ПРОТИВОИНФЕКЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ Факторы врожденного иммунитета Типы иммунного ответа

ПРОТИВОИНФЕКЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ Факторы врожденного иммунитета Типы иммунного ответа Кафедра микробиологии и вирусологии РНИМУ имени Н. И. Пирогова

Противоинфекционный иммунитет • Это способ защиты организма от генетически чужеродных инфекционных агентов • 2 группы факторов защиты определяют как Врожденный иммунитет • Адаптивный иммунитет • и

Факторы врожденного и адаптивного иммунитета • Факторы врожденного иммунитета формируются к рождению ребенка (конститутивные, факторы естественного иммунитета) • В отличие от адаптивного (приобретенного) врожденный иммунитет не зависит от иммунного распознавания лимфоцитами • Факторы врожденного и адаптивного иммунитета известны как синергисты

Факторы врожденного и адаптивного иммунитета v Активность факторов врожденного иммунитета проявляется как воспалительный ответ, как реакция организма на повреждение (возбудителем) v Активность факторов адаптивного иммунитета проявляется как специфический иммунный ответ с участием лимфоцитов, цитокинов – медиаторов иммунного ответа

Факторы врожденного иммунитета q Кожно-слизистый барьер. Нормальная микрофлора q Фагоцитоз q Система комплемента q Нормальные антитела (опсонины) q Сывороточные -лизины q Лизоцим q Интерферон (IFN и IFN ) q Белки острой фазы (воспаления) q NK- клетки (естественные киллеры)

Моя защита: факторы врожденного иммунитета, трансплацентарный перенос Ig. G , грудное вскармливание (Ig. A)

Кожно-слизистый барьер • Это первая линия защиты макроорганизма • Воздействие физических и химических факторов. • Кожа, клетки плоского (сквамозного) эпителия: десквамация (шелушение), пот, сальные железы (органические кислоты) • Слизистые оболочки- цилиндрический эпителий ЖКТ (соляная кислота желудочного сока, желчные кислоты в тонкой кишке); • Цилиндрический мерцательный эпителий трахеи, кубический мерцательный эпителий носоглотки, подвижность ресничек, слезы, слюна, слизь • Нормальная микрофлора – колонизационная резистентность

Клетки, участвующие в реакциях врожденного иммунитета • ( Нейтрофилы, Моноциты циркулирующие) Макрофаги (тканевые) - клетки Лангерганса в коже, альвеолярные макрофаги, клетки Купфера в печени, клетки нейроглии). Функции фагоцитарных клеток – фагоцитоз, продукция свободных радикалов и цитокинов, презентация антигена Т-клеткам (распознавание Аг) • Дендритные клетки – это профессиональные антиген-презентирующие клетки •

Фагоцитарные клетки

Фагоциты Моноциты Гранулоциты

ФАГОЦИТОЗ • Это способность клеток фагоцитарной системы поглощать, перерабатывать и деструктировать микроорганизмы • За разработку теории фагоцитоза И. И. Мечников был удостоен Нобелевской премии Известны кислород-зависимый и кислороднезависимый механизмы фагоцитоза

И. И. Мечников

Этапы фагоцитоза v Хемотаксис – целенаправленная миграция фагоцитов в очаг инфекции (восприятие сигналов, участие хемокинов) v Поглощение путем эндоцитоза, слияние фагосомы и лизосомы v Переработка антигенов возбудителя процессинг, антиген – процессированный v Деструкция (киллинг) возбудителя завершенный фагоцитоз v При инфекции микобактериями туберкулеза, шигеллами (внутриклеточное размножение) - незавершенный фагоцитоз

Фагоцитоз Legionella pneumophila размножается внутри моноцита

NK-клетки (естественные киллеры) секретируют перфорины и гранзимы)

Функции макрофагов Макрофаги - фагоцитоз и киллинг инфицированных клеток - продукция TNF α (фактор некроза опухоли), свободных радикалов, IFNα - продукция IL 12 -> Т-лимфоцитами индукция синтеза IFNγ

Нейтрофилы (продукция активных форм кислорода)

Функции NK-клеток NK-клетки - прямой цитолиз через продукцию перфоринов и гранзимов, - антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ), стимуляция - стимуляция продукции IFNγ

Механизмы врожденного иммунитета • Хемотаксис лейкоцитов при воспалении контролируется группой сигнальных молекул – хемокинов. • Миграция фагоцитов в очаг воспаления зависит от хемокинов и молекул адгезии на эндотелии • Фагоцитарные клетки обладают рецепторами, способными связывать С 3 компонент комплемента и Fc-фрагмент Ig. G

Опсонизация • ОПСОНИНЫ – факторы, способствующие фагоцитозу • opsonium( «стимул или приправа» ). • Роль опсонинов выполняют компоненты комплемента (С 3) и антитела(Ig. G) • Механизм: Ig. G связывается Fabфрагментом с Аг возбудителя, а Fc- фрагментом с Fc- рецептором на фагоцитах. С 3 -компонент связывается на С 3 -рецепторе и с Ig

Система распознавания структур микроорганизмов фагоцитами c помощью Toll- рецепторов • Фагоцитарные клетки способны распознавать патогенассоциированные молекулярные образы – структуры микроорганизмов (паттерны) pathogen associated molecular patterns – PAMP Это эволюционно древняя и консервативная система

Toll-like рецепторы распознают • TLR- 1 и • TLR-2 пептидогликан, липопротеины • TLR-4 ( + CD 14) липополисахарид • TLR-3 двойную нить РНК в жизненном цикле РНК-вирусов • TLR-5 флагеллин • TLR-9 – ДНК вирусов и бактерий(Cp. G неметилированную)

Сигнальный путь трансдукции • TLR-рецепторы > сигнал > адаптер My. D 88 > • в цитоплазму > NF-k. B (ДНК-связывающий белок, фактор транскрипции) в комплексе с ингибитором Ik. B (NF-k. B - Ik. B) • Активация NF-k. B > • >Деградация Ik. B > • Транспорт NF-k. B в ядро • Воздействие на промоторы генов с последующим синтезом провоспалительных цитокинов

Система передачи сигналов через TLR

Функциональная активность макрофагов (TLR-2, IL-12)

Система комплемента- это система сывороточных белков • Это 20 протеаз, которые последовательно активируются. Процесс активации носит каскадный характер • Функции компонентов комплемента – лизис бактерий, гемолиз в присутствии антител, опсонизация (способствуют фагоцитозу) • Функциональная связь с системой коагуляции крови

Пути активации комплемента

Активация комплемента • Комплекс С 5 -С 9 (мембранно-атакующий комплекс, МАК) погружается в липидный слой клеточной мембраны и приводит к повреждению. • Классический путь активации комплемента – с участием антител (Ig) • На всех фагоцитарных клетках присутствуют С 3 -рецепторы (к С 3 компоненту комплемента) и Fc-фрагменту Ig. G

Цитолиз

Лизоцим • Это фермент –мураминидаза. • Источник –нейтрофилы, макрофаги, слезы, слюна, хрящи • Действует на Грам+ бактерии, вызывая деградацию пептидогликана

Белки острой фазы • Белки острой фазы высвобождаются при воспалении (в основном из печени или из фагоцитов и тучных клеток) • Гистамин расширяет кровеносные сосуды, повышает их проницаемость, его высвобождение из тучных клеток стимулируют компоненты комплемента С 3 а, С 4 а, С 5 а (анафилатоксины) • Кинины изменяют тонус и проницаемость сосудов, образуются путем активации каскада свертывания крови- ключевой фактор - ХII фактор коагуляции Хагемана

Врожденный иммунитет Интерфероны 1 типа • Тип 1: IFN α (лейкоцитарный), кодируется 13 генами на хромосоме 9 • IFN β (фибробластный), кодируется 1 геном на хромосоме 9 IFN τ/ε (трофобластный): • • • Интерфероны Типа 1 способны: предотвратить внедрение вируса в клетку инициировать синтез ферментов, нарушая синтез вирусной РНК и синтез белка вируса в клетке модулировать активность NK-клеток

Интерферон α

ИНТЕРФЕРОН ᵦ

Факторы адаптивного иммунитета • Лимфоциты (популяции T- и В- клеток) • Антитела (иммуноглобулины, Ig) • участие в активации системы комплемента, киллинг инфицированных клеток q Интерферон Тип II: IFNγ ( иммунный), кодируется 1 геном на хромосоме 12. Продуцируется Т- и NK-клетками только после антигенной стимуляции q Цитокины: (интерлейкины IL-I – IL-18) медиаторы иммунного/ воспалительного ответа

Факторы адаптивного иммунитета ЛИМФОЦИТЫ: T-клетки (маркеры CD 4+ и CD 8+) и В-клетки (CD 19, CD 20)

Активность ЦТЛ (CTL) - субпопуляции цитотоксических лимфоцитов (CD 8+)

Активность субпопуляции лимфоцитов CD 4+ (Th, Т-хелперы) • Распознавание возбудителя (клетки индукторы/ хелперы) • Участие в межклеточной кооперации с Влимфоцитами, что приводит к пролиферации В-клеток и продукции антител (иммуноглобулинов) Ig. A, Ig. M, Ig. G классов

Интерферон

Механизмы действия интерферона IFN индуцирует синтез 2’, 5’- олигоаденилат- Протеинкиназы синтетазы Синтезируется триаденилат Активация эндонуклеазы Распад вирусной м. РНК Фосфорилирует и инактивирует EF-2 Подавление внутриклеточного синтеза вирусных белков Предотвращение вирусной инфекции

Формирование противоинфекционного иммунитета • Пассивный иммунитет: введение пациенту готовых антител (иммуноглобулинов), а также трансплацентарный перенос Ig. G (система мать- плод в период беременности) • Активный иммунитет: • Постинфекционный и Поствакцинальный • В защите организма против возбудителя участвуют факторы врожденного и адаптивного (приобретенного) иммунитета

Вакцинация • Это способ стимуляции механизмов иммунитета. • Это способ активной иммунизации, предназначенный для профилактики инфекционных заболеваний. • Необходим контроль безопасности вакцин.

Способы введения вакцины • Инъекция • Пероральное применение • Накожная аппликация Новая разработка • Трансдермальный путь вакцинации «Генетический пистолет» - делает выстрел покрытыми ДНК золотыми микроскопическими частицами -> -> в эпидермис, где мишенью служат клетки Лангерганса

Коревая сыпь

Эпидемический паротит

До и после заражения эпидемическим паротитом

Краснуха (Rubella)

Благодарим за внимание