не способны сохранять память от первичного контакта с чужеродностью.
Слайд 9Неспецифические факторы защиты организма – анатомические и физиологические барьеры
Физические (анатомические)
барьеры
Кожа. Неповрежденная кожа представляет собой обычно непроницаемый барьер для микроорганизмов,
которые не являются представителями ее нормальной микрофлоры.
Слизистые оболочки. Механизмы защиты на уровне слизистых оболочек - слизь, реснички мерцательного эпителия, лизоцим, пероксидазы, секреторные антитела, фагоцитирующие клетки, лимфоциты.
Нормальная микрофлора организма. Эти микроорганизмы способны противостоять действию патогенных микроорганизмов и губительно действовать на них, тем самым участвуя в защите организма.
Слайд 10Неспецифические факторы защиты организма – анатомические и физиологические барьеры
Физиологические барьеры
Этот
тип защиты включает температуру тела, рН и напряженность кислорода в
районе колонизации микроорганизмами, а также различные растворимые факторы, воспаление.
Воспаление - сумма защитно-адаптивных реакций, развивающихся в тканях при их повреждении. Признаки, характеризующие острое воспаление: покраснение, отек, боль, локальное повышение температуры и нарушение функций органа или ткани. Если интенсивность острой реакции оказывается недостаточной для элиминации возбудителя, то она меняет свои характеристики и принимает хроническое течение. С позиции защиты от патогенов большинство системных реакций острого воспаления резко изменяет лимфо- и кровообращение в очаге. Вазодилатация и повышение проницаемости капилляров облегчает выход из просвета капилляров защитных клеток. Весьма важным фактором является снижение рН в воспаленных тканях, обусловленное преимущественно секрецией молочной кислоты фагоцитами- оно оказывает губительное действие на бактерии, повышает микробицидную активность низкомолекулярных органических кислот и снижает резистентность к действию антимикробных химиопрепаратов.
Слайд 11Неспецифические факторы защиты организма – клеточные формы защиты, фагоцитоз.
К
клеточным факторам неспецифической защиты относятся фагоцитирующие клетки и натуральные киллеры.
Фагоцитирующие
клетки. Одним из мощных факторов резистентности является фагоцитоз. Установлено, что фагоцитарными свойствами обладают лейкоциты крови и лимфы (микрофаги, моноциты и макрофаги).Они различаются по форме и размерам, в зависимости от тканей, где они обнаруживаются.
Фагоцитам присущи три функции:
Защитная. Фагоцитозом уничтожаются чужеродные объекты, т.е. происходит очистка организма от инфекционных агентов, продуктов распада, отмирающих клеток, неметаболизируемых органических веществ.
Секреторная. Взаимодействие объекта фагоцитоза с фагоцитом стимулирует бактерицидные системы последнего и приводит к выработке ферментов, таких как лизоцим и катепсин. Фагоциты синтезируют и секретируют множество цитокинов - биологически активных веществ, необходимых для поддержания иммунного ответа организма на чужеродное вещество.
Представляющая. Переработка антигена (процессинг) и представление его иммунокомпетентным клеткам, принимающим участие в формировании иммунного ответа.
Фагоцитирующая клетка захватывает
бактерии (электронная микрофотография).
Слайд 12Фагоцитоз
Хемотаксис - продвижение фагоцита к объекту фагоцитоза, осуществляется с помощью
псевдоподий.
Адгезия (прикрепление). На мембране фагоцитов размещены различные рецепторы для
захвата микроорганизмов.
Эндоцитоз (поглощение). Принципы поглощения бактерий идентичны таковым у амеб: захваченные частицы погружаются в протоплазму и в результате образуется фагосома с заключенным внутри объектом.
Внутриклеточное переваривание. К фагосоме устремляются лизосомы, затем оболочки фагосомы и лизосомы сливаются и ферменты лизосом изливаются в фаголизосому. Фагоцитированные микроорганизмы подвергаются атаке комплекса различных микробицидных факторов.
Последовательность фагоцитоза
Незавершенный фагоцитоз.
Менингококки (мелкие диплококки)
в большом количестве находятся
внутри фагоцитов в
жизнеспособном состоянии.
Слайд 13Неспецифические факторы защиты организма – клеточные формы защиты, натуральные киллеры.
Натуральные
киллеры.
Натуральные киллеры (НК или NK) или естественные киллеры представляют собой
популяцию лимфоидных клеток, лишенных признаков Т- и В-лимфоцитов. Их участие в неспецифическом иммунном ответе состоит в способности оказывать прямое цитотоксическое действие на злокачественнотрансформированные и вирусинфицированные клетки, а также клетки, поглотившие некоторые внутриклеточные бактериальные патогены. В процессе цитолиза различают три основных стадии: распознавание, выделение цитотоксинов («летальный удар») и лизис клетки-мишени.
Клетка-киллер (меньшая клетка внизу)
атакует опухолевую клетку.
Слайд 14Гуморальные неспецифические факторы защиты.
К гуморальным механизмам естественной неспецифической защиты относятся
содержащиеся в крови и других жидкостях организма ферментные системы:
• система
комплемента (может также участвовать в специфической защите). Комплемент — это неспецифическая ферментная система крови, включающая 9 различных протеиновых фракций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген — антитело, и оказывающая лизирующее действие на связанные антителами клеточные антигены;
• лизоцим — белок, содержащийся в крови, в слюне, слезной и тканевой жидкости. Он активен в отношении грамположительных бактерий, так как нарушает синтез муреина в клеточной стенке бактерий;
• бета-лизины — более активны в отношении грамотрицательных бактерий;
• лейкины — протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов. Они нарушают целостность поверхностных белков микробных клеток;
• интерферон — продукт клеток, обладающий противовирусной и регуляторной активностью;
• система пропердина — комплекс белков, обладающих противовирусной, антибактериальной активностью в присутствии солей магния;
Слайд 15Понятие об антигенах и их основные характеристики.
Антигены - вещества различного
происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций.
Свойства
антигена:
- Иммуногенность - способность антигена индуцировать в организме иммунный ответ.
- Антигенность - способность антигена взаимодействовать только с гомологичными антителами и лимфоцитами определенного клона.
- Специфичность - структурные особенности, отличающие один антиген от другого.
Виды антигенов:
- Иммуногены или полные антигены - это вещества, вызывающие полноценный иммунный ответ и обладающие свойствами: иммуногенностью, антигенностью и специфичностью.
- Гаптены - неполные антигены, относительно простые вещества, способные участвовать в иммунологических взаимодействиях, но не способные самостоятельно индуцировать иммунный ответ. Гаптены обладают свойствами антигенностью и специфичностью, но не обладают иммуногенностью.
Гаптены после присоединения к крупным, обычно белковым молекулам (носителям), могут приобретать свойства полного антигена.
- Толерогены - антигены, способные подавлять иммунные реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них.
Слайд 16Классификация антигенов.
Изоантигены или групповые антигены - это антигены, по которым
отдельные индивидуумы или группы особей одного вида различаются между собой.
Трансплантационные
антигены - уникальный набор антигенов, свойственных только отдельному организму. Эти антигены кодируются группой генов, находящихся у человека на 6 хромосоме играют обязательную роль в индукции иммунного ответа на любой антиген.
Рецепторы, встроенные
в мембрану эритроцита,
являются антигенами организма
(изоантигены) в том числе
антигены А и В системы
АВО и резус фактор.
Слайд 17Микробные антигены.
По специфичности микробные антигены делятся:
• на перекрестно-реагирующие (гетероантигены) —
это антигены, общие с антигенами тканей и органов человека. Они
имеются у многих микроорганизмов и рассматриваются как важный фактор вирулентности и пусковой механизм развития аутоиммунных процессов;
• группоспецифические — общие у микроорганизмов одного рода или семейства;
• видоспецифические — общие у разных штаммов одного вида микроорганизмов;
• вариантспецифические (типоспецифические) — встречаются у отдельных штаммов внутри вида микроорганизмов.
По локализации антигены бактерий делятся на:
• целлюлярные (связанные с клеткой);
• экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой). Основные целлюлярные антигены:
• соматический — О-антиген (глюцидо-липоидо-полипепдидный комплекс);
• жгутиковый — Н-антиген (белок);
• поверхностные — капсульные — К-антиген, fi-антиген, Vi-антиген.
Экстрацеллюлярные антигены — это продукты, секретируемые бактериями во внешнюю среду, в том числе антигены экзотоксинов, ферментов агрессии и защиты и др.
Антигены бактерий:
О-антиген (3 - клеточная стенка);
Н-антиген (7 - жгутик);
К-антиген (2 - капсула).
Слайд 18Антигены вирусов
В каждом вирионе любого вируса содержатся различные антигены. Одни
из них являются вирусспецифическими. В состав других антигенов входят компоненты
клетки хозяина (липиды, углеводы), которые включаются в его внешнюю оболочку. Антигены простых вирионов связаны с их нуклеокапсидами. По своему химическому составу они принадлежат к рибонуклеопротеидам или дезоксирибонуклеопротеидам, которые являются растворимыми соединениями и поэтому обозначаются как S-антигены. У сложноорганизованных вирионов одни антигенные компоненты связаны с нуклеокапсидами, другие - с гликопротеидами внешней оболочки. Многие простые и сложные вирионы содержат особые поверхностные V-антигены - гемагглютинин и фермент нейраминидазу.
Антигены вирусов гриппа
(вверху) и гепатита В
(внизу) поверхностные
(V-антигены) и
серцевинные (S-антигены).
Слайд 19Механизмы специфического иммунного ответа. Клетки иммунной системы.
Наряду с факторами неспецифической
защиты среда организма защищена от проникающих в нее чужеродных макромолекул,
в том числе от патогенных микробов, механизмами специфического иммунного ответа.
Эти механизмы приобретаются организмом после контакта с конкретным чужеродным веществом, носящим название антиген.
Действие этих механизмов строго избирательно и распространяется только на конкретный антиген, который индуцировал иммунный ответ. Реализация иммунного ответа является функцией высоко специализированной иммунной системы организма.
Основные защитные функции иммунной системы - распознавание и элиминацию чужеродных макромолекул - осуществляют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты и макрофаги), а также продуцируемые и секретируемые ими макромолекулы - антитела (иммуноглобулины).
Специфический иммунный ответ является одним из компонентов общей системы защиты организма, в которой все вышеперечисленные клетки и макромолекулы взаимосвязаны.
Местом функциональной кооперации всех перечисленных клеток и макромолекул служат органы и ткани иммунной системы организма.
Слайд 20Клетки иммунной системы.
Лимфоциты - это единственные клетки организма, способные специфически
распознавать и различать разные антигены и отвечать активацией на контакт
с определенным антигеном.
Лимфоциты находятся в состоянии рециркуляции, т.е. постоянно происходит обмен клетками между кровью, лимфой и лимфоидными органами.
Каждый отдельный антиген распознается лишь очень небольшой частью популяции лимфоцитов, несущих специфические для него антиген-распознающие рецепторы.
Встретив и распознав этот антиген, лимфоциты размножаются (пролиферация) и дифференцируются, благодаря клональной селекции.
Большая часть из них принимает непосредственное участие по уничтожению антигена, а меньшая часть остается в виде долгоживущих активированных клеток памяти и в данный момент участие в защите не принимает.
Лимфоциты делятся на две популяции, имеющие различные функции и продуцирующие разные белки. В зависимости от места созревания в организме подразделяются на Т-(тимус) и В- (бурса Фабрициуса, костный мозг) лимфоциты.
Клональная селекция
лимфоцитов (схема).
После антигенной стимуляции
лимфоциты размножаются
и дифференцируются.
Большая часть из них
активно участвуют в
уничтожении антигена,
а меньшая остается
в виде долгоживущих
клеток памяти.
Слайд 21Антитела
Антителами называются сывороточные белки, образующиеся в ответ на действие антигена.
Они относятся к сывороточным глобулинам, поэтому называются иммуноглобулинами (Ig). Через
них реализуется гуморальный тип иммунного ответа.
Свойства антител:
• специфичность, т. е. способность вступать во взаимодействие с антигеном, аналогичным тому, который индуцировал (вызвал) их образование;
• гетерогенность по физико-химическому строению, специфичности, происхождению.
По происхождению они делятся на:
• нормальные (анамнестические) антитела, которые обнаруживаются в любом организме как результат бытовой иммунизации;
• инфекционные антитела, которые накапливаются в организме в период инфекционной болезни;
• постинфекционные антитела, которые обнаруживаются в организме после перенесенного инфекционного заболевания;
• поствакцинальные антитела, которые возникают после искусственной иммунизации.
По специфичности антитела делятся на те же группы, что и соответствующие микробные антигены:
• группоспецифические;
• видоспецифические;
• вариантспецифические;
• перекрестнореагирующие.
Слайд 22Защитные механизмы антител (функции).
АТ помогают предотвратить инфицирование и/или элиминировать
возбудитель, активируя при этом несколько механизмов.
Опсонизация (иммунный фагоцитоз) - связывание
АТ с клеточной стенкой микроорганизма с последующим эффективным поглощением образовавшегося комплекса фагоцитом.
Антитоксический эффект. АТ могут связывать и тем самым инактивировать бактериальные токсины.
Активация комплемента. Антитела (IgM и IgG) после связывания с Аг (микроорганизм, опухолевая клетка и др.) могут активировать каскад сывороточных протеаз (систему комплемента), что приводит к уничтожению индуктора в результате перфорации его клеточной стенки, усилению хемотаксиса и иммунного фагоцитоза.
Нейтрализация. Взаимодействуя с рецепторами клетки, связывающими бактерии или вирусы, АТ могут препятствовать адгезии и проникновению микроорганизмов в клетки организма-хозяина.
Антителозависимая цитотоксичность. Распознавание клетки-«мишени» антителами, адсорбированными на рецепторах NK-клеток, с последующим разрушением их.
Слайд 23Характеристика иммуноглобулинов.
Выделяют 5 разных классов АТ: IgA, IgD, IgE, IgG
и IgM.
1. IgM - - наиболее ранний класс АТ, обнаруживаемый
при первичном попадании АГ в организм, т.е. наличие IgM к Аг конкретного возбудителя указывает на наличие острого инфекционного процесса. Молекулы IgM опсонизируют, агглютинируют, преципитируют и лизируют содержащие Аг структуры, а также легко активируют систему комплемента.
2. IgG - Основной класс АТ (до 75% всех Ig), защищающих организм от бактерий, вирусов и токсинов. После первичного контакта с Аг синтез IgM обычно сменяется образованием более дифференцированных IgG. Максимальные титры IgG при первичном ответе наблюдаются на 6-8 сутки. Обнаружение высоких титров IgG к Аг конкретного возбудителя указывает на то, что организм находится на стадии реконвалесценции или конкретное заболевание перенесено недавно.
IgG непосредственно участвуют в реакциях иммунного цитолиза, реакциях нейтрализации, а также усиливают фагоцитоз. Только IgG беременной форсируют плацентарный барьер, проходят через базальную мембрану трофобласта в соединительную ткань плода и попадает в капилляры плода. Транспорт IgG через плаценту обеспечивает формирование пассивного иммунитета у плода.
Слайд 24Характеристика иммуноглобулинов.
3. IgA (в сывороточном пуле Ig составляют 15-20%) секретируются
на поверхность эпителиев, присутствуют в слюне, слезах, молоке, выделяются на
поверхность слизистых оболочек, где взаимодействуют с Аг, усиливая защитные свойства слизистых оболочек пищеварительного тракта, дыхательных, половых и мочевыделительных путей.
4. IgE специфически взаимодействуют с тучными клетками и базофильными лейкоцитами; эти клетки содержат многочисленные гранулы с биологически активными аминами. Защитные потенции IgE направлены преимущественно против гельминтов (нематод).
5. IgD. Биологическая роль этого Ig не установлена; IgD обнаруживают на поверхности развивающихся В-лимфоцитов; в сыворотке здоровых лиц он присутствует в крайне низкой концентрации. Уровень IgD повышается при миеломной болезни и хронических воспалительных процессах.
Слайд 25Специфические формы иммунного ответа. Антителообразование.
Иммунный ответ — совокупность процессов,
происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки,
участвующие в иммунном ответе (Т- и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунекомпетентными. В-лимфоциты генетически запрограммированы на синтез поверхностного рецептора иммуноглобулиновой природы (иммуноглобулиновые антигенраспознающие рецепторы), специфичного к одному определенному антигену. Встретив и распознав этот антиген, В-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул, называемых антителами. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал В-клетки.
В-лимфоциты
после антигенной стимуляции
размножаются и
дифференцируются
в плазматические клетки (ПК),
которые образуют
и выделяют антитела.
Слайд 26Специфические формы иммунного ответа. Иммунный фагоцитоз и киллерная функция клеток.
Макрофаги
фагоцитируют чужеродный агент и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную
информацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам (лимфоцитам), снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимающим клеткам.
Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям: одни выполняют регуляторные, а другие — эффекторные функции.
Слайд 27Специфические формы иммунного ответа. Иммунный фагоцитоз и киллерная функция клеток.
К
регуляторам относят Т-хелперы (Th):
• Th0 узнают детерминантные группы антигена на
мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролиферации и дифференцировке, следствием которой является продукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Тh3;
• Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток — Т-киллеров (клеточный иммунитет);
• Th2 через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител (гуморальный иммунитет);
• Тhз также образуют лимфокины, стимулирующие пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих пролиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.
Слайд 28Специфические формы иммунного ответа. Иммунный фагоцитоз и киллерная функция клеток.
Субпопуляция
Т-киллеров осуществляет разрушение клеток организма, зараженных вирусами или иными внутриклеточно
размножающимися патогенными микробами. Свои функции воздействия на другие клетки Т-лимфоциты осуществляют путем выделения растворимых белков - цитокинов, которые передают сигналы другим клеткам, или путем прямых межклеточных контактов. В цитотоксической реакции атакующая клетка направляет содержимое своих гранул наружу, к клетке-мишени. Гранулы цитотоксических Т-клеток содержат соединения, называемые перфоринами, которые способны создавать каналы в наружной мембране клеток-мишеней. (Подобно этому, антитела, связавшись с поверхностью клетки-мишени, могут привлечь комплемент для перфорирования ее цитоплазматической мембраны). Кроме того гранулы содержат лимфотоксины, которыми цитотоксические лимфоциты, путем введения через проделанное отверстие в мембране, лизируют клетку-мишень. Некоторые цитотоксические клетки способны также своим сигналом включать программу саморазрушения клетки-мишени - процесс апоптоза.
Слайд 29Специфические формы иммунного ответа. Иммунологическая толерантность.
По типу взаимодействия клеток и
образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать 3 типа иммунного
ответа:
• гуморальный иммунный ответ;
• клеточный иммунный ответ;
• иммунологическую толерантность.
При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов — плазматические клетки, точнее, продукты их жизнедеятельности — антитела.
При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками являются потомки Th1 — Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены. Иммунологическая толерантность — это специфическая иммунологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируются эффекторные механизмы, способные его элиминировать.
Иммунный ответ против собственных тканей организма в нормальных условиях не развивается, т.е. иммунная система толерантна к подавляющему большинству Аг тканей организма (аутоантигены). Искусственная толерантность к чужеродным Аг может быть вызвана иммунизацией по определенной схеме (например, толерантность «низкой дозы» - дробное введение Аг в возрастающих количествах или толерантность «высокой дозы» - однократное введение Аг в высокой дозе).
Иммунный ответ любого типа проходит 2 фазы:
• 1-я, непродуктивная, — распознавание антигенов и взаимодействие иммунокомпетентных клеток;
• 2-я, продуктивная, — пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.
Слайд 30Специфические формы иммунного ответа. Иммунологическая память.
Иммунологическая память - способность организма
отвечать на повторное введение антигена иммунной реакцией, характеризующейся большей силой
и более быстрым развитием.
Клетки иммунологической памяти – долгоживущие Т -и В-лимфоциты, сохраняющие многие годы способность реагировать на повторное введение антигена, так как вырабатываются рецепторы к этому антигену. Иммунологическая память проявляется как ускоренный специфический ответ на повторное введение антигена.
Иммунологическая память к антигенным компонентам окружающей среды лежит в основе аллергических заболеваний, а к резус-антигену (возникает при резус-несовместимости беременности) - в основе гемолитической болезни новорожденных. Феномен иммунологической памяти используется в практике вакцинации людей.
Слайд 31Первичный и вторичный иммунный ответ.
Первичный ответ. Появлению АТ предшествует латентный
период продолжительностью 3-5 суток. В это время происходит распознавание Аг
и образование клонов плазматических клеток. Затем наступает логарифмическая фаза, соответствующая поступлению АТ в кровь; ее продолжительность - 7-15 суток. Постепенно титры АТ достигают пика и наступает стационарная фаза, продолжительнстью 15-30 суток. Ее сменяет фаза снижения титров АТ, длящаяся 1-6 месяцев.
Вторичный ответ. После антигенной стимуляции часть В- и Т-лимфоцитов циркулирует в виде клеток памяти. Особенности вторичного иммунного ответа - высокая скорость антителообразования, появление максимальных титров АТ и длительное (иногда многолетнее) их циркулирование. Основные характеристики вторичного ответа:
образование АТ индуцируется значительно меньшими дозами Аг;
индуктивная фаза сокращается до 5-6 ч;
среди АТ доминируют IgG, пик их наступает раньше (3-5 сут);
АТ образуются в более высоких титрах и циркулируют в организме длительное время.
Слайд 32Гуморальные иммунные реакции
В результате кооперации макрофагов, Т-хелперов и В-лимфоцитов и
дальнейшей дифференцировки В-лимфоцитов в плазматические клетки,
последние продуцируют антитела, которые
нейтрализуют антиген.
Слайд 33Гуморальные иммунные реакции
В гуморальных иммунных реакциях участвуют три клеточных типа:
макрофаги (Аг-представляющие клетки), Т-хелперы и В-лимфоциты.
Аг-представляющие клетки фагоцитируют микроорганизм и
перерабатывают его, расщепляя на фрагменты (процессинг Аг). Фрагменты Аг выставляются на поверхности Аг-представляющей клетки. Аг-представляющая клетка с фрагментами Аг предъявляется Т-хелперу. Распознавание комплекса Т-хелпером стимулирует секрецию интерлейкина-1 макрофагами.
Т-хелпер под действием интерлейкина-1 синтезирует интерлейкин-2 и рецепторы к интерлекину-2; последний стимулирует пролиферацию Т-хелперов, а также ЦТЛ. Таким образом, после взаимодействия с Аг-представляющей клеткой Т-хелпер приобретает способность отвечать на действие ИЛ-2 бурным размножением. Биологический смысл этого явления состоит в накоплении Т-хелперов, обеспечивающих образование в лимфоидных органах необходимого пула плазматических клеток, вырабатывающих АТ к данному Аг.
В-лимфоцит. Активация В-лимфоцита предполагает прямое взаимодействие Аг с молекулой Ig на поверхности В-клетки. В этом случае сам В-лимфоцит перерабатывает Аг и представляет его фрагмент на своей поверхности. Этот комплекс распознает Т-хелпер, отобранный при помощи того же Аг. Узнавание рецептором Т-хелпера комплекса на поверхности В-лимфоцита приводит к секреции Т-хелпером ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, под действием которых В-клетка размножается, образуя клон плазматических клеток (плазмоцитов). Плазмоциты синтезируют антитела. Часть зрелых В-лимфоцитов после антигензависимой дифференцировки циркулируют в организме в виде клеток памяти.
Антитела, специфически взаимодействуя с антигенными детерминантами (эпитопами) на поверхности микроорганизмов, образуют с ними иммунные комплексы, что ведет к активации мембраноатакующего комплекса системы комплемента и лизису микробных клеток. Кроме того, иммунные комплексы, включающие микроорганизмы и специфические антитела, быстрее и легче захватываются фагоцитирующими клетками организма при участии Fc-рецепторов. При этом ускоряется и облегчается внутриклеточная гибель и переваривание. Защитная роль антител в антитоксическом иммунитете определяется также их способностью нейтрализовать токсины. Секреторные иммуноглобулины класса А обеспечивают местный специфический иммунитет слизистых оболочек, препятствуя прикреплению и проникновению патогенных микроорганизмов.
Вместе с тем гуморальная защита малоэффективна против внутриклеточно паразитирующих бактерий, риккетсий, хламидий, микоплазм, грибов, простейших и вирусов. Против этих возбудителей более эффективны клеточные механизмы специфического иммунитета, к которым относится иммунное воспаление - реакция гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и цитотоксическая активность Т-киллеров, NК-клеток, макрофагов.
Слайд 34Клеточные иммунные реакции
Клеточный иммунный ответ опосредован активированными Т-хелперами
макрофагами и
другими фагоцитирующими клетками,
а также цитотоксическими Т-лимфацитами.
Слайд 35Клеточные иммунные реакции
В очаге иммунного воспаления Т-эффекторы ГЗТ, активированные при
контакте с микробными антигенами, продуцируют лимфокины, индуцирующие микробоцидные механизмы фагоцитов.
В результате усиливается внутриклеточная гибель захваченных фагоцитами возбудителей.
Гибель клеток-«мишеней» вместе с паразитирующими в них возбудителями может наступить вследствие их распознавания Т-киллерами, специфически сенсибилизированных противомикробных антигенов.
Другой механизм гибели зараженных клеток носит название антителозависимой цитотоксичности (АЗЦТ). Он заключается в распознавании микробных антигенов на мембране зараженной клетки-«мишени» антителами, адсорбированными на Fc-рецепторах NK-клеток или макрофагов. При этом цитотоксичность является результатом действия лизосомных ферментов и других продуктов секреции данных клеток.
В целом клеточные механизмы обеспечивают защиту организма против факультативно и облигатно внутриклеточных паразитов, что позволяет оценивать напряженность специфического иммунитета по результатам кожно-аллергической реакции. Этим же объясняется и тот факт, что наиболее эффективными для специфической профилактики таких инфекций являются вакцины из живых ослабленных микроорганизмов, активирующие клеточные механизмы иммунитета.