☰

Механізми імунного захисту. Механізми формування імунітету

100 рбонус за перше замовлення

Оберіть тип роботи Дипломна робота Курсова робота Реферат Магістерська дисертація Звіт з практики Стаття Доповідь Рецензія Контрольна робота Монографія Рішення задач Бізнес-план Відповіді на запитання Творча робота Есе Чертеж Твори Переклад Презентації Набір тексту Інше Підвищення унікальності тексту

Дізнатись ціну

Імунітет(від латинського Immunitas – звільнення) – несприйнятливість, опірність організму інфекціям та вторгненню чужорідних організмів (у тому числі – хвороботворних мікроорганізмів) та відносна стійкість до шкідливих речовин.

Розрізняють кілька видів імунітету:

Специфічний та неспецифічний імунітет

Неспецифічний(Природжений) імунітет - це однотипні реакції організму на будь-які чужорідні антигени.
Головним клітинним компонентомсистеми неспецифічного імунітетуслужать фагоцити, основна функція яких - захоплювати і перетравлювати агенти, що проникають ззовні. Для подібної реакції чужорідний агент повинен мати поверхню, тобто. бути частинкою (наприклад, скалка). Якщо ж речовина молекулярно-дисперсна (наприклад, білок, полісахарид, вірус), не токсична і не має фізіологічної активності, вона не може бути нейтралізована і виведена організмом за вищеописаною схемою.

У цьому випадку спрацьовує специфічний імунітет. Він купується в результаті контакту організму з антигеном і характеризується формуванням імунологічної пам'яті. Його клітинними носіями служать лімфоцити, а розчинними – імуноглобуліни (

Первинна та вторинна імунна відповідь

Специфічні антитіла продукуються спеціальними клітинами – лімфоцитами. Причому для кожного виду антитіл існує свій тип лімфоцитів (клон). первинною імунною відповіддю, під час якого лімфоцити починають розвиватися як клонів. Потім деякі з них стають клітинами пам'яті, інші перетворюються на зрілі клітини, які продукують антитіла. Головні особливості первинної імунної відповіді - існування латентного періоду до появи антитіл, потім вироблення їх у невеликій кількості. Вторинна імунна відповідьрозвивається при наступному контакті з тим самим антигеном. Основна особливість – швидкий розвиток лімфоцитів з диференціюванням їх у зрілі клітини та швидке вироблення великої кількості антитіл, які вивільняються в кров та тканинну рідину, де можуть зустрітися з антигеном та ефективно подолати хворобу.

Природний та штучний імунітет.До факторів природного імунітету відносять імунні (система комплементу, лізоцим та ін білки) та неімунні механізми (шкіра, слизова оболонка, секрет потових, сальних, слинних залоз, залоз шлунка, нормальна мікрофлора).

Штучнийімунітетвиробляється при введенні в організм вакцини чи імуноглобуліну.

Активний та пасивний імунітет

Активна імунізація стимулює власний імунітет людини, викликаючи вироблення власних антитіл. Після інфекції в організмі залишаються "клітини пам'яті", і у разі подальших зіткнень із збудником вони починають знову (вже швидше) продукувати антитіла.

При пасивної імунізації в організм вводяться вже готові антитіла (гаммаглобулін). Введені антитіла при зіткненні зі збудником "витрачаються" (зв'язуються зі збудником у комплекс "антиген-антитіло").

Пасивна імунізація показана, коли необхідно у короткий термін створити імунітет на нетривалий час (наприклад, після контакту з хворим).

Стерильний та нестерильний імунітет

Після деяких захворювань імунітет зберігається довічно, наприклад, при корі чи вітряній віспі. Це так званий стерильний імунітет. А в деяких випадках він зберігається лише доти, доки в організмі є збудник (туберкульоз, сифіліс) – це нестерильний імунітет.

Регуляція імунітету

Робота імунітету багато в чому визначається станом нервової та ендокринної систем організму. Стрес, депресії пригнічують імунітет, що супроводжується не тільки підвищеною сприйнятливістю до різних захворювань, а й створює сприятливі умови для розвитку злоякісних новоутворень

Механізми імунного захисту Спочатку організм нейтралізує чужорідну субстанцію (антиген), виробляючи активні клітини, фагоцити, які захоплюють і перетравлюють антиген. Це клітинний імунітет, провідна роль виробленні якого належить вилочковой залозі. Існує ще гуморальний імунітет: антиген знищується шляхом вироблення спеціальних хімічно активних молекул, антитіл, які його нейтралізують. Роль антитіл виконують імуноглобуліни крові (сукупність сироваткових білків). Є й інші механізми імунітету, спрямовані на захист від будь-якого антигену, це неспецифічний імунітет: шкіра та слизові оболонки непроникні для більшості мікроорганізмів, в рідинах організму є спеціальні ферменти, що руйнують мікроорганізми, клітина, заражена вірусом, виробляє противірусний білок – інтерферон. Несприйнятливість до повторного зараження однією і тією ж інфекцією обумовлена ​​імунітетом

В даний час під імунітетом розуміють:

1. стійкість організму до інфекцій

2. реакції, створені задля видалення з організму будь-якого чужорідного матеріалу.

Честь відкриття одного з основних механізмів імунітету належить нашому співвітчизнику І. І. Мечникову, який створив і обґрунтував вчення про фагоцитоз - клітинний імунітет, згідно з яким в основі несприйнятливості організму лежить фагоцитарна діяльність його клітинних елементів, що захоплюють і перетравлюють мікро. Фагоцитоз здійснюється в основному рухомими клітинами крові - лейкоцитами, а також нерухомими клітинами ендотелію кровоносних судин, ретикулоендотеліальних клітин селезінки, печінки, кісткового мозку, лімфатичних вузлів та інших органів. При впровадженні в організм мікробів фагоцитоз різко посилюється, і перебіг інфекційного процесу набуває специфічного характеру.

Паралельно з клітинною теорією створювалася теорія гуморального імунітету (Ерліх та інших.), яка вбачає причину несприйнятливості в бактерицидному дії спеціальних речовин, що у крові та інших рідинах організму людини і тварин. Деякі з цих речовин знаходяться у сироватці крові постійно і надають згубну неспецифічну дію на мікроби. Інші утворюються тільки в процесі розвитку інфекції і залишаються в організмі на більш менш тривалий час, надаючи специфічну згубну дію на мікроби, що виділяються ними токсини та інші чужорідні для даного організму речовини, що об'єднуються під загальною назвою антигенів.

Специфічні захисні речовини, що утворюються в організмі, отримали назву антитіл. До них відносяться: аглютиніни - склеювальні бактерії; бактеріолізини - бактерій, що розчиняють; преципітини - які облягають бактерій і створюють чужорідну сироватку; антитоксин - нейтралізуючі токсини; гемолізини - розчиняючі еритроцити чужорідної крові та ін.

Близько 30 років тривали дискусії між прихильниками клітинної та гуморальної теорій імунітету, поки нарешті не з'ясувалося, що ні та ні інша теорія, взята окремо, не в змозі пояснити все різноманіття явищ при імунітеті. Як фагоцитоз, так і захисні гуморальні реакції організму стали твердо встановленими фактами, що не викликають сумнівів; в той же час встановлено, що фагоцитарна діяльність та антитіла знаходяться між собою у нерозривному взаємозв'язку та взаємодії, що фагоцитоз посилюється при одночасному впливі гуморальних факторів імунітету.

Обидва ці явища регулюються і спрямовуються центральною нервовою системою.

За останні роки виявлено, що в крові людини і тварин циркулюють два типи лімфоцитів: 1) В-лімфоцити, що утворюються в кістковому мозку, здатні виробляти антитіла, що з'єднуються з бактеріальними антигенами або з бактеріальними токсинами та знешкоджують їх; 2) Т-лімфоцити, що утворюються в тимусі (вилочковій залозі), під впливом яких здійснюється відторгнення чужорідних тканин та знищення власних клітин організму, що змінили свою спадкову (генетичну) структуру під впливом, наприклад, нуклеїнової кислоти вірусів та інших маловивчених причин. Вилочкова залоза може здійснювати свої функції тільки у взаємодії з кістковим мозком.

Крім відомих білкових антитіл (імуноглобулінів), виявлено особливий тип антитіл - імуноглобуліни Е, які дають різко посилені, спотворені реакції з різними антигенами. Цей I тип антитіл є одним з основних факторів, що викликають алергічні реакції організму та захворювання алергічного характеру (кропив'янка, ревматизм, бронхіальна астма, бруцельоз та ін.). Причина утворення в організмі імуноглобуліну Е поки що невідома.

Імунітет. Імунологічна пам'ять.

Імунітет – це еволюційно обумовлена ​​сукупність реакцій взаємодії між системою імунітету та біологічно активними агентами (антигенами). Ці реакції спрямовані на збереження фенотипічної сталості внутрішнього середовища (гомеостазу) організму та результатом їх можуть бути різні феномени та реакції імунітету.Одні є корисними, захисними, інші зумовлюють патологію. До перших відносяться:

§ Протиінфекційний імунітет– набута специфічна несприйнятливість організму до конкретних інфекційних агентів збудникам захворювань (мікробів, вірусів).

§ Толерантність– толерантність, невідповідальність системи імунітету на ендогенні чи екзогенні антигени.

Інші реакції імунітету, патологічного, «стресового рівня» призводять до розвитку патології:

§ гіперчутливість– підвищена імунна («імунітетна») реакція на антигени-алергени спричиняє два види захворювань: алергічні – на екзогенні алергени (алергія); аутоалергічних ( аутоімунних) – на ендогенні, власні біомолекули (Аутоалергія);при аутоімунних хворобах "свої" молекули впізнаються системою імунітету як "чужі" і на них розвиваються реакції; система імунітету гаразд відповідає на " своє " і відкидає " чуже " .

§ анергія, тобто. відсутність реакції на антигени (варіант толерантності) обумовлена ​​недостатністю різних видів імунітету.

Основою реалізації всіх реакцій імунітету є імунологічна пам'ять . Суть її в тому, що клітини системи імунітету "пам'ятають" про ті чужорідні речовини, з якими вони зустрічалися і на які реагували. Імунологічна пам'ять лежить в основі феноменів протиінфекційного імунітету, толерантності та гіперчутливості.

Система імунітету (СІ) – це сукупність молекул, клітин, тканин та органів, які здійснюють імунні реакції. Вона включає кілька самостійних підсистем, які реагують як єдине ціле:

1. Лімфоїдна системавключає Т-і В-лімфоцити, які утворюють специфічні фактори імунітету (антитіла та Т-клітинні рецептори до антигену).

2. Система природних кілерних клітин (ЕКК).

3. Система антигенпредставляючих клітин (АПК)включає дендритні клітини, клітини Лангерганса, клітини, що інтердигують, та ін.

4. Система гранулоцитівпоєднує нейтрофільні лейкоцити, базофільні лейкоцити/опасисті клітини, еозинофільні лейкоцити.

5. Система мононуклеарних фагоцитів(моноцити, макрофаги тканин та органів).

6. Гуморальні фактори неспецифічного природного імунітету:лізоцим, С-реактивний білок (СРБ), інтерферони, фібронектин, β-лізини, лектини та ін.

7. Система комплементу.

8. Система тромбоцитів

До центральним органам системи імунітету відносяться червоний кістковий мозок та тимус. До периферичним - циркулюючі лімфоцити крові, лімфатичні вузли, селезінка, мигдалики, лімфоїдна тканина кишечника (пейєрові бляшки, солітарні фолікули, лімфоїдні утворення апендикса та ін), бронхоасоційована лімфоїдна тканина, в області біфурії і хм.

На молекулярному рівні центральними поняттями імунології є антигени, антитіла, рецептори та цитокіни.

Антигени- будь-які речовини, частіше білки або глікопротеїди, які, потрапляючи в організм, спричиняють утворення специфічних антитіл та/або Т-клітинних рецепторів. Антитіла– білкові молекули, імуноглобуліни, які утворюються В-лімфоцитами та плазмоцитами та специфічно взаємодіють з антигенами. Рецептори- макромолекули на клітинах, що специфічно пов'язують різні біологічно активні речовини ( ліганди ). Цитокіни– медіатори міжклітинних взаємодій, які забезпечують взаємозв'язок клітин як усередині системи імунітету, і їх численні зв'язки з іншими системами макроорганізму.

Види імунітету

Існують механізми «неімунітетні», природної неспецифічної резистентності організму . До них відносяться захист організму від зовнішніх агентів: зовнішніми покривами (шкіра, слизові оболонки), механічними (слущування епітелію, рух вій і секретів, слизових оболонок, чхання, кашель), фізичними механізмами (бар'єри), хімічними речовинами (бактерицидна дія соляної, молочної) , жирних кислот, ряду ферментів, особливо лізоциму – мурамідази).

Видова несприйнятливість (конституційний, спадковий імунітет)- Це варіант неспецифічної резистентності організму, генетично обумовлений особливостями обміну речовин цього виду. Він переважно пов'язані з відсутністю умов, необхідні розмноження збудника. Наприклад, тварини не хворіють на деякі хвороби людини (сифіліс, гонорея, дизентерія), і, навпаки, люди несприйнятливі до збудника чуми собак. Даний варіант резистентності не є дійсним імунітетом, оскільки він не здійснюється системою імунітету.

Від неспецифічної, "неімунітетної" резистентності слід відрізняти неспецифічні природні фактори імунітетуабо природний вроджений імунітет (innate natural immunity). Вони включають клітини та гуморальні фактори.

Серед гуморальних факторів важливими є природні антитіла. Такі антитіла вихідно є в організмі в невеликій кількості проти багатьох бактерій та вірусів.

Неспецифічними гуморальними факторами імунітету служать система комплементу, С-реактивний білок, фермент лізоцим, інтерферони, цитокіни та ін. слизових оболонок і там виконувати захисну функцію.

Набутий (адаптивний) імунітетвиникає протягом життя внаслідок стимуляції клітин СІ антигенами мікроорганізмів або одержання готових імунних факторів. Тому він буває природнимі штучним, кожен з яких може бути активнимі пасивним.

Природний активний імунітетз'являється в результаті контакту із збудником (після перенесеного захворювання або після прихованого контакту без прояву симптомів хвороби).

Природний пасивний імунітетвиникає внаслідок передачі від матері до плоду через плаценту (трансплацентарний) або з молоком готових захисних факторів – лімфоцитів, антитіл, цитокінів тощо.

Штучний активний імунітетіндукується після введення в організм вакцин та анатоксинів, які містять мікроорганізми або їх субстанції – антигени.

Штучний пасивний імунітетстворюється після введення в організм готових антитіл чи імунних клітин. Зокрема, такі антитіла містяться в сироватці імунізованих донорів або тварин.

4.CD-антигени-Молекули диференціювання клітин системи імунітету

У процесі диференціювання на мембранах клітин системи імунітету виникають різні макромолекули, відповідні певної стадії розвитку клітинних популяцій. Вони отримали назву CD-антигенів В даний час таких молекул відомо більше 250. Всі вони виконують функції рецепторів, після взаємодії з якими всередину клітини надходить сигнал і відбувається її активація, супресія або апоптоз (програмована клітинна загибель).

Всі CD-молекули є мембранними фенотиповими маркерами відповідних клітин. CD-антигени виявляють за допомогою мічених моноклональних антитіл імунофлюоресцентною мікроскопієюабо проточною цитометрією.

Цитокіни та інтерлейкіни

Диференціювання та взаємодія клітин системи імунітету між собою, а також з клітинами інших систем організму здійснюється за допомогою регуляторних молекул. цитокінів .

Цитокіни – це секретовані активованими клітинами пептидні медіатори, що здійснюють регуляцію взаємодій, активацію всіх ланок самої СІ та впливають на різні органи та тканини.

Загальні властивості цитокінів

1. Є глікопротеїнами з молекулярною масою 15-25 кД.

2. Діють ауто- І парафінно(Тобто на саму клітину та на її найближче оточення). Це короткодистантні молекули

3. Діють у мінімальних (піко- та фемтомолярних) концентраціях.

4. Цитокіни мають відповідні їм специфічні рецептори поверхні клітин

5. Механізм дії цитокінів полягає у передачі сигналу після взаємодії з рецептором з мембрани клітини на її генетичний апарат. При цьому змінюється експресія клітинних білків із зміною функції клітини (наприклад, виділяються інші цитокіни).

Класифікація цитокінів

Цитокіни поділяються на кілька основних груп.

1. Інтерлейкіни (ІЛ)

2. Інтерферони

3. Група факторів некрозу пухлини (ФНП)

4. Група колонієстимулюючих факторів (наприклад, гранулоцитарно-макрофагальний колонієстимулюючий фактор – ГМ-КСФ)

5. Група факторів росту (ендотеліальний фактор росту, фактор росту нервів тощо)

6. Хемокіни

Інтерлейкіни

Цитокіни, що виділяються переважно клітинами системи імунітету, отримали назву інтерлейкінів (ІЛ ) – факторів міжлейкоцитарної взаємодії.

Вони нумеруються по порядку (ІЛ-1 – ІЛ-31). Вирізняються лейкоцитами при стимуляції продуктами мікробів та іншими антигенами. Нижче наводяться основні інтерлейкіни, які грають найважливішу роль системі імунітету як і нормі, і у розвитку патологічних станів.

Фагоцитоз.

Процес фагоцитозу відбувається у кілька стадій.

Стадія хемотаксисує цілеспрямованим рухом макрофагів до об'єкта фагоцитозу (наприклад, мікробна клітина), який виділяє хемотаксичні фактори (бактеріальні компоненти, анафілатоксини, лімфокіни і т.д.). Компоненти бактеріальних клітин, продукти активації комплементу, наприклад С5а, і цитокіни і хемокіни, що локально виділяються, залучають фагоцитарні клітини в вогнище інфекції і запалення.

Стадія адгезіїреалізується 2 механізмами: імуннимі неімунним. Неімунний фагоцитоз здійснюється за рахунок адсорбції антигену на поверхні макрофагу за допомогою різних молекул (наприклад, лектинів). В імунному фагоцитозі беруть участь Fc-рецептори макрофагів до імуноглобулінів та C3b-компоненту комплементу. В одних випадках макрофаг несе на поверхні антитіла, за рахунок яких прикріплюється до клітини-мішені. В інших - за допомогою Fс-рецептора він сорбує імунний комплекс, що вже утворився. Антитіла та фактори комплементу, що підсилюють фагоцитоз, називають опсонінами.

Стадія ендоцитозу (поглинання).

При цьому відбувається інвагінація мембрани фагоциту та обволікання об'єкта фагоцитозу псевдоподіями з утворенням фагосоми . Надалі фагосома зливається з лізосомами та утворюється фаголізосома .

Стадія травлення.

У цю стадію відбувається активація численних ферментів, які руйнують об'єкт фагоцитозу.

Фагоцитарні клітини мають різноманітні механізми знищення мікробів.

Головний із них – продукція активних форм кисню (АФК) через активацію гексозомонофосфатного шунту.

При цьому відновлюється молекулярний кисень з утворенням супероксидного аніон-радикалу ("O2), з якого утворюються потенційно токсичні гідроксильні радикали (-ОН), синглетний молекулярний кисень і H 2 O 2. У нейтрофілах під дією мієлопероксидази (і каталази, що міститься з перекисів у присутності галоїдів утворюються додаткові токсичні оксиданти, наприклад гіпоіодит та гіпохлорит (похідні НOI та HClO).

Додатковий бактерицидний механізм заснований на утворенні токсичного для бактерій та пухлинних клітин оксиду азоту NO.

Крім того, у фагоцитах є катіонні білки , що мають антимікробну дію. Важливу роль відіграють дефензини– багаті на залишки цистеїну та аргініну катіонні пептиди. Вони викликають утворення іонних каналів у мембрані мікробної клітини.

Інші антимікробні механізми: після злиття лізосом вміст фаголізосоми тимчасово підлужується, після чого рН її вмісту падає, тобто відбувається підкислення, необхідне дії лізосомних ферментів. Деякі грампозитивні бактерії чутливі до дії ферменту лізоциму.

Розрізняють завершений і незавершений фагоцитоз. При завершеному фагоцитоз відбувається повне перетравлення і бактеріальна клітина гине. При незавершеному фагоцитозі мікробні клітини залишаються життєздатними. Це забезпечується різними механізмами. Так, мікобактерії туберкульозу та токсоплазми перешкоджають злиттю фагосом з лізосомами; гонококи, стафілококи та стрептококи можуть бути стійкими до дії лізосомальних ферментів, рикетсії та хламідії можуть довго персистувати у цитоплазмі поза фаголізосомою.

Остання стадія фагоцитозу – видалення неперетравлених фрагментівбактерій та інших об'єктів фагоцитозу.

13.Класи імуноглобулінів

Імуноглобуліни класу Gскладають основну масу імуноглобулінів сироватки крові (75-85%) - 10 г/л (8-12 г/л). Вони неоднорідні за будовою Fс-фрагменту і розрізняють їх чотири субкласи: G1, G2, G3, G4.

Зниження рівня IgG у крові позначається як гіпогамаглобулінемія IgG, збільшення – гіпергамаглобулінемія IgG.

Основну масу антитіл проти бактерій, їх токсинів та вірусів становлять IgG.

Імуноглобуліни класу М(м.м. 950 кДа) містяться у сироватці крові у концентрації від 0.8 до 1.5 г/л, у середньому – 1 г/л. У крові вони у вигляді пентамерів. Антитіла IgM синтезуються в організмі при первинній імунній відповіді, низькоафінні, але високоавидні через велику кількість активних центрів.

Імуноглобуліни класу А(від 1,5 до 3 г/л) IgA у крові присутні у вигляді мономерів, а в секретах у формі димерів та тримерів. Секреторні IgA (sIgA), будучи антитілами, формують місцевий імунітет, перешкоджають адгезії мікроорганізмів до епітелію слизових оболонок, опсонують мікробні клітини, посилюють фагоцитоз.

Імуноглобуліни класу Dмістяться у сироватці крові в концентрації 0,03-0,04 г/л. Вони служать рецепторами дозрівають В-лімфоцитів.

Імуноглобуліни класу Еприсутні у сироватці крові у концентрації близько 0,00005 г/л або від 0 до 100 МО/мл (1 МО ~ 2,4 нг). При алергії їх вміст у крові збільшується і з них специфічні до алергену, тобто. є антитілами.

Імуноглобуліни

Імуноглобуліни– це велика родина білків, які синтезуються В-лімфоцитами та плазматичними клітинами. Імуноглобуліни знаходяться в крові і при електрофорезі сироватки вони утворюють фракцію g-глобулінів. Частина спеціальних імуноглобулінів – секреторних – присутня у всіх секретах, що продукуються слизовими оболонками (слізна рідина, слиз носа, бронхів, кишечника, статевих органів). У структурі імуноглобулінової молекули розрізняють 2 важкі (H – heavy) та 2 легкі (L – light) поліпептидні ланцюги, з'єднані між собою дисульфідними зв'язками.

У ланцюгах молекули імуноглобулінів розрізняють константні і варіабельні ділянки .

Окремі замкнуті у вигляді глобул частини ланцюгів імуноглобуліну отримали назву доменів . Гіперваріабельні ділянки , де часті заміни амінокислот, відносяться до регіонам, що визначають комплементарністьімуноглобулінових молекул. Ці регіони локалізовані в доменах важкого (VH) та легкого (VL) ланцюгів. Вони формують активний центр молекули імуноглобуліну (антитіла).

Між СН1 та СН2 доменами важкого ланцюга локалізується рухомий – "шарнірна" ділянка молекули імуноглобуліну, чутливий до протеолітичних ферментів (папаїну, пепсину, трипсину). Під дією папаїну молекула імуноглобуліну розщеплюється на 2 Fab-фрагменти (fragment antigen binding – фрагмент, що зв'язує антиген) та Fc-фрагмент (fragment crystallizable – фрагмент кристалізується).

Коли молекула Ig зв'язує антиген, CН2 домен Fc-фрагменту імуноглобуліну активує комплемент класичного шляху, а CH3 домен може зв'язуватися з Fc-рецепторами, наявними на лейкоцитах та інших клітинах.

Т-лімфоцити

Після вступу до тимусу (вилочкову залозу) відбувається антигеннезалежне диференціюванняТ-клітин під впливом гормонів тимусу (a- та b-тимозини, тимулін, тимопоетин). Тут Т-лімфоцити диференціюються в імунокомпетентні клітини і набувають здатності до розпізнавання антигену.

Основні молекули-маркери, присутні на поверхні Т-лімфоцитів: CD2 (один епітоп-рецептор до еритроцитів барана), CD3, CD4 (у Т-хелперів), CD8 (у Т-цитотоксичних (Тц)).

У нормі у людини Т-лімфоцити становлять 60% (50-75%) усіх лімфоцитів крові.

Т-лімфоцити неоднорідні за функціями. Розрізняють такі основні їх субпопуляції: Т0 (нульові, тимічні, «наївні», незрілі), Т-хелпери, Т-супресори та Т-клітини пам'яті (див. рис. 1.1).

Т-хелпери (Тх)стимулюють проліферацію та диференціювання Т-і В-лімфоцитів, виділяючи інтерлейкіни. На поверхні Т-хелперів є ті ж маркери, що і на інших Т-лімфоцитах (CD2, CD3), а також властива їм CD4-молекула адгезії, яка бере участь як допоміжна при взаємодії з антигеном Т-клітинного рецептора (див. нижче), служить рецептором до ВІЛ-вірусу і молекул головного комплексу гістосумісності II класу (МНС-II) інших клітин. У нормі у людини Тx становлять 34-45% лімфоцитів крові. Серед них розрізняють Тx першого типу (Тx1), що виділяють ІЛ-2, g-інтерферон та інші, і в результаті забезпечують реакції Т-клітинного імунітету; Тx другого типу (Тx2), що секретують ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-10, ІЛ-13 та стимулюють синтез антитіл.

Тх 3-регуляторнасубпопуляція (фенотип CD4+CD25+) при активації синтезує ІЛ-10 та TGFb (трансформуючий фактор росту b). Синтез цих цитокінів та продукту гена Foxр4+ – білка шкірфінуасоційований із супресією імунної відповіді.

Т-цитотоксичниминазивають ті Т-лімфоцити (18-22% у крові), які несуть антиген CD8 та рецептор до IgG (Fcg). Макромолекула CD8 є рецептором для антигенів головного комплексу гістосумісності I класу (МНС-I). Після активації антигеном Т-супресори/цитотоксичні клітини – Т-кілери зв'язуються з ним на поверхні клітин та, виділяючи цитотоксин (білок перфорин), руйнують їх. При цьому Т-кілер залишається життєздатним та може руйнувати наступну клітину.

Т-клітинний рецептор

На поверхні Т-лімфоцитів є близько 3 х 10 4 міцно пов'язаних з мембранами Т-клітинних рецепторів (ТКР) до антигену, що чимось нагадують антитіла. Т-клітинний рецептор є гетеродимером і складається з альфа- та бета-(молекулярна маса 40-50 кDа) і, рідше, з g/d-ланцюгів (1-5%-клітин у крові).

У Тх і Тц ТКР однакові за будовою. Однак Т-хелпери взаємодіють з антигеном, асоційованим з HLA-молекулами ІІ класу, а Т-цитотоксичні розпізнають антиген у комплексі з HLA-молекулами І класу. Причому білковий антиген повинен бути перетравлений антигенпредставляющими клітинами і представлений у вигляді пептиду довжиною 8-11 амінокислот для Т-цитотоксичних і 12-25 для Т-хелперів. Така відмінність у зв'язуванні Тх і Тс пептидів обумовлена ​​участю у взаємодії молекул – CD4 у Тх та CD8 у Тц.

8. Антигени (АГ)

–це будь-які прості або складні речовини, які при попаданні всередину організму тим чи іншим шляхом викликають імунну реакцію, і здатні специфічно взаємодіяти з продуктами цієї реакції: антитілами та імунними Т-клітинами.

Імунізація- Введення антигенів в організм з метою створення штучного активного імунітету або для отримання препаратів антитіл.

Розрізняють:

ксеногенні(гетерологічні) антигени - міжвидові антигени, наприклад - біомолекули тварин при їх введенні людині, найсильніші антигени;

алогенніантигени або ізоантигени, внутрішньовидові, що відрізняють людей (і тварин) один від одного;

аутоантигени- Власні молекули організму, на які через порушення аутотолерантності розвивається імунна реакція.

Основними властивостями антигенів є імуногенність і специфічність . Під імуногенністюрозуміють здатність антигену індукувати в організмі імунну реакцію. Специфікавизначається взаємодією антигену лише з комплементарними йому антитілами чи рецепторами Т-лімфоцитів певного клону.

Повноцінними антигенами є природні або синтетичні біополімери, найчастіше білки та полісахариди, а також комплексні сполуки (глікопротеїди, ліпопротеїди, нуклеопротеїди).

Неінфекційні антигени

До неінфекційним антигенамвідносяться АГ рослин, лікарські препарати, хімічні, природні та синтетичні речовини, антигени клітин тварин та людини.

Антигени рослиннерідко викликають у чутливих до них людей алергічні реакції, тобто. є алергенами. Пилок рослин - причина поллінозів (пилкової алергії). Харчові продукти рослинного походження індукують харчову алергію.

Практично все хімічніречовини, особливо ксенобіотики (синтетичні речовини, що не зустрічаються в природі) і ліки - це гаптени, які індукують алергію у людей, які довго контактували з ними.

Серед антигенів тканин і клітин тварин та людини розрізняють стромальніантигени, поверхневі клітинні – мембранніАГ, цитоплазматичні(мікросомальні, мікротубулярні), мітохондріальні, ядерні(Нуклеопротеїди, нуклеїнові кислоти).

Антигени тварин по відношенню до людини є ксеногеннимиантигенами. Тому при введенні, наприклад, білків сироватки тварин (кінської протидифтерійної та ін) завжди виникає імунна реакція, яка буде алергічною при повторному їх надходженні. Вовна та лупа тварин (кішок, собак) є сильними алергенами для людини.

Інфекційні антигени

Інфекційні антигени- Це антигени бактерій, вірусів, грибів, найпростіших. Усі вони можуть бути алергенами, оскільки викликають алергічні реакції.

Залежно від локалізації в бактеріальній клітині розрізняють К-, Н- та О-антигени (позначають буквами латинського алфавіту).

К-АГ(М.М. близько 100кД) - це гетерогенна група найбільш поверхневих, капсульних АГ бактерій. Характеризують групову та типову приналежність бактерій.

О-АГ- полісахарид, входить до складу клітинної стінки бактерій, будучи частиною ліпополісахарида(ЛПЗ). Він особливо виражений у грамнегативних бактерій. О-АГ визначає антигенну специфічність ЛПС і по ньому розрізняють багато сироваріантів бактерій одного виду.

В цілому ЛПС є ендотоксином. Вже в невеликих дозах викликає лихоманку через активацію макрофагів через CD14і TLR-4з виділенням ІЛ-1, ІЛ-12, ФНПa та інших цитокінів, поліклональну тимуснезалежну активацію В-лімфоцитів та синтез антитіл, дегрануляцію гранулоцитів, агрегацію тромбоцитів. Він може зв'язуватися з будь-якими клітинами організму, але особливо макрофагами. У великих дозах пригнічує фагоцитоз, викликає токсикоз, порушення серцево-судинної системи, тромбози, ендотоксичний шок. ЛПС деяких бактерій входить до складу імуностимуляторів (продігіозан, пірогенал).

Пептидогліканиклітинної стінки бактерій, особливо отримані з них фракції мурамілпептидів мають сильний ад'ювантний ефект на клітини СІ, неспецифічно посилюючи відповідь на різні антигени.

Н-АГвходить до складу бактеріальних джгутиків, основа його – білок флагеллін, термолабілен.

Антигени вірусів.У більшості вірусів є суперкапсидні – поверхневі оболонкові, білкові та глікопротеїдні АГ (наприклад, гемагглютинін та нейрамінідаза вірусу грипу), капсидні – оболонкові та нуклеопротеїдні (серцеві) інфекцій для інших вірусних антиген. Найбільш імуногенні протективні пептиди вірусів використовуються для створення синтетичних вакцин. За будовою вони варіабельні навіть в одного виду вірусів.

Система HLА-онтигенів

На лімфоцитах виявлено цілу систему молекул лейкоцитарних АГ – HLA, яка контролюється генами головного комплексу гістосумісності Комплекс включає близько 4х106 пар нуклеотидів і складається з безлічі тісно зчеплених генетичних структурних одиниць -локусів, представлених різними генами. Кожен їх може існувати у кількох варіантах, званих алелями. Цей комплекс генів знаходиться у людини у 6 хромосомі.

Продукти цих HLA-генів – HLA-молекули (антигени) – це білки клітинних мембран. Їхній набір у кожної людини індивідуальний і тільки в однояйцевих близнюків він однаковий.

Основні функції HLA-молекул (антигенів):

беруть участь у розпізнаванні екзогенних антигенів;

міжклітинних взаємодіях та розвитку імунної відповіді;

визначають схильність до захворювань;

є маркерами "свого" - власних незмінених клітин;

викликають реакцію відторгнення антиген-несовмісних трансплантатів тканин донора і тільки тоді вони є антигенами.

Гени головного комплексу гістосумісності або у людини – гени HLA системи та відповідні їм HLA-молекули визначають силу та специфічність імунної відповіді. Фактично звичайна назва – «HLA-антигени» неточно, оскільки ці молекули служать антигенами, лише надходячи до іншого організму (пересадка тканин, переливання лейкоцитів). Аутологічні HLA-молекули є неантигенними для самого організму і, більше того, служать рецепторами для первинного розпізнавання процесованих антигенів , і в цьому їх найважливіша фізіологічна роль.

Основне значення в імунорегуляції мають гени І та ІІ класів гістосумісності . Локуси генів І класу локалізуються в периферичному плечі 6 хромосоми, ІІ класу – ближче до центроміру.

HLA-АГ I класує на всіх ядросодержащих клітинах: лімфоцитах, меншою мірою – на клітинах печінки, легень, нирок, дуже рідко на клітинах мозку та скелетних м'язів. Антигени І класу контролюються генними локусами: HLA- A , HLA- B , HLA- C та іншими. Вони взаємодіють з антигенними пептидами вірусів, пухлинними та іншими артеріальною гіпертензією всередині цитоплазми уражених клітин. Далі комплекс HLA-АГ – антигенний пептид представляється на клітинній мембрані СВ8+ Т-цитотоксичним лімфоцитам(кілерам), які руйнують змінені клітини.

HLA-AГ II класу (HLA-DR , HLA-DP , HLA-DQ та ін) експресовані на В-лімфоцитах, ДК, макрофагах, активованих Т-лімфоцитах, а також з'являються на ендотеліальних та епітеліальних клітинах після стимуляції їх g-інтерфероном. Вони беруть участь у розпізнаванні чужорідних антигенів – пептидів розміром до 30 залишків амінокислот. Їхня основна функція – процесинг (ферментативна переробка) та презентація екзоантигенів CD4+ хелперним клітинам для їх подальшої активації. Активація Т-хелперів забезпечує розвиток ефективної клітинної та гуморальної імунної відповіді на представлений АГ.

6.В-лімфоцити: диференціювання, функції

В-лімфоцити походять з ГСК та диференціюються в ембріональній печінці, потім у кістковому мозку. У птахів ці клітини дозрівають у Фабрицієвій сумці (bursa). Звідси вони й одержали назву "В-лімфоцити".

Розрізняють В-1 та В-2 субпопуляції лімфоцитів.

Особлива В-1 субпопуляціямає маркер CD5, виникає з лімфоїдної стовбурової клітини (ЛСК) і локалізується в черевній та плевральній порожнинах, сальнику, мигдаликах. Рецептори цих лімфоцитів та утворювані ними імуноглобуліни класу IgM служать антитілами до полісахаридів різних бактерій. Ймовірно, це клітини природного імунітету, а імуноглобуліни, що утворюються, – природні антитіла. Крім того, IgM, що продукуються В-1 лімфоцитами можуть бути аутоантитілами.

В-2 субпопуляція– звичайні В-лімфоцити мають на поверхні Ig-рецептори для розпізнавання антигену. При стимуляції антигенами вони дозрівають у плазмоцити, що секретують імуноглобуліни – антитіла.

На всіх етапах диференціювання В-лімфоцитів визначається активацією та перебудовоювідповідних генів, що контролюють синтез важкого та легкого ланцюгів IgM та інших молекул. Реаранжування геніввизначає різноманітність цих молекул.

Існує 109-1016 варіантів В-клітин, вихідно запрограмованих на синтез імуноглобулінів – антитіл певної специфічності.

На зрілих В-лімфоцитах є мембранозв'язані імуноглобуліни (mIg), переважно mIgM та mIgD. У крові 5-15%-лімфоцитів несуть IgM, на багатьох додатково (або тільки один) присутній mIgD. Тільки на 0,3-0,7% знаходиться mIgG (до нього не належать IgG, пов'язані через Fcg-рецептор, їх більше), рідко зустрічається mIgA – 0,1-0,9% лімфоцитів.

В-лімфоцити через свої рецептори можуть стимулюватися Т-незалежними антигенами (ліпополісахаридами або полісахаридами) Ці антигени мають структури, що лінійно повторюються. За допомогою Т-хелперів В-лімфоцити реагують інші антигени.

У нормі у крові у людини міститься 17-30% В-клітин від загальної кількості лімфоцитів.

Отже, В-клітини:

в ембріогенезі розвиваються у печінці, а постнатально у кістковому мозку

аутореактивні В-клітини видаляються в результаті «делеції клону» та клональної анергії

стадії диференціювання проходять шляхом реаранжування генів важких ланцюгів імуноглобулінів

дозрівання супроводжується зміною експресії молекул адгезії та рецепторів під впливом цитокінів строми

В-клітини дозрівають у гермінальних центрах лімфовузлів, селезінки та ін. за участю ДК та несуть IgM-молекули, IgD та інші імуноглобуліни – рецептори на поверхні, які можуть взаємодіяти з антигенами

кінцева стадія диференціювання – плазматичні клітини – продукують імуноглобуліни – антитіла різних ізотипів (класів)

локалізуються у зародкових центрах лімфоїдних органів; Ig-несучі В-клітини циркулюють у крові та лімфі

Динаміка імунної відповіді

В умовах реальної імунної відповіді при попаданні складного комплексного антигену (наприклад, бактеріальної клітини або вірусу) в організм імунні реакції розгортаються по неспецифічнимі специфічниммеханізмів.

Неспецифічні механізми імунної відповіді

Спочатку на антиген реагують неспецифічні гуморальні та клітинні фактори імунного захисту. Більш ніж у 90% випадків цього буває достатньо, щоб запобігти розвитку захворювання.

Головну роль цих процесах грають мононуклеарная система фагоцитів, система гранулоцитів, ЕК-клітини, система комплементу, білки гострої фази запалення (наприклад, С-реактивний білок), природні антитіла.

Після впровадження мікробної клітини в макроорганізм одночасно розвиваються кілька процесів.

Відбувається активація комплементу альтернативним шляхом через С3-компонент. В результаті утворюється мембраноатакуючий комплекс С5b-С9, який лізує мікробну клітину. Утворюється багато антигенних фрагментів. В результаті активації комплементу також утворюються інші біологічно активні компоненти комплементу С3b, С3а і С5а - анафілотоксини.

Ці компоненти посилюють імунну відповідь різними шляхами.

С3b зв'язується із поверхнею мікробної клітини. Далі цей комплекс зв'язується з мембраною макрофага через рецептор комплементу CD35. Тим самим він виступає у ролі опсоніна, Викликаючи накопичення макрофагів в осередку запалення і стимулюючи їх адгезію до клітинами-мішеням.

Анафілотоксини, особливо С5а є найбільш потужними хемоаттрактантами. Вони залучають нейтрофіли і макрофаги, викликаючи їхнє осідання в осередку запалення.

Білки гострої фази запалення(С-реактивний білок, фібронектин та ін) зв'язуються з мікробною клітиною, перешкоджаючи процесам мікробної інвазії. Крім того, С-реактивний білок активує комплемент через компонент С1 по лектиновому шляху з подальшим утворенням МАК і лізисом мікробної клітини.

Природні антитіла зазвичай мають низьку афінність до АГ і поліреактивності. Зазвичай вони продукуються особливою субпопуляцією CD5 + В-лімфоцитів. Внаслідок різниці в зарядах такі АТ зв'язуються з АГ мікробної клітини і можуть активувати комплемент класичного шляху. Крім того, вони зв'язуються з СД16 на поверхні нейтрофілів і макрофагів і викликають адгезію фагоцитів і клітин-мішеней, виступаючи в ролі опсонінів ( імунний фагоцитоз).

Також природні АТ можуть мати власну каталітичну ( абзимний) активністю, що призводить до гідролізу антигену, що надійшов.

Однак найбільше значення у динаміці імунної відповіді на перших етапах мають неспецифічні клітинні реакції.

Основну роль тут грає фагоцитоз мікробних клітин нейтрофілами та макрофагами. Під дією хемокінів(анафілотоксинів, ІЛ-8) вони мігрують і осідають у вогнищі запалення. Сильним стимулятором хемотаксису фагоцитів є компоненти клітинної стінки мікроба Далі відбувається адгезія фагоцитів на клітинах-мішенях. Вона забезпечується взаємодією лектинових рецепторів макрофагу з полісахаридами клітинної стінки мікроба, внаслідок процесів опсонізації мікробів антитілами та компонентами комплементу, а також через систему Toll-like рецепторів. Остання взаємодія відіграє особливу роль, оскільки залежно від своєї природи АГ активує певний вид TLR. Це перенаправляє імунну відповідь або по клітинному або гуморальному шляху.

Одночасно макрофаги виділяють комплекс прозапальних цитокінів (ІЛ-1, aФНП, гамма-інтерферон), які активують переважно Тх1 з розвитком запалення.

Цей процес може суттєво посилюватися внаслідок зв'язування ЛПС бактерій із CD14 рецептором макрофагу та TLR-4. При цьому масивний викид прозапальних цитокінів спричиняє лихоманку і може призводити до ендотоксичного шоку.

Важливим компонентом неспецифічної відповіді є дія ЕК-клітин. Встановлено, що вони можуть атакувати більшість клітин-мішеней незалежно від їхнього походження. Однак в організмі на мембранах клітин, що містять ядро, є HLA АГ I класу. При взаємодії з ними ЄК отримують сигнал, який у нормі пригнічує їхню активацію. При зміні експресії HLA АГ I класу внаслідок ураження клітини вірусом або її пухлинної трансформації відбувається активація ЕК, виділення перфорину та лізис зміненої клітини-мішені. Крім того, ЕК активуються, взаємодіючи своїми Fc-рецепторами з антитілами, адсорбованими на мембранних АГ чужорідних клітин ( антитілозалежна клітинна цитотоксичність).

В результаті вивчення матеріалу даного розділу студент буде:

знати

  • про значення імунної системи для організму, про механізми та органи імунного захисту;
  • про вікові морфофункціональні особливості імунних органів, про організацію імунної відповіді в різні періоди онтогенезу, про фактори, що впливають на їх стан та розвиток імунітету в онтогенезі;
  • можливі шляхи організації профілактичних заходів, спрямованих на зміцнення імунного захисту у дитячому та підлітковому віці;

вміти

  • аналізувати вікові особливості імунного захисту та зумовлені ними вимоги до догляду та виховання дітей та підлітків;
  • аналізувати теоретичні передумови методів підвищення імунного захисту для обґрунтованого використання їх у практичній діяльності;

володіти навичками

Культурно-освітньої роботи з питань імунного захисту у дитячому та підлітковому віці.

Механізми імунного захисту організму

Імунітет - його здатність розпізнавати вторгнення в організм чужорідних об'єктів і знищувати або видаляти ці об'єкти з організму.

В організмі людини одночасно працюють дві імунні системи, що відрізняються своїми можливостями та механізмом дії, – специфічна та неспецифічна. Специфічні захисні механізми відрізняються тим, що вони починають діяти тільки після первинного контакту з антигеном, тоді як неспецифічні знезаражують навіть транспортні засоби, з якими організм раніше не зустрічався. Однак специфічна імунна система є найбільш потужною та ефективною.

Специфічна імунна система

При проникненні в організм антигену клітини специфічної імунної системи починають виробляти антитіла та антитоксини, які з'єднуються з антигенами та нейтралізують їх шкідливий вплив на організм. Антитіла, або імунні тіла, є циркулюючі в крові білкові речовини (імуноглобуліни), що утворюються в організмі під дією потрапили в нього чужорідних тіл (бактерій, вірусів, білкових частинок та ін), званих антигенами. Антитоксини це антитіла, що синтезуються в організмі при його отруєнні токсинами (отруйними речовинами, що продукуються патогенними мікроорганізмами).

Основною структурною та функціональною одиницею специфічної імунної системи є біла кров'яна клітина – лімфоцит, який існує у вигляді двох незалежних популяцій (Т-лімфоцити та В-лімфоцити). Лімфоцити, як і інші клітини крові, утворюються із стовбурових клітин кісткового мозку. З частини стовбурових клітин формуються безпосередньо В-лімфоцити. Інша частина надходить у тимус (вилочкову залозу), де вони диференціюються Т-лімфоцити.

У специфічній боротьбі з чужорідними мікроорганізмами беруть участь і клітини (клітинний імунітет) та антитіла (гуморальний імунітет).

Клітинний імунітет. Т-лімфоцити, що несуть на своїх мембранах рецептори відповідних речовин, розпізнають імуноген. Розмножуючись, вони утворюють клон таких Т-клітин і знищують мікроорганізм або викликають відторгнення чужорідної тканини.

Гуморальний імунітет. В-лімфоцити також розпізнають антиген, після чого синтезують відповідні антитіла та виділяють їх у кров. Антитіла зв'язуються з антигенами лежить на поверхні бактерій і прискорюють їх захоплення фагоцитами чи нейтралізують бактеріальні токсини.

Становлення механізмів специфічного імунітету пов'язане з формуванням лімфоїдної системи, диференціюванням Т- і В-лімфоцитів, що починається з 12-го тижня внутрішньоутробного життя. У новонароджених вміст Т-і В-лімфоцитів у крові вищий, ніж у дорослого, але вони менш активні, тому основну роль відіграють антитіла, які потрапляють у кров дитини від матері через плаценту до народження та надходять із материнським молоком.

Власна імунна система починає функціонувати з початком розвитку мікрофлори у шлунково-кишковому тракті дитини. Мікробні антигени є стимуляторами імунної системи організму новонародженого. Приблизно з 2-го тижня життя організм починає вироблення власних антитіл. У перші 3-6 місяців після народження руйнується материнська та дозріває власна імунна система. Низький вміст імуноглобулінів протягом першого року життя пояснює легку сприйнятливість дітей до різних захворювань. Тільки до 2-го року організм дитини знаходить здатність виробляти достатню кількість антитіл. Імунний захист досягає максимуму на 10-му році. Надалі напруженість імунітету тримається постійному рівні і починає знижуватися після 40 років.

Найважливішою властивістю специфічної імунної системи є імунологічна пам'ять В результаті першої зустрічі запрограмованого лімфоциту з певним антигеном утворюється два види клітин. Одні з них одразу виконують свою функцію – секретують антитіла, інші є клітинами пам'яті, що циркулюють у крові тривалий час. У разі повторного надходження цього антигену клітини пам'яті швидко перетворюються на лімфоцити, що вступають в реакцію з антигеном (рис. 10.1). При кожному розподілі лімфоциту кількість клітин пам'яті зростає.

Мал. 10.1.

(на графіку видно, що організм, який один раз уже боровся з інфекцією, вдруге реагує швидше і потужніше)

Крім того, після зустрічі з антигеном Т-лімфоцити активуються, збільшуються та диференціюються в одну з п'яти субпопуляцій, кожна з яких зумовлює певну відповідь. Т-кілери (вбивці) під час зустрічі з антигеном викликають його загибель. Т-супресори пригнічують імунну відповідь В-лімфоцитів та інших Т-лімфоцитів на антигени. Для здійснення імунної відповіді В-лімфоциту на антиген необхідна його кооперація з Т-хелпером (помічником). Але ця взаємодія можлива лише за наявності макрофагу – Е-клітини. При цьому макрофаг передає антиген В-лімфоциту, який потім продукує плазматичні клітини, що знищують чужорідний мікроорганізм.

В-лімфоцит виробляє сотні плазматичних клітин. Кожна така клітина дає величезну кількість антитіл, які готові знищити антиген. Антитіла за своєю природою є імуноглобулінами та позначаються Ig. Імуноглобуліни бувають п'яти видів: IgA, IgG, IgE, IgD та IgM. Близько 15% всіх антитіл – це IgG, які разом із IgM впливають на бактерії та віруси. IgA захищають слизові оболонки травної, дихальної, сечостатевої систем. IgE відповідальні за алергічні реакції. Збільшення кількості IgM свідчить про гостре захворювання, IgG – про хронічний процес.

Крім того, лімфоцити продукують лімфокіпи. Найвідоміший із них – інтерферон, який утворюється під дією вірусу. Функцією інтерферону є стимуляція неінфікованих клітин до вироблення противірусних білків. Інтерферон активний проти всіх видів вірусів та сприяє збільшенню числа Т-лімфоцитів.

Активація лімфоцитів призводить також до синтезу клітинами неспецифічних біологічно активних речовин, які називаються цитокінами, або інтерлейкінами. Ці речовини регулюють характер, глибину, тривалість імунної відповіді та імунного запалення. Тривалість життя В-лімфоцитів становить кілька тижнів, Т-лімфоцитів – 4-6 місяців.

Специфічний імунітет може бути активним і пасивним, уродженим і набутим. Існують чотири основні типи імунітету:

  • природний пасивний імунітет (імунітет новонародженого) - готові антитіла передаються від одного індивіда до іншого (того ж виду); внаслідок природного руйнування антитіл в організмі він забезпечує лише короткочасний захист від інфекції;
  • набутий пасивний імунітет – на основі утворених в організмі одного індивідуума антитіл створюють лікувальні сироватки та вводять їх у кров іншому; цей вид імунітету також зберігається нетривалий час;
  • природний активний імунітет – організм виробляє власні антитіла під час інфікування;
  • набутий активний імунітет - в організм вводяться невеликі кількості імуногенів як вакцини.

Неспецифічні фактори захистувключають:

  • непроникність шкірного покриву та слизових оболонок для мікроорганізмів;
  • бактерицидні речовини у слині, слізній рідині, крові, спинномозковій рідині;
  • виділення вірусів нирками;
  • фагоцитоз – процес поглинання чужорідних частинок та мікроорганізмів спеціальними клітинами: макрофагами та мікрофагами;
  • гідролітичні ферменти, що розщеплюють мікроорганізми;
  • лімфокіни;
  • систему комплементу – спеціальну групу білків, що у " боротьбі " з чужорідними мікроорганізмами.

Фагоцитарна реакція здійснюється з допомогою спеціальних лейкоцитів, здатних до фагоцитозу, тобто. поглинання хвороботворних агентів та комплексів антиген-антитіло. У людини фагоцитарну роль виконують нейтрофіли та моноцити. Як тільки в організм потрапляють чужорідні частки, до місця їх впровадження направляються лейкоцити, що знаходяться поблизу, причому швидкість деяких з них може досягати майже 2 мм/год. Наблизившись до чужорідної частки, лейкоцити обволікають її, втягують усередину протоплазми і потім перетравлюють за допомогою спеціальних травних ферментів. Багато хто з лейкоцитів при цьому гинуть, і з них утворюється гній. При розпаді загиблих лейкоцитів виділяються також речовини, що викликають у тканині запальний процес, що супроводжується неприємними та больовими відчуттями. Речовини, що зумовлюють запальну реакцію організму, здатні активувати всі захисні сили організму: до місця застосування чужорідного тіла спрямовуються лейкоцити із найвіддаленіших частин тіла.

АЛЕРГІЯ ТА АНАФІЛАКСІЯ.

1. Поняття про імунологічну реактивність.

2. Імунітет, його види.

3. Механізми імунітету.

4. Алергія та анафілаксія.

МЕТА: Представляти значення імунологічної реактивності, види, механізми імунітету, алергію та анафілаксію, що необхідно для розуміння імунологічного захисту організму від генетично чужорідних тіл та речовин, а також при проведенні щеплень проти інфекційних захворювань, введенні сироваток з профілактичною та лікувальною.

1. Імунологія - наука про молекулярні та клітинні механізми імунної відповіді та її ролі при різних патологічних станах організму. До однієї з актуальних проблем ім-мунології відноситься імунологічна реактивність - найважливіше вираження реактивності взагалі, тобто властивості живої системи реагувати на вплив різних факторів зовнішнього і внутрішнього середовища. Поняття імунологічної реактивності включає 4 взаємо-пов'язані явища: 1) несприйнятливість до заразних хвороб, або імунітет у власному розумінні слова; 2) реакції біологічної несумісності тканин; 3) реакції підвищеної чутливості (алергію та анафілаксію); 4) явища звик до отрут різного походження.

Всі ці явища поєднують один з одним наступні ознаки:1) всі вони виникають в організмі при попаданні в нього чужорідних живих істот (мікробів, вірусів) або болісно змінених тканин, різних антигенів, токсинів.2) ці явища та реакції є реакціями біологічного захисту, спрямованої на збереження та підтримку сталості, стійкості, складу та властивостей кожного окремого цілісного організму; 3) у механізмі більшості самих реакцій істотне значення мають процеси взаємодії антигенів з антитілами.

Антигени (грец. anti – проти, genos – рід, походження) – чужі для організму речовини, що викликають утворення антитіл у крові та інших тканинах. Антитіла - білки групи імуноглобулінів, що утворюються в організмі при попаданні в нього деяких речовин (антигенів) і шкідливу дію, що нейтралізують їх.

Імунологічна толерантність (лат. tolerantia - терпіння) - повне чи часткове відсутність імунологічної реактивності, тобто. втрата (або зниження) організмом здатності до вироблення антитіл або імунних лімфоцитів у відповідь на антигенне подразнення. Вона може бути фізіологічною, патологічною та штучною (лікувальною). Фізіологічна імунологічна толерантність проявляється переносимістю імунної системи білків власного організму. В основі такої толерантності лежить запам'ятовування клітинами імунної системи білкового складу свого організму. Приклад патологічної імунологічної толерантності – переносимість пухлини організмом. У цьому випадку імунна система слабо реагує на чужорідні за білковим складом ракові клітини, з чим може бути пов'язаний не тільки ріст пухлини, але і її виникнення. Штучна (лікувальна) імунологічна толерантність відтворюється за допомогою впливів, що знижують активність органів імунної системи, наприклад, запровадженням імунодепресантів, іонізуючим випромінюванням. Ослаблення активності імунної системи забезпечує переносимість організмом пересаджених органів і тканин (серця, нирки).

2. Імунітет (лат. immunitas - звільнення від чогось, позбавлення) - це несприйнятливість організму стосовно збудників хвороб чи певних отрут. Імунні реакції спрямовані як проти збудників хвороб та його отрут (токсинів), а й проти всього чужорідного: чужих клітин і тканин, генетично які у результаті мутації власних клітин, зокрема і ракових. У кожному організмі існує імунологічний нагляд, що забезпечує розпізнавання «свого» та «чужого» та знищення «чужого». Тому під імунітетом розуміють не тільки несприйнятливість до заразних хвороб, а й спосіб захисту організму від живих істот та речовин, що несуть ознаки чужорідності. Імунітет - це здатність організму захищатися від генетично чужорідних тіл і речовин. За способом походження розрізняють вроджений (видовий) та набутий імунітет.

Вроджений (видовий) імунітет є спадковою ознакою даного виду тварин. По міцності чи стійкості його поділяють на абсолютний та відносний. Абсолютний імунітет є дуже міцним: ніякі впливи зовнішнього середовища не послаблюють імунітет (у собак і кроликів не вдається викликати захворювання на поліомієліт при їх охолодженні, голодуванні, травмі). (кури, голуби) у нормальних умовах несприйнятливі до сибірці, але якщо послабити їх шляхом охолодження, голодування, всі вони хворіють нею).

Отриманий імунітет набувається в процесі життя і ділиться на природно набутий і штучно набутий. Кожен із них за способом виникнення поділяється на активний і пасивний.

Природно набутий активний імунітет виникає після перенесення відповідного інфекційного захворювання. Природно набутий пасивний імунітет (вроджений, або плацентарний, імунітет) обумовлений переходом захисних антитіл із крові матері через плаценту в кров плода. Захисні антитіла виробляються в організмі матері, а плід отримує їх готовими. Таким шляхом отримують імунітет новонароджені діти стосовно кору, скарлатини, дифтерії. Через 1-2 роки, коли антитіла, отримані від матері, руйнуються і частково виділяються з організму дитини, сприйнятливість його до зазначених інфекцій різко зростає. Пасивним шляхом імунітет меншою мірою може передаватися і з молоком матері. Штучно набутий імунітет відтворюється людиною з метою попередження заразних хвороб. Активний штучний імунітет досягається шляхом щеплення здоровим людям культур убитих чи ослаблених патогенних мікробів, ослаблених токсинів (анатоксинів) чи вірусів. Вперше штучна активна імунізація була виконана Е.Дженнер шляхом щеплення коров'ячої віспи дітям. Ця процедура Л.Пастером була названа вакцинацією, а щеплювальний матеріал – вакциною (лат. vacca – корова). Пасивний штучний імунітет відтворюється шляхом введення людині сироватки, що містить антитіла проти мікробів та їх токсинів. Особливо ефективні антитоксичні сироватки проти дифтерії, правця, ботулізму, газової гангрени. Застосовують також сироватки проти зміїних отрут (кобра, гадюка). Ці сироватки одержують від коней, яких імунізують токсином.

Залежно від спрямованості дії розрізняють також антитоксичний, антимікробний та противірусний імунітет. Антитоксичний імунітет спрямований на нейтралізацію мікробних отрут, провідна роль при ньому належить антитоксинам. Антимікробний (антибактеріальний) імунітет спрямовано знищення самих мікробних тіл. Велика роль у ньому належить антитілам, і навіть фагоцитам. Противірусний імунітет проявляється утворенням у клітинах лімфоїдного ряду особливого білка – інтерферону, що пригнічує розмноження вірусів. Проте дія інтерферону неспецифічна.

3. Механізми імунітету поділяються на неспецифічні, тобто. загальні захисні пристрої, та специфічні імунні механізми. Неспецифічні механізми перешкоджають проникненню мікробів та чужорідних речовин в організм, специфічні механізми починають працювати тоді, коли в організмі з'являються чужорідні антигени.

Механізми неспецифічного імунітету включають ряд захисних бар'єрів і пристосувань. 1) Неушкоджена шкіра є біологічним бар'єром для більшості мікробів, а слизові оболонки мають пристосування (рухи вій) для механічного видалення мікробів. цим, шлунковий сік - соляна кислота.).3) Бактеріальна флора, що міститься в товстому кишечнику, слизовій оболонці порожнини носа, рота, статевих органів, є антагоністом багатьох патогенних мікробів.4) Гематоенцефалічний бар'єр (ендотелій капілярів головного мозку і судин ) захищає ЦНС від потрапляння до неї інфекції та чужорідних речовин. 5) Фіксація мікробів у тканинах і знищення їх фагоцитами. розмноження вірусу. Виробляється різними клітинами організму. Утворюючись під впливом одного типу вірусів, він активний щодо інших вірусів, тобто. є неспецифічною речовиною.

Специфічний імунний механізм імунітету включає 3 пов'язані між собою компоненти: А-, В- і Т-системы.1) А-система здатна сприймати і відрізняти властивості антигенів від властивостей власних білків. Головний представник цієї системи – моноцити. Вони поглинають антиген, накопичують його і передають сигнал (антигенний стимул) виконавчим клітинам імунної системи. дивертикулі клоакі). У ссавців і в людини аналога фабрицієвої сумки не знайдено, припускають, що її функцію виконує або сама кровотворна тканина кісткового мозку, або пейєрові бляшки здухвинної кишки. Після отримання антигенного стимулу від моноцитів В-лімфоцити перетворюються на плазматичні клітини, які синтезують специфічні до антигену антитіла - імуноглобуліни п'яти різних класів: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. В-система забезпечує розвиток гуморального імунітету.3) Т-система включає Т-лімфоцити (дозрівання залежить від вилочкової залози - тимусу). Після отримання антигенного стимулу Т-лімфоцити перетворюються на лімфобласти, які посилено розмножуються та дозрівають. В результаті утворюються імунні Т-лімфоцити, здатні розпізнавати антиген та взаємодіяти з ним. Розрізняють 3 види Т-лімфоцитів: Т-хелпери, Т-супресори та Т-кілери. Т-хелпери (помічники) допомагають В-лімфо-цитам, підвищуючи активність і перетворюючи їх на плазматичні клітини. Т-супресори (гнобителі) знижують активність В-лімфоцитів. Т-кілери (вбивці) взаємодіють з антигенами – чужорідними клітинами і знищують їх Т-система забезпечує формування клітинного імунітету та реакції відторгнення трансплантату, попередження виникнення в організмі пухлин, створюючи протипухлинну стійкість, і тому її порушення можуть сприяти розвитку пухлин.

4. Алергія (грец. allos – інший, ergon – дія) – змінена (збочена) реактивність організму до повторних впливів будь-яких речовин або до компонентів власних тканин. В основі алергії лежить імунна відповідь, що протікає з пошкодженням тканини.

При початковому впровадженні в організм антигену, званого алергеном, помітних змін немає, але накопичуються антитіла чи імунні лімфоцити до цього алергену. Через деякий час, на тлі високої концентрації антитіл або імунних лімфоцитів, повторно введений той же алерген викликає іншу дію – виражені розлади життєдіяльності, а іноді й загибель організму. При алергії імунна система у відповідь на потрапляння алергенів активно виробляє антитіла та імунні лімфоцити, які взаємодіють з алергеном. Результатом такої взаємодії є пошкодження на всіх рівнях організації: клітинному, тканинному, органному.

До типових алергенів належать різні види пилку трав і квітів, шерсть свійських тварин, синтетичні вироби, миючі порошки, косметичні засоби, харчові речовини, ліки, різні барвники, чужорідна сироватка крові, домашній та виробничий пил. Крім названих екзоалергенів, що проникають в організм ззовні різними шляхами (через дихальні шляхи, через рот, шкіру, слизові оболонки, шляхом ін'єкцій), у хворому організмі утворюються ендоалергени (аутоалергени) з його власних білків під впливом і різних ушкоджуючих факторів. Ці ендоалергени стають причиною різноманітних аутоалергічних (аутоімунних, або аутоагресивних) хвороб людини.

Всі алергічні реакції поділяють на дві групи: 1) алергічні реакції уповільненого типу (гіперчутливість уповільненого типу); 2) алергічні реакції негайного типу (гіперчутливість негайного типу). У виникненні перших реакцій головна роль належить взаємодії алергену з сенсибілізованими Т-лімфоцитами виникненні других – порушення діяльності В-системи та участі гуморальних алергічних антитіл-імуноглобулінів.

До алергічних реакцій сповільненого типу відносяться: реакція туберкулінового типу (бактеріальна алергія), алергічні реакції контактного типу (контактний дерматит), деякі форми лікарської алергії, багато аутоалергічних захворювань (енцефаліт, тиреоїдит, системний червоний вовчак, ревматоїд, ревматоїд) гічні реакції відторгнення трансплантата. До алергічних реакцій негайного типу належать: анафілаксія, сироваткова хвороба, бронхіальна астма, кропив'янка, полінози (сінна лихоманка), набряк Г.Квінке.

Анафілаксія (грец. ana – знову, aphylaxis – беззахисність) – алергічна реакція негайного типу, що виникає при парентеральному введенні алергену (анафілактичний шок та сироваткова хвороба). Анафілактичний шок – одна з найважчих форм алергії. Цей стан може виникнути у людини під час введення лікувальних сироваток, антибіотиків, суль-фаніламідів, новокаїну, вітамінів. Сироваткова хвороба виникає у людини після введення лікувальних сироваток (протидифтерійної, протиправцевої), а також гамма-глобуліну з лікувальною або профілактичною метою. використовують метод десенсибілізації по А.М.Безрідка: за 2-4 години перед введенням необхідної кількості сироватки вводять невелику її дозу (0,5-1 мл), потім за відсутності реакції вводять решту.