Экологическая иммунология и аллергология —

Экологическая иммунология и аллергология - направление, изучающее экологические иммунотропные факторы (ЭИФ), их влияние на иммунную систему человека, на здоровье индивидуума в популяции. Задачи экологической иммунологии • Обнаружение и характеристика ЭИФ • Установление связи между действием ЭИФ и изменениями со стороны иммунной системы • Иммунологический мониторинг – длительное слежение за ЭИФ и состоянием иммунной системы • Устранение вредных факторов и профилактика нарушений иммунной системы

Классификация ЭИФ 1. Природные (естественные) - температура, уровень радиации, УФ, соединения микроэлементов, др. 2. Антропогенные - влияние ТЭС и АЭС, осушение и орошение земель, выбросы промышленных предприятий, применяемые химические соединения, др. По характеру действия: • Мягкие и жесткие • Прямого и опосредованного действия • Регулируемые и нерегулируемые • Локальные и глобальные • Аккумулируемые и неаккумулируемые

Противоинфекционный иммунитет - приобретенный иммунитет против конкретного возбудителя конкретного инфекционного заболевания. Индуцирован этим возбудителем и направлен на его элиминацию.

Классификация противоинфекционного иммунитета По происхождению По связи с возбудителем По охвату организма По механизму естественный По направленности искусственный клеточный общий стерильный Активный местный гуморальный нестерильный пассивный антитоксический смешанный Активный антибактериальный пассивный противогрибковый противовирусный

По происхождению естественный искусственный активный пассивный 1. Естественный • пассивный – пассивная передача АТ от матери плоду через плаценту и от матери ребенку при кормлении. • активный - формируется после перенесенного инфекционного заболевания. Направлен против конкретного возбудителя. Появляется через 1 -2 недели после начала заболевания. Достаточно напряженный и может длиться годы. 2. Искусственный • пассивный - формируется путем введения в организм готовых АТ в виде иммунной сыворотки, плазмы, гамма- глобулина. Возникает сразу после введения, длится 3 -5 недель. Применяется для экстренного создания иммунитета. • активный – формируется после введения в организм вакцины. Его напряженность и длительность ниже естественного активного.

По связи с возбудителем: • Стерильный (постинфекционный) - возникает в результате иммунного ответа и продолжается после элиминации возбудителя (корь, дифтерия). • Нестерильный (инфекционный) - эффективен только при наличии возбудителя в организме (туберкулез, сифилис). По охвату организма: • Общий - охватывает весь организм (обеспечивается факторами ГИО и КИО) • Местный – охватывает какой-либо орган (обеспечивается Ig. As, факторами неспецифической защиты, факторами приобретенного ГИО и КИО)

Классификация противоинфекционного иммунитета По направленности антибактериальный противогрибковый противовирусный противопаразитарный

Антибактериальный иммунитет Механизм иммунитета зависит от: 1. типа поверхности бактериальных клеток 2. типа патогенности бактериальных клеток 3. расположения бактерий Антитела образуются против всех антигенов бактерий, но главную роль играют антитела против протективных антигенов, так как они обладают более выраженными иммунными свойствами.

Типы поверхности бактериальных клеток

2. Типы патогенности бактерий: • токсигенность без инвазивности • инвазивность без токсигенности Однако в реальности большинство бактерий занимает по характеру патогенности промежуточное положение

Антитоксический иммунитет Ø Направлен против токсинов Ø Механизм – гуморальный Ø Основные пути элиминации токсина: • Нейтрализация токсина антителами • Инактивация токсина (путем конформационного изменения токсофорной или транспортной группы токсина антителами)

Механизм элиминации при внеклеточном расположении бактерий • 1. Иммунный лизис : антитело присоединяется к бактерии, этот комплекс активирует комплемент = лизис бактерии • 2. Иммунный фагоцитоз: антитело участвует в опсонизации и повышает способность фагоцитов захватывать и переваривать микробы. • 3. Блокада инвазии: Экранизация (блокада) прилипания бактерии к рецепторам эпителиальных клеток. Осуществляется секреторным Ig. A при участии интерферона. • 4. Нейтрализация антифагоцитарных факторов (капсулы и др. )

Механизм элиминации при внутриклеточном расположении бактерий • Клеточный иммунный ответ • Элиминация бактерий - путем образования инфекционной гранулемы (т. е. в основном по Т-эффекторному типу). При нормальной функции иммунной системы в гранулеме микроорганизм или погибает, или долго остается в жизнеспособном состоянии. При иммунной недостаточности идет распад гранулемы и диссеминация микроба по организму.

Противопаразитарный иммунитет- развивается против простейших и гельминтов. Многие паразиты имеют несколько стадий развития Антитела специфичны для каждой стадии При смене стадии паразит на некоторое время становится недоступен действию антител, что затрудняет развитие иммунного ответа. ВНИМАНИЕ! Простейшие способны: выделять супрессивные факторы (результат - вторичные иммунодефициты). угнетать синтез цитокинов, особенно ИЛ-2. стимулировать выработку макрофагами фактора некроза опухолей (TNF), в силу чего в месте локализации паразита часто бывает воспалительный инфильтрат.

Противопаразитарный иммунитет - зависит от локализации и размеров паразита. При внеклеточной локализации: Ответ по гуморальному типу. Антитела обладают паразитоцидным действием. При внутриклеточной локализации: Ответ по клеточному типу. Т-киллерный тип или Т-эффекторный тип с образованием гранулемы.

Если паразиты имеют большие размеры и состоят из множества клеток Специальный эозинофильный механизм защиты, в котором принимают участие Эозинофилы Тканевые базофилы Тучные клетки Ig. E

Противогрибковый иммунитет Основной механизм – гуморальный, включающий элементы: гриб + антитела + комплемент = лизис. Неспецифические факторы защиты: 1. Альтернативный путь активации системы комплемента 2. Фагоциты 3. Естественные киллеры. КИО идет по Т-хелперному и Т-эффекторному путям. а) Т-хелперы + гамма-интерферон = фагоцитоз; б) Т-эффекторы = инфекционная гранулема.

ВНИМАНИЕ! ВНИМАНИЕ! • Грибы – эукариоты. У грибов много • могут существовать полисахаридов, в виде спор и которые активируют вегетативных форм. комплемент по альтернативному пути. Шутка!!! ВНИМАНИЕ! При микозах резко ВНИМАНИЕ! повышается содержание При грибковых Ig. Е - способствует заболеваниях от частой развитию аллергии и стимуляции Т-супрессоров стимулирует быстрое может возникать анергия воспаление.

Иммунологическая память- это способность организма сохранять информацию об антигене, с которым он ранее встретился. Иммунологическая память обеспечивается долгоживущими клетками памяти В- и Т- лимфоцитами. Задача - сохранить память об антигене. Для иммунологической памяти характерно, что вторичный иммунный ответ возникает быстрее и находится на более высоком уровне.

Иммунологическая толерантность • Иммунологическая толерантность- специфическая ареактивность, которая приобретается организмом в результате контакта с антигеном и направлена против этого антигена. • Иммунологическая толерантность – это отсутствие иммунного ответа на какой-то конкретный антиген. При этом способность к иммунному ответу на другие антигены сохранена.

Роль иммунологической толерантности: • поддержание антигенного гомеостаза • обеспечение нормального протекания вакцинального процесса • обеспечение пересадки органов и тканей • формирование толерантности при инфекционных процессах.

Иммунологическая толерантность естественная приобретенная Анергия встречается у 10 - 30% людей *Естественная возникает при встрече с антигеном органов во внутриутробном периоде. *Приобретенную можно индуцировать у взрослого организма. Вызвать этот процесс у взрослого труднее, чем у плода или новорожденного.

Иммунологическая толерантность к собственным антигенам Центральная (тимическая) Посттимическая Делеция в тимусе 1. Игнорирование Т- Т-клеток, клетками антигенов высокоавидных к собственных тканей собственным антигенам организма (селекция) 2. Анергия Т-клеток 3. Гибель Т-клеток 4. Иммунное отклонение или иммуносупрессия

Иммунологическую толерантность можно индуцировать гормонами, цитостатиками, облучением. Это важно при аутоиммунной патологии и при пересадке органов и тканей. Иммунологическая толерантность Низкой дозы Высокой дозы *Если антиген иммуногенен, то для индукции толерантности нужны его высокие дозы, если неиммуногенен - то низкие дозы (высокие дозы - это 10 -4 , низкие – это 10 -8).

Механизмы формирования иммунологической толернтности: 1. Клонально-дефицитная теория - предполагают отсутствие клона антиген-реактивных клеток к данному антигену, обусловленное у данного индивидуума а) генетически, б) в результате обратимой инактивации клона антиген- реактивных клеток, в) в результате элиминации клона антиген-реактивных клеток (гибель) под действием антигена. 2. Развитие супрессорной толерантности - непосредственное воздействие супрессоров и подавление иммунного ответа. Есть еще третья гипотеза: 3. Сетевая регуляция - она осуществляется антиидиотипическими антителами.

Антиидиотипическая регуляция антиген Идиотип Антиидиотип К 1 К 2 К 3 антиген К 1 К 2

Толерантность низкой дозы К 1 К 2 Нормальный иммунный ответ К 1 К 2 К 3 Толерантность высокой дозы К 1 К 2 К 3 К 4

Трансплантационный иммунитет - иммунный ответ на антигены трансплантата, ведущий к его отторжению или рассасыванию. Развивается при пересадке органов и тканей. Виды трансплантатов • Ксенотрансплантаты - органы других видов (например, свиная печень для человека) • Аллотрансплантаты - органы и ткани других особей данного вида • Сингенные - от однояйцевых близнецов • Аутотрансплантаты - ткани того же самого человека (кожные лоскуты, пальцы рук и ног).

Типы реакций отторжения трансплантата: I. Хозяин против трансплантата - при пересадке обычных органов. Отторжение проходит в 3 этапа: 1. Первичное приживление - в течении 5 дней трансплантат реваскулярезируется и приживляется. 2. Этап предвестников отторжения. К 7 -10 дню в зоне приживления и по периферии сосудов скапливаются ИКК хозяина - развивается воспаление и нарушается трофика трансплантата. 3. Отторжение - происходит инфильтрация трансплантата ИКК хозяина, развивается интенсивное воспаление и некроз. II. Трансплантат против хозяина –при пересадке костного мозга Трансплантат содержит стволовые клетки, а иммунная система хозяина не способна сопротивляться агрессии, клетки трансплантата развивают ответ против тканей хозяина и могут привести его к гибели.

Механизмы отторжения трансплантата • 1. Образования Т-киллеров против пересаженных тканей (цитотоксический тип) • 2. Ткань + антитело + комплемент = лизис клеток • 3. Повреждение клеток лимфотоксином Т- эфекторов ГЗТ • 4. Закупорка мелких сосудов трансплантата полиморфно-ядерными лейкоцитами, нарушение питания тканей и некроз • 5. Образование вала из лимфоидных клеток на границе трансплантата и в результате происходит нарушение кровотока и отторжение органа.