Лекция 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ИММУНОЛОГИИ ИММУННАЯ СИСТЕМА

Лекция № 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ИММУНОЛОГИИ. ИММУННАЯ СИСТЕМА: СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ. Кафедра иммунологии ГБО ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова доц. Карташов Дмитрий Дмитриевич

Введение Болезни, в патогенезе которых задействованы иммунные механизмы: • Первичные иммунодефициты (частота встречаемости отдельных форм до 1: 300 -1: 700) • Вторичные иммунодефициты (инфекционные, лекарственные, метаболические и др. ) • Аутоиммунные болезни • Аллергические болезни (в развитых странах до 20 -30% населения) • • Инфекционные болезни Лимфопролиферативные заболевания Трансплантационные болезни Онкологические болезни

Начало преподавания иммунологии В 1971 г. ПРИ КАФЕДРЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ ХИРУРГИИ МБФ ПО ИНИЦИАТИВЕ ПРОФЕССОРА РЭМА ВИКТОРОВИЧА ПЕТРОВА И РЕКТОРА 2 МОСКОВСКОГО МЕДИЦИНСКОГО ИНСТИТУТА им. Н. И. Пирогова, ЗАВЕДУЮЩЕГО КАФЕДРОЙ ЭКХ МБФ АКАДЕМИКА Ю. М. ЛОПУХИНА СОЗДАН КУРС «НЕИНФЕКЦИОННОЙ ИММУНОЛОГИИ С ОСНОВАМИ ИММУНОГЕНЕТИКИ» , КОТОРЫЙ В 1974 г. ПЕРЕИМЕНОВАН В КАФЕДРУ ИММУНОЛОГИИ

Первые сотрудники кафедры иммунологии

Иммунология медико-биологическая дисциплина, которая изучает строение и функции иммунной системы человека и экспериментальных животных в норме и при патологии, а также те субстанции биоорганического мира, на которые она реагирует, защищаясь.

ПАСТЕР, ЛУИ (Pasteur, Louis) (18221895) французский микробиолог и химик. Родился 27 декабря 1822 в Доле. Умер в Сен-Клу близ Парижа 28 сентября 1895. ОСНОВОПОЛОЖНИК ИНФЕКЦИОННОЙ ИММУНОЛОГИИ

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ Луи Пастера ДОСТИЖЕНИЯ В 1881 году получил ослабленную вакцину против куриной холеры, заразил кур этой вакциной и они выжили (начало инфекционной иммунологии). Пастеровский принцип получения вакцины. Создал вакцину против бешенства Ввел термин иммунитет от лат. Immunitas- освобождение

НЕМЕЦКИЙ УЧЕНЫЙ ХИМИК, ИММУНОЛОГ НОБЕЛЕВСКИЙ ЛАУРЕАТ 1908 г Ehrlich Paul ПАУЛЬ ЭРЛИХ (1854 -1915) Во ФРАНКФУРТЕ-НА-МАЙНЕ ИНСТИТУТ им. П. Эрлиха

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ПАУЛЯ ЭРЛИХА 1. Создал ряд красителей – анилины, трепановый синий и др. 2. Создал сальварсан – препарат против сифилиса. 3. Открыл тучные клетки (mast cells) будучи студентом. 4. Открыл эозинофил (1879 г. ). 5. Сформулировал «гуморальную теорию иммунитета» . Вместе с И. И. Мечниковым в 1908 г. получил Нобелевскую премию за «теорию иммунитета» . 6. Выдвинул теорию «боковых цепей» (впервые охарактеризовал их как «рецепторы» ). 7. Заложил основы аутоиммунитета (аутоантитела). Ужас самоуничтожения. 8. Ввел графические изображения в иммунологии.

(1845 -1916) И. И. МЕЧНИКОВ ЭМБРИОЛОГ, (СПЕЦИАЛИСТ В ОБЛАСТИ ЗООЛОГИИ И СРАВНИТЕЛЬНОЙ ЭМБРИОЛОГИИ), БАКТЕРИОЛОГ, ИММУНОЛОГ. ЛАУРЕАТ НОБЕЛЕВСКОЙ ПРЕМИИ 1908 год

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ И. И. МЕЧНИКОВА 1. Впервые сделал заключение, что иммунный ответ есть функция специализированных (фагоцитарных) клеток, объединенных в иммунную систему. 2. Сформулировал «клеточную теорию иммунитета» (Нобелевская премия вместе с П. Эрлихом) на основе фагоцитарной теории иммунитета. 3. Впервые фагоцитам (макро- и микрофагам) отвел защитную роль в организме (1880 год). Ранее E. Haeckel 1862 г. считал, что фагоцитоз ответственен за питательную функцию. 4. Создал учение о воспалении. 5. Заложил основы «неинфекционной иммунологии» (иммунный ответ не только на бактерии). 6. Проблемы старения, кисло-молочные бактерии «ЙОГУРТ»

Frank Macfarlane Bernet (1899 -1985) Ф. Бернет и П. Медавар Лауреаты Нобелевской премии 1960 года за открытие иммунологической толерантности (1940 -е годы) и значимости этого феномена в трансплантации (1953 г. )

Иммунитет способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетической чужеродности. В понятие живых тел и веществ, несущих на себе признаки работы чужеродного генома, могут быть включены бактерии, вирусы, простейшие, белки, клетки, ткани, аутоантигены, в том числе и раковые антигены.

Основной задачей иммунитета является поддержание генетического постоянства организма и охрана внутренней среды организма от всего чужеродного (вне зависимости от происхождения – эндогенное/экзогенное).

ИММУНИТЕТ Врожденный Адаптивный, (INNATE IMMUNITY) приобретенный, приспособительный (ADAPTIVE IMMUNITY)

Врожденный иммунитет наследственно закрепленная система защиты многоклеточных организмов от любых патогенных, непатогенных микроорганизмов, а также эндогенных продуктов тканевой деструкции.

ИММУНИТЕТ ВСЕГДА СПЕЦИФИЧЕН, НО СТЕПЕНЬ СПЕЦИФИЧНОСТИ ВАРЬИРУЕТ НЕСПЕЦИФИЧЕСКОГО ИММУННОГО ОТВЕТА НЕ СУЩЕСТВУЕТ

Филогенез врожденного и адаптивного иммунитета АДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ Млекопитающие Амфибии Птицы Рептилии Членистоногие Костистые рыбы Хрящевые рыбы Круглоротые Моллюски Хордовые Оболочники Иглокожие Кольчатые черви Круглые черви Плоские черви Кишечнополостные Губки Простейшие

Сравнительная характеристика врожденного и адаптивного иммунитета Врожденный Адаптивный Клетки-эффекторы Моноциты/макрофаги, дендритные клетки, гранулоциты, NK-клетки, эозинофилы, тучные клетки, NKT, В 1 -лимфоциты Различные субпопуляции Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов Гуморальные факторы Комплемент, естественные антитела, катионные противомикробные пептиды, провоспалительные цитокины, интерфероны типа 1, белки острой фазы, белки теплового шока, лектины и другие Антитела различных изотипов: Ig. M, Ig. G, Ig. A, Ig. E, Ig. D. цитокины (ИЛ-2, ИЛ-4, ИФН и другие) Клеточные механизмы Цитотоксичность макрофагов, NKклеток и NKT Цитотоксическая активность T-клеток

Сравнительная характеристика врожденного и адаптивного иммунитета II Врожденный Адаптивный Распознающие структуры Паттерн-распознающие рецепторы (PRR): Toll, NOD, RIG и др. (консервативны, наследственно закреплены) Т-клеточный рецептор (ТКР/TCR) В-клеточный рецептор (ВКР/BCR) (высоко специфичны, подвергаются рекомбинации, уникальны для каждого клона лимфоцитов, не наследуются) Время для осуществления реакции на антиген Клетки готовы к ответу, требуется Требуется значительное время только распознавание подготовки иммунного ответа Иммунная память Отсутствует Может формироваться для

Сравнительная характеристика врожденного и адаптивного иммунитета III Врожденный Адаптивный Основные функции Распознавание патогенов, прямое противомикробное действие, поддержание микробиоциноза, развитие воспаления, индукция приобретенного иммунитета и другие Двойное распознавание антигена в комплексе с молекулами HLA (для Тлимфоцитов), развитие иммунного ответа клеточного или гуморального типа, иммунная память и др.

Иммунная система, объединяющая лимфоидные органы и диссеминированные лимфоидные клетки, которые участвуют в иммунной защите организма.

СТРУКТУРНО ИММУННАЯ СИСТЕМА ВКЛЮЧАЕТ ЦЕНТРАЛЬНЫЕ (КОСТНЫЙ МОЗГ, ТИМУС, БУРСА ФАБРИЦИУСА У ПТИЦ) И ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ (СЕЛЕЗЕНКА, ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ, ПЕЙЕРОВЫ БЛЯШКИ) ОРГАНЫ ОСОБОЕ МЕСТО В ИММУННОЙ СИСТЕМЕ ЗАНИМАЕТ ЛИМФОИДНАЯ ТКАНЬ, АССОЦИРОВАННАЯ С КОЖЕЙ И СЛИЗИСТЫМИ ОБОЛОЧКАМИ (ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ) ЦИРКУЛЯЦИЯ КЛЕТОК ЧЕРЕЗ КРОВЬ И ЛИМФУ ОБЪЕДИНЯЕТ РАЗЛИЧНЫЕ КОМПАРТМЕНТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Основные свойства иммунной системы 1. Высочайшая специфичность (антитела и рецепторы высоко специфичны и селективно связываются с антигеном) 2. Высочайшей чувствительностью (распознавание на уровне отдельных молекул) 3. Иммунологическая индивидуальность. 4 Иммунная память (запоминает предшествующие контакты с антигеном). 5. Иммунная толерантность (специфическая неотвечаемость на антиген – «иммунитет наоборот» , в том числе на «свое» ). 5. Клональный принцип организации 6. Неразборчивость иммунной системы 7. Высокие репаративные свойства клеток иммунной системы 8. Высокие коммуникационные свойства (ось: иммунная-нервная-эндокринная система). 9. Регуляторное действие клеток иммунной системы

ПОСТОЯННО В ИММУННОЙ СИСТЕМЕ РЕАЛИЗУЮТСЯ ДВА ПРОЦЕССА: 1. ИММУНОПОЭЗ – развитие и созревание клеток в центральных органах иммунной системы (без участия антигена) 2. ИММУНОГЕНЕЗ – распознавание антигена и формирование эффекторных клеток иммунного ответа в периферических лимфоидных органах (с участием антигена)

Основные этапы гемопоэза Крoветв. ств. кл. Миелопоэз Лимфопоэз Обеспечивает в основном врожденный иммунитет Бф Т К Эф Нф Мон Обеспечивает в основном адаптивный иммунитет NK B T Мф ДК B 1 B 2 γδ αβ CD 8 + CD 4 + Ярилин, 2011 г.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИММУНОПОЭЗА ГЕМОПОЭТИЧЕСКАЯ СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА –STEM CELL РОДОНАЧАЛЬНАЯ КЛЕТКА – PROGENITOR CELL КЛЕТКА ПРЕДШЕСТВЕННИК – PRECURSOR CELL НЕЗРЕЛАЯ КЛЕТКА – IMMATURE CELL ЗРЕЛАЯ КЛЕТКА – NAIVE CELL

ЛИМФОИДНЫЕ КЛЕТКИ ЛИМФОЦИТЫ СОСТАВЛЯЮТ 20 -40% ЛЕЙКОЦИТОВ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ И КРОВИ И 99% КЛЕТОК ЛИМФЫ. В ОРГАНИЗМЕ, ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО 1011 ЛИМФОЦИТОВ (1010 -1012 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАССЫ ТЕЛА И ВОЗРАСТА). ЛИМФОЦИТЫ ПОСТОЯННО ЦИРКУЛИРУЮТ В КРОВИ И В ЛИМФЕ, СПОСОБНЫ МИГРИРОВАТЬ В ТКАНИ И ЛИМФОИДНЫЕ ОРГАНЫ, ЧТО ОБЕСПЕЧИВАЕТ ЕДИНСТВО ИММУННОЙ СИСТЕМЫ. ЛИМФОЦИТЫ ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ НА МНОГОЧИСЛЕННЫЕ СУБПОПУЛЯЦИИ НА ОСНОВАНИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ, ФУНКЦИИ И МЕМБРАННЫХ МАРКЕРОВ. Lymphoid Cells КАК МИНИМУМ 3 СУБПОПУЛЯЦИИ: Т-КЛЕТКИ, В-КЛЕТКИ, НОРМАЛЬНЫЕ КИЛЛЕРЫ (NK), Lymphocytes constitute 20%– 40% of the body’s white blood КОТОРЫЕ В СВОЮ ОЧЕРЕДЬ ДЕЛЯТСЯ НА СУБПОПУЛЯЦИИ С БОЛЕЕ СПЕЦИФИЧЕСКИМИ cells and 99% of the cells in the lymph (Table 2 -4). There are СВОЙСТВАМ: Т-ХЕЛПЕРЫ, Т-ЦИТОТОКСИЧЕСКИЕ, Т-РЕГУЛЯТОРНЫЕ, NKT И МНОГИЕ ДРУГИЕ. approximately 1011 (range depending on body size and age:

ОСНОВНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ • • ЛИМФОЦИТЫ МОНОЦИТАРНО-МАКРОФАГАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ДЕНДРИДНЫЕ КЛЕТКИ НЕЙТРОФИЛЫ ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ, БАЗОФИЛЫ ЭОЗИНОФИЛЫ ДРУГИЕ

ЛИМФОЦИТ (ИММУНОЦИТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ Ф. БЕРНЕТА) СТРУКТУРНАЯ ЕДИНИЦА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ ИММУНОКОМПЕТЕНТНАЯ КЛЕТКА – Т- и В-ЛИМФОЦИТ 1. РАСПОЗНАЕТ АНТИГЕН. 2. ЭКСПРЕССИРУЕТ УНИКАЛЬНЫЙ Т- ИЛИ В-КЛЕТОЧНЫЙ РЕЦЕПТОР. 3. ОБРАЗУЕТ КЛОНЫ СЕБЕ ПОДОБНЫХ. 4. ФОРМИРУЕТ ИММУННУЮ ПАМЯТЬ. 5. СПОСОБНА К ИММУННОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ.

Морфология : А – зрелого эозинофила, Б – базофила, В – нейтрофила, Г – большого гранулярного лимфоцита, (из учебника Д. Мейла с соавт. , 2007). А В Б Г

Сумка (бурса) Фабрициуса один из центральных органов иммуногенеза птиц, располагающийся в области клоаки и контролирующий гуморальный иммунный ответ. Удаление С. Ф. приводит к отмене синтеза Ат. Аналогом С. Ф. у млекопитающих является костный мозг B. Glick с соавт. (США) в 1956 году удалил бурсу и получил дефицит антител у цыплят

Строение лимфатического узла. МТ- медуллярные трабекулы, МС- медуллярные синусы. Вторичный лимфоидный фолликул содержит герминативный центр, окруженный мантией (W. Bloom, 1975), gc-герменативный центр, m- мантия.

Морфология селезенки

Благодарю за внимание. Карташов Дмитрий Дмитриевич доц. кафедры иммунологии ГБО ВПО РНИМУ им. Н. И. Пирогова ЦНИЛ, 4 этаж, каб. 440 d. kart@yandex. ru