Иммунитет Способ защиты организма от генетически чужеродных

Иммунитет • Способ защиты организма от генетически чужеродных веществ экзогенного и эндогенного происхождения с целью поддержания и сохранения структурной и функциональной целостности макроорганизма и обеспечения воспроизводства вида

Виды иммунитета • • Врожденный Приобретенный: – активный: Ñ естественный (инфекционные болезни) Ñ искусственный (вакцинация) – пассивный: Ñ естественный (трансплацентарный, грудное вскармливание) Ñ искусственный (введение иммуноглобулинов)

Факторы неспецифической резистентности • Механические барьеры • Физико-химические барьеры • Биологические барьеры

Биологические барьеры • • Лизоцим Лактоферрин Миелопероксидаза Лейкины Плакины В-лизин СРБ В 2 -микроглобулин • • • Фибронектин Интерферон Комплемент Фагоцитоз Медиаторы иммунитета Нормальная микрофлора

Общая характеристика факторов естественной резистентности • С физиологической точки зрения имеют наиболее важное значение; • Всегда и везде присутствуют в организме еще до рождения; • Включаются мгновенно; • Наиболее эффективны в первые 4 часа антигенной интервенции; • Действуют в течение всего периода антигенной интервенции; • Запускают адаптивный иммунитет

Иммунная система • Совокупность органов, тканей и клеток макроорганизма, которая осуществляет специфическую функцию иммунологического надзора, основанную на распознавании “свой-чужой”

Органы иммунитета (анатомическое деление) • • Центральные тимус костный мозг • • Периферические селезенка аппендикс лимфатические узлы миндалины лимфатические фолликулы лимфоидные скопления кровь, лимфа

Органы иммунитета (функциональное деление) • • • Воспроизводства и селекции клеток иммунной системы Контроля внешней среды Контроля генетического постоянства внутренней среды

Принцип действия иммунной системы • • Распознавание “свой-чужой” Рециркуляция клеток Воспроизводство компонентов Взаимодействие клеточных элементов

Костный мозг • • • Локализуется ППСК - родоначальник всех клеток крови Аналог сумки Фабрициуса у птиц Образуются предшественники всех иммунокомпетентных клеток (лимфоцитов, фагоцитов, некоторых дендритных клеток) Пре-Т-лимфоциты мигрируют в тимус Пре-В-лимфоциты мигрируют в лимфоидные скопления Локализуются плазматические клетки

Тимус • • Отличает особая динамика морфогенеза Различают мозговой, пограничный и корковый слои В корковом слое - эпителиоциты коры ( «клетки-няньки» ) В пограничном слое - дендроциты тимуса Созревание и размножение Т-лимфоцитов Селекция Т-лимфоцитов Ежесуточно из тимуса выходит 10 млн. клеток

Задачи органов иммунитета • Центральные органы - лимфопоэз: – рождение, размножение, дифференцировка и «обучение» предшественников или зрелых неиммунных клеток • Периферические органы - иммунопоэз: – размножение, окончательная дифференцировка и специфическое реагирование зрелых иммунных клеток

Особенности селекции в тимусе • • • Селекция Т-лимфоцитов в процессе созревания «Положительный» и «отрицательный» векторы селекции «Положительная» селекция - «клетки-няньки» - отбор реактоспособных клеток ( «обучение» Т-лимфоцитов АГрепертуару организма хозяина) «Отрицательная» селекция - дендроциты тимуса элиминация аутореактивных Т-лимфоцитов Общие потери клеток в процессе селекции - 99%

«Профессиональные» антигенпрезентирующие клетки • Миелоидные дендритные клетки, В-лимфоциты, макрофаги захватывают, процессируют и презентируют АГ • MHC II класса (все АГ, кроме липосодержащих и полисахаридных) • • CD 1 (липосодержащие и полисахаридные АГ) Экспрессия ко-стимулирующих факторов (CD 40, 86) и множества молекул адгезии

Характеристика Т-киллера • • Маркеры: CD 3, CD 8 Рецепторы к: HLA-I класса, Fc R Синтезирует перфорин, гранзимы, гранулизин Функция - антителонезависимая клеточноопосредованная цитотоксичность (АНЗКЦТ)

Характеристика В-лимфоцита • • • Маркеры: CD 5, 19 -22, HLA-II, 40. 86 Рецепторы к: АГ Fc R Функция - синтез Ig, презентация АГ (В 1 -лимфоцит - CD 5+-клетка - синтез низкоаффинных Ig. M и Ig. A)

Характеристика Т-хелпера • • • Маркеры: CD 3, CD 4 Рецепторы к: HLA-II Fc R Функция - регуляция активности эффекторов путем синтеза иммуноцитокинов Т 1 -хелпер - поддержка клеточного иммунитета (синтез ИЛ-2, 3, -ИФН, ФНО и др. ) Т 2 -хелпер - поддержка гуморального иммунитета (синтез ИЛ-4, 5, 6, 9, 10, 13 и др. )

Антиген - это: • биополимер органической природы, • генетически чужеродный для макроорганизма, • при попадании в макроорганизм распознается его иммунной системой, • вызывает в макроорганизме иммунные реакции, направленные на его устранение

Характерные свойства антигенов: • антигенность, • специфичность, • иммуногенность

Антигенность - это: • потенциальная способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы, • потенциальная способность молекулы антигена специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов)

Иммуногенность - это: • потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию

Факторы иммуногенности: • молекулярные особенности антигена, • клиренс антигена в организме, • реактивность макроорганизма

Молекулярные особенности антигена: • природа, • химический состав, • размер молекулы, • молекулярная масса, • пространственная структура, • стабильность молекулы, • растворимость

Клиренс антигена в организме: • пути проникновения (способ введения), • количество антигена, • природный метаболизм

СТРАТЕГИЯ ИММУНИТЕТА • Защита организма от генетически чужеродных веществ экзогенного и эндогенного происхождения с целью поддержания и сохранения структурной и функциональной целостности макроорганизма и обеспечения воспроизводства вида

ИММУННОЕ • РЕАГИРОВАНИЕ Совокупность реакций макроорганизма в ответ на внедрение в него антигена

СВОЙСТВА ИММУННОГО РЕАГИРОВАНИЯ • • • Сложный комплекс взаимосвязанных реакций Компоненты имеют единый принцип активации Компоненты практически одновременно реагируют на изменение гомеостаза Репертуар реакций зависит от характера антигенного воздействия Различают формы иммунного реагирования

Формы иммунного реагирования • • • Антителообразование Клонообразование Клеточный киллинг

Феномены иммунитета • • • Иммунологическая память Иммунологическая толерантность Гиперчувствительность Иммунное воспаление Иммунный фагоцитоз Образование гранулем

Что такое антитело? (определение) • Это белки гамма-глобулиновой (преимущественно) фракции крови, обладающие способностью специфически связываться с антигеном

Характеристика антител • • Белки Термолабильны Синтезируются В-лимфоцитами и плазматическими клетками Содержание в плазме крови – 12 г/л Способны специфически связываться с АГ-детерминантой (эпитопом) Мультигенное кодирование Мультипептидное строение Уникальность специфичности

Функция антител • • Маркирование АГ Инактивация биологически активных веществ Участие ГНТ Участие в антителозависимом лизисе Участие в иммунном фагоцитозе Рецепция АГ Регуляция иммунного ответа Энзиматическая

Формы существования антител • • • Циркулирующие Секреторные Рецепторные (В-лимфоциты) «Непрямые» рецепторы (базофилы, тучные клетки) Патологические белки (миеломные, Бенс-Джонса)

Применение антител • • • Диагностика Профилактика Лечение Выделение веществ Очистка веществ

Схема строения антитела

Разнообразие антител • • • 2 типа L-цепи: , 5 типов H-цепей: , , 5 классов (изотипов) иммуноглобулинов: A, D, E, G, M Классы антител различаются по структуре, функции и Аг-детерминантам Различие антител основано на первичной структуре H -цепи

Варианты строения антител J-цепь S-цепь Ig. G Ig. M s. Ig. A

Основные характеристики Ig. A • • MW – 160 k. D Мономер В плазме крови – 10 -15% Основная функция – вторичный иммунный ответ

Основные характеристики Ig. D • • MW – 200 k. D Мономер В плазме крови – 0, 1% Основная функция – экспрессируется на пре-В -лимфоцитах

Основные характеристики Ig. E • • MW – 200 k. D Мономер В плазме крови – 0, 002% Основная функция: • формирует АГ-рецептор базофила и тучной клетки, • запускает ГНТ и доиммунное воспаление

Основные характеристики Ig. G • • MW – 150 k. D Мономер В плазме крови – 75 -80% Основная функция: • вторичный иммунный ответ, • основной иммуноглобулин сыворотки крови, • проходит через плаценту, • активирует комплемент

Основные характеристики Ig. M • • MW – 900 k. D Пентамер В плазме крови – 5 -10% Основная функция: • первичный иммунный ответ, • активирует комплемент

Основные характеристики s. Ig. A • • MW – 350 k. D Ди- или тример В плазме крови – ------% Основная функция – иммунитет слизистых

Динамика антителообразования II Уровень АТ I Время ДД Первичное введение АГ ММ ДД Вторичное введение АГ ММ ГГ

ТАКТИКА • • • ИММУНИТЕТА Инактивация антигена Деструкция антигена Элиминация антигена Обеспечение иммунного реагирования Обеспечение репарации тканей Профилактика повторной интервенции антигена

МЕХАНИЗМЫ ДЕСТРУКЦИИ АНТИГЕНА ¢ Ион-радикальная атака ¢ Протеолиз ¢ Комплемент-зависимый цитолиз (КЗЦ) · · Антитело-зависимый клеточноопосредованный цитолиз (АЗКЦ) Антитело-независимый клеточноопосредованный цитолиз (АНКЦ)

МЕХАНИЗМЫ ИНАКТИВАЦИИ АНТИГЕНА ¢ Ингибирование ферментных систем ¢ Опсонизация · Связывание специфическими антителами

МЕХАНИЗМЫ ЭЛИМИНАЦИИ АНТИГЕНА ¢ Эндоцитоз · Иммунный фагоцитоз

МЕХАНИЗМЫ ПРОФИЛАКТИКИ ПОВТОРНОЙ ИНТЕРВЕНЦИИ АНТИГЕНА • • Иммунологическая память Иммунологическая толерантность

ОРГАНИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ • • • Иммунная система действует непрерывно В развитии иммунного реагирования прослеживается каскад его последовательно сменяющихся этапов Раздражителями иммунной системы антиген, контакт и являются непосредственный межклеточный растворимые факторы Любое реагирование иммунной системы осуществляется при постоянном взаимодействии практически всех типов ее клеток (межклеточная кооперация) В зависимости от конкретной потребности специфическая функция иммунной системы может быть активирована либо подавлена Клетки постоянно циркулируют в организме, погибают в процессе жизнедеятельности и заново нарождаются

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КЛЕТОК ИММУННОЙ СИСТЕМЫ • • • Необходимым условием функционирования иммунной системы является тесная межклеточная кооперация Для связи между собой клетки используют различные растворимые факторы (дистантный эффект) или прямой контакт Основу механизма межклеточной кооперации составляет рецептор-лигандное взаимодействие

АКТИВАЦИЯ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ • • Это развитие продуктивной иммунной реакции в ответ на появление антигенов или продуктов деструкции тканей макроорганизма Это сложный многоступенчатый процесс, требующий продолжительного периода времени для своей индукции (около 4 суток) Критическое событие - невозможность элиминации антигена факторами неспецифической резистентности в течение указанного срока Пусковой механизм адаптивного иммунитета - распознавание «свойчужой» Т-лимфоцитами при помощи прямых иммунорецепторов – TCR Второй этап иммунного реагирования – запуск интенсивного тиражирования клона высокоспецифичных к антигену лимфоцитовэффекторов Третий этап иммунного реагирования - накопление Т- и В-клеток иммунологической памяти Явление - «экспансия клона» Антиген - индуктор и фактор клональной селекции

СУПРЕССИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА • • Является физиологической реакцией организма, которая в норме завершает иммунный ответ Развивается при устранении из организма антигенного раздражителя Направлена на торможение экспансии антигенспецифичных клонов лимфоцитов В отличие от иммунологической толерантности супрессии подвергается уже инициированное иммунное реагирование

МЕХАНИЗМЫ ИММУНОСУПРЕССИИ • • • Уничтожение клонов иммунокомпетентных клеток путем апоптоза Торможение активности иммунокомпетентных клеток цитокинами Элиминация антигенного стимула

Эшелоны» иммунной защиты «