Імунна система організму Антигени мікробів Лектор Творко М

Імунна система організму Антигени мікробів Лектор Творко М. С. Мед. фак.

• Клітини і тканини імунної системи • • Лімфоцити Антиген-презентуючі клітини Ефекторні клітини Лімфоїдна тканина

Лейкоцити

Лімфоцити • Присутні в лімфоїдних органах і в крові • Типи • T-лімфоцити (розвиваються в тимусі) • B- лімфоцити (розвиваються в кістковому мозку) • Кожен з них має рецептори для специфічного антигену • Розпізнають мільйони різноманітних антигенів! • Різноманіття рецепторів виникає шляхом: • Перетасовки генів антигенних рецепторів • перестановкою сегментів гена

Лімфоцит (може бути Т- або В-лімфоцит!)

Лімфоцити Т лімфоцити • Хелперні Т клітини • CD 4+ (і CD 8 -) • допомагають В клітинам виробляти антитіла • Допомагають макрофагам знищувати збудника • Кількість зменшується у хворих СНІДом • Цитотоксичні Т клітини • CD 8+ (і CD 4 -) • Вбивають інфіковані вірусом клітини і пухлинні клітини

Т-клітинний рецептор Antigen-presenting cell T cell

CD 8+ T клітини оточили пухлинну клітину

Лімфоцити В лімфоцити • Знаходяться в крові, кістковому мозку, лімфоїдній тканині • Основна функція: виробляти антитіла (імуноглобуліни) • В-клітинний рецептор розпізнає антигени • зв’язує антигени • надсилає сигнали до T клітин • Вільні і циркулюючі антигени (не зв’язані з ГКГ чи представлені іншими клітинами будуть теж розпізнані!)

Характеристика В-лімфоцитів Основною властивістю В-лімфоцитів є наявність на їх поверхні антигенрозпізнавальних імуноглобулінових рецепторів. Після взаємодії антигена з цими рецепторами В -лімфоцити диференціюються в плазмоцити, основною функцією яких є продукція імуноглобулінів – антитіл.

Будова В-клітинного рецептора

Онтогенез В лімфоцитів

У кістковому мозку відбувається лімфопоез значної частини В-лімфоцитів (В-2 субпопуляції). Проте існує ще В-1 субпопуляція, на клітинах якої розміщені молекули CD 5. На поверхні цих лімфоцитів відсутні Ig. D, але є у наявності Ig. M. В-1 лімфоцити диференціюються за межами кісткового мозку і здатні виробляти імуноглобуліни без взаємодії з Тлімфоцитами. Важливим джерелом В-1 лімфоцитів є сальник.

Лімфоцити Природні кілерні клітини (NK) • Відносяться до природньої ланки імунітету • Не мають високоваріабельних рецепторів, як це властиве для Т-і В-лімфоцитів • Основне значення: розпізнавання і знищення ушкоджених чи інфікованих клітин • Вони не потребують презентації або допомоги інших клітин!

Природний кілер

Природний кілер (зверху) знищує інфіковану клітину(внизу)

Антиген-презентуючі клітини • Основне значення: захоплення антигенів і переніс їх до лімфоцитів • Дендритні клітини • Мають прекрасно розвинутий цитоплазматичний ретикулум • Повсюдно присутні в організмі: шкірі, лімфатичних вузлах, органах • Захоплюють, переробляють антигени збудника і транспортують їх до Т-і В-клітин • Інші АПК • Макрофаги перетравлюють збудників і презентують антигени Т-клітинам • В-клітини презентують антиген Т-хелперам, які понукають В-лімфоцити виробляти антитіла.

Перший етап імунної відповіді

Дендритні клітини

Цитокіни і їх характеристика Велика роль в імунному захисті належить цитокінам. З допомогою цитокінів лімфоцити взаємодіють між собою і одночасно з клітинами інших тканин організму, які теж здатні виділяти значну кількість цих біологічно активних речовин і у свою чергу впливають на лімфоцити. Цитокіни є тим містком, який зв’язує систему імунітета із цілим організмом. 1. Монокіни – виділяються мононуклеарними фагоцитами 2. Лімфокіни – продукуються активованими Т клітинами, у першу чергу Т хелперами. 3. Інтерлейкіни – багато цитокінів, які позначаються абревіатурою ІЛ з відповідною нумерацією

Класифікація цитокінів 1. Цитокіни, які зумовлюють природний захист. Виробляються макрофагами, кератиноцитами та іншими клітинами у результаті безпосереднього контакту з мікроорганізмами. ( - і -інтерферони, ІЛ-1, ІЛ-6, хемокіни, фактор некрозу пухлин). 2. Цитокіни, які регулюють ріст, активацію і диференціацію лімфоцитів. (ІЛ-2, ІЛ-4, TGF ). Їх головними продуцентами є Тлімфоцити. 3. Цитокіни, які активують клітини запального інфільтрату. Їх продукують імунні лімфоцити з метою залучення у вогнище з антигеном клітин запалення – нейтрофілів, макрофагів, еозинофілів( інтерферон, ІЛ-5, ІЛ-10, ІЛ-12, лімфотоксин). 4. Цитокіни – фактори росту. Стимулюють проліферацію і диференціацію клітин попередників лейкоцитів у кістковому мозку (ІЛ-3, ІЛ-7, ІЛ-9, ІЛ-11, G-CSF та інші ростові фактори). 5. Мембраноасоційовані цитокіни – стимулюють ангіогенез.

Загальна характеристика антигенів Антигени - це біополімери, природні або синтетичні сполуки, які розпізнаються лімфоїдними клітинами і здатні викликати імунну відповідь.

Імунна відповідь: • синтез антитіл, • гіперчутливість, • імунологічна пам’ять, • імунологічна толерантність Антигени характеризуються двома заними властивостями: взаємопов’я - 1. вибірково взаємодіють із спеціалізованими рецепторами лімфоцитів (антигенна специфічність) і тим самим викликають синтез антитіл, 2. і реагують із синтезованими антитілами.

Антигенами є білки, деякі природні та синтетичні поліпептиди, полісахариди та їх комплекси з білками, ліпідами, нуклеїнові кислоти.

Специфічність антигену залежить від детермінантної групи (епітопу). Епітоп - це та частинка антигену, яка з’єднується з активним центром антитіла. На одному носію може бути багато детермінантних груп, і на кожну з них синтезуються окремі антитіла

Види специфічності. • видова, • групова (ізоантигени), • типова, • гетероспецифічність, • органна • тканинна.

Vi O K H Антигенна будова грамнегативної бактерії

Антигени вірусів H N Високими імуногенними властивостями володіють пептиди вірусних глікопротеїдів, які містять гідрофільні групи (гемаглютинін (H) і нейрамінідаза (N) вірусу грипу

Еритроцитарні антигени

Перехресні антигени савців і мікроорганізмів Виявлено загальні антигени у стрептококів і клітин ендокарду, клапанів серця і нирок. Коклюшні бактерії мають спільні антигени з нервовою тканиною кролик. Ряд штамів кишкової палички - з ізоантигенами А і В еритроцитів людини. З еритроцитарними антигенами мають спільні антигени холерний вібріон, збудник чуми, бактерії тифо-паратифозної групи, вірус віспи. Перехресні антигени мікробів і вірусів можуть стимулювати в організмі синтез антитіл (аутоантитіл), які пошкоджують відповідні тканини організму. Такі патогенетичні механізми досить чітко проглядаються при ревматизмі, виразковому коліті, деяких ускладненнях після вакцинації.

В організмі є речовини і тканини, які в період ембріонального розвитку не контактували з лімфоїдною тканиною, тому імунна система “не знає” про їх існування. При певних патологічних процесах ці речовини попадають у кров, і імунна система реагує на них як на чужорідні Такі речовини є антигенними для власного організму і називаються аутоантигенами. • • кришталик ока, щитоподібна залоза, мозкова тканина, сперматозоїди

Головний комплекс гістосумісності (ГКГ) – це система генів, яка контролює синтез антигенів, що визначають несумісність тканин при пересадках та індукують реакції відторгнення трансплантатів. КЛАС ГКГ ГЕНИ ПРОДУКТИ ГЕНІВ II DP DS HLA-DP HLA-DS І III DQ HLA-DQ DR C 2 HLA-DR C 2 FB FB C 4 HSP 70 C 4 Білки теплового шоку B HLA-B C HLA-C A HLA-A Молекули класів Головного комплексу гістосумісності розпізнаються Т клітинними рецепторами (ТКР) Т клітин ТКР розпізнають пептиди (антигени) зв’язані з молекулами ГКГ, розміщеними на поверхні клітин. Існує два класи таких молекул ГКГ: клас І ГКГ і клас ІІ ГКГ

Антигени ГКГ класу І розміщується на поверхні всіх ядровмістних клітин Розпізнаються ТКР CD 8 цитотоксичних Т клітин (Т кілерів) CD 8 приєднується до комплексів ГКГ класу І – пептид (антиген). Антигени ГКГ класу ІІ розміщується на поверхні антигенпрезентуючих клітин (АПК). Найбільш важливими серед них є макрофаги, В лімфоцити, дендритні клітини (Лангенгарса). Антигени ГКГ класу ІІ розпізнаються ТКР CD 4 хелперних клітин (Т хелпери). CD 4 приєднується до комплексів ГКГ класу ІІ – пептид (антиген).

class II MHC genes Молекули ГКГ II класу class III MHC genes class I MHC genes Молекули ГКГ II класу

Із набором антигенів HLA асоційовано ряд захворювань. Антиген В-27 зустрічається у 96% хворих хронічним анкілозуючим спондилоартритом, у 80% хворих хворобою Рейтера. HLA-В 8 зустрічається у 80% хворих хворобою Адісона, 60% - ювенільним діабетом, HLA-А 3, HLA-В 14 у 90 % хворих ідіопатичним гемохроматозом. За наявністю тих чи інших лейкоцитарних антигенів можна прогнозувати перебіг HLA певних захворювань.

Хвороба HLA Частота антигена гістосумісності у хворих у здорових Антиген, на який розвивається імунна відповідь Хвороба Аддісона DR 5 70 20 Внутрішній фактор Хвороба Бехтєрева B 27 89 9 Невідомий Зоб Хашимото DR 3, DR 5 51 24 Тироглобулін Ювенільний діабет DR 3, DR 4 72 24 Інсуліновий рецептор, тирозинфосфатаза ІА Ревматоїдний артрит DR 7, DR 21 59 21 Колаген, Fc – фрагмент Ig Нарколепсія DR 2 100 34 Невідомий Синдром Гудпасчура DR 2 88 29 Колаген базальної мембрани ниркових клубочків