Органы иммунной системы Имму нная систе ма

Органы иммунной системы Имму нная систе ма — подсистема, существующая у позвоночных животных и объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены Основные функции: 1. Распознавание и атака на чужеродные микроорганизмы и патогенную микрофлору. 2. Распознавание и уничтожение чужеродных клеток, родных поврежденных, раненых, больных и старых клеток. Иммунная система является физиологической: функционирует на основе работы органов и желез других систем организма 3. Распознавание и атака чужеродных новообразований на генетическом уровне, клеток, подвергнувшихся мутации (доброкачественной и злокачественной).

Клетки иммунной системы

Врожденный (естественный, неспецифический) и приобретенный (адаптивный, специфический) иммунитет В любом иммунном ответе можно выделить четыре фазы: распознавание, активация, пролиферация, дифференцировка

Факторы естественной резистентности ГУМОРАЛЬНЫЕ Естественные Ig. G антитела Комплемент КЛЕТОЧНЫЕ Тканевые макрофаги Естественные киллеры Нейтрофилы В течение первых четырех часов после внедрения микроба – единственная линия защиты Включается мгновенно после преодоления возбудителем кожных или слизистых оболочек. Эффективен против внеклеточных условнопатогенных бактерий со слабой вирулентностью

Распознавание, активация, пролиферация, дифференциация: роль Антигенов и Иммуногенов Антиген – молекула, распознаваемая иммунной системой: antibody generator (молекула, специфически связывающаяся с антителами); относится также к молекулам или молекулярным фрагментам, способными связываться главным комплексом гистосовместимости и представляться рецепторам Т-клеток Иммуногенность – способность индуцировать гуморальный и/или клеточный иммунный ответ Антигенность – способность специфически связываться с конечными продуктами иммунного ответа (антителами, поверхностными рецепторами на Т-клетках) Все иммуногенные молекулы являются антигенами, но не наоборот

Гуморальные факторы: строение антител Антитела – это белки, распознающие и связывающие антегены; их называют иммуноглобулинами Содержат легкие и тяжелые цепи , имеющие вариабельный и постоянный (константный) участок. Вариабельный участок отвечает за узнавание и связывание антигена, а константный – за связь с другими участниками иммунного ответа (структура константной части зависит только от класса антител)

Гуморальные факторы: типы иммуноглобулинов Ig. G – основной иммуноглобулин в крови, способен проникать в ткани, обладает опсонизирующей активностью (размещается на поверхности микробов и др. чужеродных клеток). Ig. D – встроен в мембрану В клеток и регулирует клеточную активность. Ig. E – участвует в аллергических реакциях Ig. A – «сторож входных ворот» : содержится в слезах, слюне, секретах респираторного и желудочнокишечного тракта Ig. M – обычно присутствует в виде кластеров в кровотоке, участвует в узнавании и киллинге бактерий

Распознавание, активация, пролиферация, дифференциация: Антигены и антитела Иммунная система различает клетки собственного организма (self, «свой» ) и чужие клетки ( «не свой» ) Знак «не свой» является сигналом к атаке Антитела – белки, специфически связывающие антигены

Распознавание, активация, пролиферация, дифференциация: главный комплекс гистосовместимости (клеточные факторы) Главный комплекс гистосовместимости – набор генов, кодирующих белки, участвующие в представлении антигенов. У человека - human leukocyte antigen system ( HLA system), часто подразделяется на два класса молекул (I и II). Функционируют как «доска объявлений» , представляя антигены другим клеткам (в особенности Т-клеткам и В-клеткам) Молекулы ГКГС класса I есть на всех ядерных клетках. Они представляют белки, продуцируемые самой клеткой, что показывает: клетка «своя» . В случае внутриклеточной инфекции они представляют чужие антигены, которые распознаются цитотоксичными Тклетками. Молекулы ГКГС класса II присутствуют только на антиген-презентирующих клетках. Антиген презентирующие клетки «пережевывают» то, что они проглотили и представляют фрагменты на молекулах гистосовместимости II класса для Тхелперов и В-клеток

Клеточные факторы: NK-cells (natural killer cells, естественные киллеры)-фактор защиты от внутриклеточной инфекции Большие гранулярные лимфоциты (низкодифференцированные потомки стволовой клетки) Содержат гранулы с протеолитическими ферментами – перфорином и протеазами (гранэнзимы) Вблизи атакуемой клетки выбрасывают перфорин, который образует поры в мембране атакуемой клетки, и через поры в клетку проникают гранэнзимы, вызывающие лизис клетки или ее апоптоз. Лизис эффективен в отношении опухолевых клеток но не в случае вирусной инфекции. Киллерные клетки необходимы для элиминирования зараженных клеток и должны обладать механизмом их распознавания. Major histocompatibility complex (MHC) – главный комплекс гистосовместимости Распознавание основано на сочетании и изменении активирующих и ингибирующих рецепторов: презентация антигена и MHC ингибирующего рецептора ведет к апоптозу, а отсуствие – к лизису атакуемой клетки

• • • • • Компьютерная модель демонстрирует механизм уничтожения клетки с помощью перфоринов. Синим цветом изображены поры, образуемые перфоринами в мембране уничтожаемой клетки. Красным цветом изображены гранулы, содержащие ферменты - гранзимы, проникающие через поры внутрь клетки. Перфорины вырабатываются Т-киллерами или цитотоксическими лимфоцитами, функцией которых является уничтожение поврежденных клеток организма. Гранзимы – ферменты из группы сериновых протеаз, которые могут инициировать апоптоз клеток. Если функционирование перфоринов нарушается, то в организме сохраняются и накапливаются поврежденные клетки, что вызывает, например, рост злокачественных новообразований.

Пути клеточной гибели. Апоптоз. Некроз. Апоптоз — форма гибели клетки, проявляющаяся в уменьшении её размера, конденсации и фрагментации хроматина, уплотнении наружной и цитоплазматической мембран без выхода содержимого клетки в окружающую среду; это запрограммированная клеточная гибель, которая происходит вследствие работы многих ферментов, как самой клетки, так, возможно, и других клеток-соседей Некроз – это гибель клетки под действием внешних факторов; Во время некроза клетка вакуолизируется (изменяется строение наружной плазматической мембраны, по градиенту концентрации вода поступает внутрь клетки, все органеллы начинают набухать), лизосомы переваривают все содержимое клетки, клетка лопается. Её содержимое выбрасывается во внеклеточное пространство, что, следовательно, вызывает воспаление, и в дальнейшем поглощается фагоцитами. Пример: Вирус или иной паразит, размножившись в клетке, разрушает ее: клетка лизируется, ее содержимое изливается наружу, в межклеточное пространство Микроорганизмы могут ускорять апоптоз клеток воспаления и замедлять апоптоз клеток-хозяев

. Общая схема биологического действия интерферона • • • Интерфероны синтезируются и секретируются одними клетками и проявляют свой эффект, воздействуя на другие клетки, в этом отношении они подобны гормонам. В середине 30 -х годов ХХ в. было установлено, что заражение животного каким-либо вирусом защищает его от последующего заражения другим вирусом; это явление получило название вирусной интерференции. Однако потребовалась почти четверть века, прежде чем был выделен в индивидуальном состоянии агент, ответственный за это явление. В 1957 г. английские ученые А. Айзекс и Д. Линденман впервые обнаружили белок, продуцируемый зараженными вирусом клетками, и назвали этот белок интерфероном. Интерфероны - противовирусные агенты универсального действия. Они активны против любых вирусов, но, как правило, обладают видовой специфичностью - каждому виду животных свойствен свой интерферон. Как сейчас установлено, интерфероны - это семейство белков, каждый со специфическим спектром действия. Существуют лейкоцитарные, или α-интерфероны, фибробластные, или β-интерфероны, и иммунные, или γ-интерфероны.