Видовые врождённые механизмы иммунной защиты от инфекционных патогенов

Видовые (врождённые) механизмы иммунной защиты от инфекционных патогенов. Антигены: понятие, свойства, классификация и характеристика микробных антигенов.

План лекции • Иммунитет: определение понятия, классификация. • Центральные и периферические органы иммунной системы. • Особенности иммунной системы. • Характеристика факторов видового (врождённого) иммунитета. • Антигены: определение понятия и классификация. • Свойства антигенов. • Антигены микроорганизмов.

Медицинская иммунология Общая Молекулярная Клеточная Физиология иммунитета Иммунохимия Иммуногенетика Эволюционная иммунология Частная Иммунопрофилактика Аллергология Иммуноонкология Трансплантационная иммунология Иммунология репродукции Иммунопатология Иммунобиотехнология Иммунофармакология Экологическая иммунология Клиническая иммунология

Иммунитет – целостная система биологических механизмов защиты организма с помощью которых он распознаёт и уничтожает всё генетически чужеродное, если оно проникает в организм или возникает в нём.

По происхождению Иммунитет Врождённый Приобретённый Активный Пассивный Трансплацентарный Постсывороточный Постинфекционный Поствакцинальный (стерильный, нестерильный)

По направленности Иммунитет Антибактериальный Антивирусный Проивоопухолевый Антитоксический Трансплантационный Антигельминтный

По механизму Иммунитет Гуморальный Клеточный

Иммунная система – совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих клеточногенетическое постоянство организма.

Иммунная система Материальная основа Совокупность всех лимфоидных органов Структура Центральные органы Тимус Красный костный мозг Периферические органы Лимфатические узлы Селезёнка Лимфоидная ткань кожи, слизистых оболочек, ЖКТ, дыхательной системы и мочеполовых путей

Особенности иммунной системы Генерализация по всему организму Рециркуляция её клеток в организме Формирование специфических к антигену антител или сенсибилизированных лимфоцитов

Видовой (врождённый) иммунитет – невосприимчивость, обусловленная врождёнными биологическими особенностями, присущими данному виду животных или человеку.

Основные отличительные признаки факторов врождённого иммунитета • Отсутствие специфического ответа на определённые антигены. • Наличие неиндуцибельных и индуцибельных неспецифических факторов защиты. • Отсутствие способности сохранять память от первичного контакта с антигеном.

Барьеры врождённого иммунитета Механические Кожные покровы, слизистые оболочки. Физико-химические Секреты потовых, сальных, пищеварительных желёз, соляная кислота желудочного сока, бактериоцины, образуемые микрофлорой. Иммунобиологические Фагоциты, естественные клетки-киллеры, комплемент, лизоцим, интерфероны, белки острой фазы.

Анатомические факторы врождённого иммунитета Кожа Механическое препятствие Непроницаемость Отторжение рогового слоя Слизистые Нормальная микрофлора Антагонизм между нормальной и патогенной микрофлорой Отсутствие дисбиоза Секреты сальных желез Торможение адгезии, колонизации. Бактерицидное действие Механическое препятствие Непроницаемость Действие ворсинок мерцательного эпителия Секреты слёзных, слюнных, сальных желез

Группы фагоцитирующих клеток 1. Клетки лимфопоэтического ряда (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) – полиморфноядерные лейкоциты. 2. Система мононуклеарных макрофагов (моноциты и тканевые макрофаги). Функции фагоцитоза 1. Защитная. 2. Представляющая. 3. Секреторная: а) ИЛ-1 активирует функции Т-лимфоцитов; б) лизоцим, интерферон, нестабильные продукты восстановления кислорода.

Рецепторы врождённого иммунитета, распознающие патогенассоциированные структуры микроорганизмов Рецепторы Toll-подобные NOD Маннозные Мусорщики Активация NK Экспрессированы На мембранах МФ, ДК, моноцитов, тучных клеток, нейтрофилов и т. д. В цитоплазме На мембранах МФ, ДК, соматических клеток и. т. д На мембранах, МФ, ДК и т. д. На мембранах NK, МФ

Стадии фагоцитоза 1. Активация. 2. Хемотаксис. 3. Фагоцитоз: а) адгезия; б) поглощение. 4. Секреция биологически активных соединений. 5. Переработка антигена (процессинг) и представление его с участием белков МНС II класса иммунокомпетентным клеткам.

Место фагоцитоза в реакциях местного иммунитета и клеточного воспаления

Механизм действия естественных киллеров (ЕК) Токсическое действие Повышение проницаемости мембраны Тесный контакт с клетками-мишенями, чувствительными к ЕК Клетки-мишени: а) опухолевые; б) содержащие вирус Осмотическое набухание Гибель клеткимишени Выход содержимого клетки Разрыв мембраны клетки

Классический путь активации комплемента Антиген+антитело Толерантность С 1 Са Mg С 4 Опсонизация Нарушение целостности клеточной мембраны С 2 С 7 С 3 b С 3 а С 5 С 8 С 6 Анафилотоксины Роль в патогенезе болезней иммунных комплексов С 5 а С 9

Альтернативный путь активации комплемента Бактериальные ЛПС Толерантность Протеин В С 3 Опсонизация Нарушение целостности клеточной мембраны С 7 Пропердин Протеин D С 3 b С 3 а С 5 С 8 С 6 Анафилотоксины Роль в патогенезе болезней иммунных комплексов С 5 а С 9

Лектиновый путь активации комплемента Антиген Толерантность Маннозосвязываюший белок С 4 Опсонизация Нарушение целостности клеточной мембраны С 2 С 7 С 3 b С 3 а С 5 С 8 С 6 Анафилотоксины Роль в патогенезе болезней иммунных комплексов С 5 а С 9

Пути активации комплемента: современная модель

Функции системы комплемента • Лизис чужеродных клеток. • Опсонизация чужеродных клеток (обусловлена фиксацией на клетках С 3 b компонента, в меньшей степени – других). • Стимуляция хемотаксиса (компоненты С 5 a, С 3 b, Ва, комплекс C 5 b 67). • Стимуляция фагоцитоза (компоненты С 1 q или С 3 b). • Повышение сосудистой проницаемости (компоненты С 5 а, С 3 а). • Стимуляция анафилотоксинами внутриклеточных процессов (компоненты С 5 а, С 3 а), в результате которых выделяются гистамин, брадикинин, серотонин, лейкотриены и т. д.

Лизоцим содержится: • Организм человека: слёзная жидкость; слюна; кровь; лимфа; лейкоциты; материнское молоко; сперма; слизь; мозг. • Организм животных (больше всего в сыворотке крови морских свинок). • Растения

Механизм действия лизоцима Гидролиз связей между N-ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином полисахаридных цепей В пептидогликановом слое бактерий Изменение проницаемости клеточной стенки, диффузия клеточного содержимого в окружающую среду, гибель клетки

Интерфероны Интерфероноген Клетка человеческого организма Интерфероны α β Лейкоцитарный Фибробластный Иммунный Культура лейкоцитов человека Фибробласты человека Активированные Т-лимфоциты, макрофаги, естественные киллеры Получение γ

Особенности биологического действия интерферона Антивирусное, антибактериальное, противоопухолевое, иммуномодулирующее Высокая эффективность от низких доз Универсальность Видо-тканевая специфичность Интерферон Активность проявляют несколько молекул Наличие эффекта последействия Активен в гомологичных системах Отсутствие токсического эффекта

Антигены – вещества различного происхождения, несущие признаки чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, состояния иммунологической толерантности, индуцирование иммунной памяти и др. ).

Классификация антигенов по физическому состоянию Антигены Корпускулярные Бактерии, грибы, простейшие, эритроциты Растворимые Липополисахариды, белки

Классификация антигенов по происхождению Антигены Экзоантигены Эндоантигены Корпускулярные, растворимые Естественные, гистосовместимости, эмбриональные, аутоантигены

Классификация антигенов по функциональному состоянию Антигены Иммуногены Толерогены Аллергены Растворимые, корпускулярные Низкие дозы, высокие дозы Неинфекционные, инфекционные

Классификация искусственных антигенов Синтезированные антигены Генноинженерным способом Мутацией, рекомбинацией Химическим способом Комплексы и конъюгаты гаптенов и белков с поликатионами Пептиды с Тклеточными эпитопами

Иммуногенность – способность индуцировать иммунный ответ.

Специфичность – способность антигена избирательно реагировать со специфичными к нему антителами или антигенраспознающими рецепторами лимфоцитов.

Эпитоп – фрагмент молекулы (молекул) антигена (локализованный внутри или на поверхности молекулы), индуцирующий иммунный ответ и определяющий специфичность.

Формирование: Химическая структура, определяющая основные свойства антигена Структура детерминанты Валентность антигена Молекулярная масса антигена Чужеродность 1. Антител 2. ГНТ 3. ГЗТ Способность взаимодействовать с антителами Специфичность АНТИГЕН Иммуногенность 4. Клеток памяти 5. Иммунологической толерантности 6. Идиотип-антиидиотипических взаимоотношений Формы иммунного ответа

Видовая специфичность антигенов человека Функциональная (сходство антигенов тканей с общей функцией) Гетерофильная (межвидовые общие антигены) Групповая Органная Печень Сердце Почка Антигены эритроцитов Ангтигены иммуноглобулинов Трасплантационные антигены Антигены группы крови Аллоантигены одного и того же класса Антигены поверхности различных клеток Определяют внутривидовые отличия по антигенной специфичности

Условия проявления аутоантигенных свойств собственных тканей организма Воздействие ионизирующей радиации Мутагенное действие на лимфоидные клетки Поражение лимфоидной ткани – уменьшение количества нормального клона лимфоцитов Приобретение лимфоцитами свойств запрещённого клона Компенсаторное замещение погибших лимфоцитов лимфоцитами запрещённого клона Взаимодействие лимфоцитов запрещённого клона с нормальными тканями организма Аутоантигенные свойства комплексных антигенов Комплекс экзогенных антигенов и антигенов человека Аутоантигены Забарьерные антигены в условиях преодоления гистогематического барьера Хрусталика Тканей мозга Половых желёз Тимуса

Антигены Полноценные Неполноценные (иммуногенные) (гаптены) Простые дисахара и простые органические вещества Комплексные (преципитирующие) Полипептиды, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты

Свойства антигенов, определяющие их способность индуцировать иммунный ответ Полноценный антиген Гаптен с носителем Способен С антителами Индукция иммунного ответа Взаимодействовать С антигенраспознающими рецепторами лимфоцитов Способен Не способен Гаптен без носителя Неполноценный антиген (гаптен)

Антигены бактерий Экзотоксины Рибосомальный М-белок Связанные со структурами клеток А-белок Эндотоксин О-антиген Антиген ресничек Н-антиген К-антиген А-антиген Продуцируемые клеткой L-антиген Vi-антиген В-антиген Антигены мембранных структур Индуцибельные ферменты агрессии Фибринолизин Лецитиназа Гиалуронидаза Липопротеиды Протеаза

Антигены вирусов Связанные с вирионом Антигены белка слияния Антигены капсида Антигены суперкапсида Антигены нуклеопротеина Связанные с заражённой клеткой Антигены, экспрессированные на поверхности клетки Антигены, встроенные в мембрану клетки Антигены вирионов, вышедших из клетки и сохранивших с ней связь Антигены гликопротеидов вируса Не связанные с вирионом и с заражённой клеткой Вирусоспецифически неструктурные белки Обнаруживаются за пределами заражённой клетки Индуцированные геномом вируса в процессе репродукции