Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Организация иммунной системыСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Органы иммунной системы человека подразделяют на центральные (костный мозг, вилочковая железа) и периферические (селезёнка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в собственном слое слизистой оболочки ЖКТ). • В центральных органах происходит лимфопоэз [от греч. lymphа, прозрачная жидкость и poiеsis, производить] — дифференцировка из клеток-предшественниц, размножение и созревание иммунокомпетентных клеток. В ходе дифференцировки лимфоциты начинают экспрессировать рецепторы, в дальнейшем способные связываться с Аг. В центральных органах отбираются и выживают те лимфоциты, которые толерантны к собственным Аг. • В периферических органах иммунной системы зрелые лимфоциты взаимодействуют между собой, со вспомогательными клетками и Аг. Здесь макрофаги и зрелые Т- и В-лимфоциты участвуют в иммунном ответе, появляются эффекторные клетки и клетки памяти. Иммунные реакции с участием циркулирующих в крови Аг протекают в селезёнке. Клетки лимфатических узлов реагируют с Аг, циркулирующем в лимфе. Клетки иммунной системы Иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки) по функциям подразделяют на эффекторные и регуляторные (табл. 10 – 6). Взаимодействия иммунокомпетентных клеток с другими регулируют цитокины (табл. 10 – 7), известные также как медиаторы иммунного ответа. Лимфоциты выполняют основную функцию иммунной системы — высокоспецифичное распознавание чужеродных и изменённых собственных Аг. В организме лимфоциты постоянно рециркулируют между зонами скопления лимфоидной ткани. Распределение лимфоцитов в лимфоидных органах и их миграция по кровеносному и лимфатическому руслам упорядочены и отражают функции конкретных клеток. При изучении в световом микроскопе лимфоциты имеют одинаковую морфологию, но их функции, поверхностно - клеточные маркёры, индивидуальное (клональное) развитие и судьба различны. Все лимфоциты происходят из единой стволовой клетки костного мозга, но популяции лимфоцитов и других клеток крови развиваются под влиянием различных дифференцирующих факторов. По наличию специфических поверхностных маркёров лимфоциты разделяют на функционально различные популяции и субпопуляции. У млекопитающих основные популяции: Т-лимфоциты, созревающие в вилочковой железе [лат. t hymus ]; В-лимфоциты, созревающие в аналоге сумки [лат. b ursa ] ФабрЋциуса у птиц (у человека — костный мозг или лимфоидная ткань кишечника). Таблица 10 – 6. Популяции иммунокомпетентных клеток
* Мембранный гликопротеиновый рецептор Т-клеток. Таблица 10 – 7. Основные цитокиныиммунного ответа
* Острофазная реакция — связанное с острым воспалением увеличение сывороточной концентрации определённых белков (С-реактивного белка, амилоида А, гаптоглобина, церулоплазмина, компонентов комплемента). ГМ-КСФ — гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор; МИФ — макрофаг-ингибирующий фактор; МАФ — макрофаг-активирующий фактор; ФХМ — фактор хемотаксиса макрофагов; ФП — фактор переноса; ФИЛ — фактор, ингибирующий миграцию лейкоцитов; ФНО — фактор некроза опухолей; Тгзт — Т-эффекторы ГЗТ; ЦТЛ — Т-цитотоксические клетки; NK — естественные киллеры; T-х — Т-хелперы. Т-лимфоциты T-лимфоциты (Т-клетки) выполняют различные функции, в связи с чем их подразделяют на субпопуляции. Т-клетки распознают Аг, в том числе переработанные Аг-представляющими клетками, обеспечивают реализацию клеточных иммунных реакций. Кроме того, T-лимфоциты взаимодействуют с B-лимфоцитами в ходе выработки последними гуморальных иммунных реакций. Активация Т-клеток происходит под действием макрофагов. Созревание Т - клеток. Предшественники Т-клеток (тимоциты) созревают в вилочковой железе. Их дифференцировку регулируют взаимодействия с эпителиальными и дендритными клетками стрoмы тимуса, а также гормоноподобные полипептидные факторы эпителиальных клеток тимуса (например, тимозины, тимопоэтины). Маркёры Т - клеток. T-клетки обладают маркёрами — специфическими поверхностными белковыми молекулами, присущими тем или иным субпопуляциям этих клеток. CD - маркёры. При дифференцировке Т-лимфоцитов на их плазмолемме появляются специфические Аг, выступающие в роли маркёров. Эти так называемые «кластеры дифференцировки» — CD-маркёры [от англ. c luster of d ifferentiation ] — указывают на функциональные способности лимфоцитов и некоторых других клеток. CD-маркёры идентифицируют с помощью моноклональных АТ. После выхода зрелых клеток из тимуса они экспрессируют CD4 или CD8, а также CD3. При некоторых иммунодефицитах обнаруживают нарушения нормального содержания клеток с тем или иным маркёром (например, CD4+-клеток при СПИДе). Т-клетки подразделяют на субпопуляции в соответствии с их функцией и профилем мембранных маркёров, в частности CD - Aг (см. табл. 10 – 6). Рецептор Т - клеток. Т-клетки распознают Аг с помощью двух типов мембранных гликопротеинов — Т - клеточных рецепторов и CD3. Т-клеточный рецептор — гетеродимер, содержащий Ѓ- и †-цепи (примерно 98% всех Т-клеток) или ¦-цепи (около 1,5–2% клеток) с молекулярной массой 40–50 кД. Т-клеточный рецептор входит в суперсемейство Ig-подобных молекул клеточной поверхности, участвующих в реакциях распознавания. Механизмы трансмембранной передачи с рецептора T-клетки остаются неизвестными; предположительно они обусловлены CD3, нековалентно связанными с рецепторами T-лимфоцитов. Активация Т - клеток. Для активации Т-клеток необходимо два сигнала от макрофагов. Первый сигнал — представление Аг, второй — секреция активирующего фактора (ИЛ-1). Последний стимулирует синтез T-лимфоцитами ИЛ-2, активирующего эти клетки (аутокринная регуляция). Одновременно на мембранах T-клеток повышается экспрессия рецепторов к ИЛ-2 (CD25). Субпопуляции T - лимфоцитов. На основании поверхностных маркёров различают несколько субпопуляций T-лимфоцитов, выполняющих различные функции. Для дифференцировки Т-клеток применяют набор моноклональных АТ, выявляющих поверхностные маркёрные CD - Аг [от англ. c luster of d ifferentiation, кластер дифференцировки]. Все зрелые Т-клетки экспрессируют поверхностный CD3-Аг; помимо него субпопуляции Т-лимфоцитов также экспрессируют и другие CD-Аг. CD4+ - лимфоциты. Мембранные молекулы CD4 несут различные популяции клеток, условно разделяемые на регуляторные (хелперы) и эффекторные (TГЗТ). T - хелперы [от англ. to help, помогать] специфически распознают Aг и взаимодействуют с макрофагами и В-клетками в ходе индукции гуморального иммунного ответа. Отношение CD4+/CD8+ - клеток — важный параметр оценки иммунного статуса; в нормальных условиях отношение CD4+/CD8+ приблизительно равно двум и отражает доминирующее влияние на иммунный ответ стимулирующих факторов. При некоторых иммунодефицитных состояниях отношение обратное (менее 1, то есть CD8+-клетки доминируют), указывая на преимущественное влияние иммуносупрессорных эффектов; лежит в основе патогенеза многих иммунодефицитов (например, СПИДа). Аг-распознающие Т-лимфоциты «узнают» чужеродный эпитоп вирусного или опухолевого Aг в комплексе с молекулой MHC на плазматической мембране клетки-мишени. TГЗТ [T-эффекторы реакций гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ)] опосредуют реакции ГЗТ. CD8+ - лимфоциты. Мембранные Аг CD8 экспрессируют субпопуляции T-клеток, разделяемые на регуляторные (супрессоры) и эффекторные (цитотоксические T-лимфоциты). T - супрессоры [от англ. to supress, подавлять] регулируют интенсивность иммунного ответа, подавляя активность CD4+-клеток. T-супрессоры предотвращают развитие аутоиммунных реакций, защищают организм от нежелательных последствий иммунных реакций. Эти клетки обеспечивают толерантность матери к чужеродным Аг, представленным на клетках вынашиваемого плода. Это даёт возможность развиваться чужеродному в иммунном отношении плоду в организме матери. T-супрессоры дифференцируются из предшественников в результате антигенной стимуляции. По-видимому, активация супрессоров находится вне контроля MHC, и представления Аг макрофагом не требуется. Аутоантигены могут стимулировать развитие ауторегуляторных T - супрессоров. Чужеродные Aг в неиммуногенной форме (гаптены) или иммуногенные Аг в очень высокой концентрации также способны индуцировать специфическую супрессорную активность клеток. После распознавания Aг зрелые лимфоциты препятствуют развитию иммунного ответа, действуя непосредственно на клетки или секретируя супрессорные факторы. Цитотоксические Т - лимфоциты (ЦТЛ), или Т-киллеры [от англ. to kill, убивать] лизируют клетки-мишени, несущие чужеродные или видоизменённые аутоантигены (например, клетки опухолей, трансплантатов, инфицированные вирусами, клетки, несущие поверхностные вирусные Aг). В большинстве случаев функция ЦТЛ также MHC - рестригирована — ЦТЛ распознаёт чужеродный вирусный, опухолевый или трансплантационный Aг в комплексе с молекулой MHC I на мембране клетки-мишени. Индукция цитотоксических свойств клетки-предшественницы T-киллера происходит под действием двух сигналов. Первыйсигнал включает взаимодействие между двумя комплексами: поверхностной молекулой CD8 лимфоцита и комплексом эпитоп-молекула MHC I на клетке-мишени. Второйсигнал — ИЛ, секретируемые близлежащими макрофагами и Т-клетками. T-хелпер играет ключевую роль в стимуляции ЦТЛ в качестве источника необходимых цитокинов, усиливающих их пролиферацию и созревание до функционально активных ЦТЛ. Цитотоксический эффект T-киллеров реализуется через образование в клетках-мишенях пор под действием особых белков — перфоринов. Нарушение осмотического баланса с внеклеточной средой приводит к гибели клетки. Т - клетки памяти образуются при первичном иммунном ответе. Специфически распознают Aг и участвуют иммунном ответе при вторичном попадании Аг. Большинство клеток памяти обладает функциями Т-клеток, экспрессируют CD4 и рестригированы по молекулам MHC II, то есть узнают Аг только на Аг-представляющих клетках в связи с молекулой MHC II. B-лимфоциты Известны субпопуляции В-клеток: предшественники антителообразующих (плазматических) клеток и В - клетки памяти (эффекторы вторичных иммунных реакций). Доминирующую субпопуляцию составляют предшественники антителообразующих клеток, дифференцирующиеся после антигенной стимуляции в плазматические клетки (плазмоциты), синтезирующие Ig. Созревание В - лимфоцитов Из костного мозга пре-В-клетки мигрируют в тимуснезависимые зоны лимфоидных органов. Так, в физиологических условиях в селезёнке В-лимфоциты располагаются в краевой зоне белой пульпы, в лимфатических узлах — в наружной зоне кортикального слоя, где они формируют зародышевые центры фолликулов. Сигналы, определяющие судьбу и дифференцировку этих иммунокомпетентных клеток, поступают из красного костного мозга, стромальных клеток и других клеток иммунной системы. На периферии (вне костного мозга) B-лимфоциты приобретают характерные для них поверхностно-клеточные маркёры. Продолжительность жизни B-лимфоцитов различна — от многих лет (В-клетки памяти) до нескольких недель (клоны плазматических клеток). После антигенной стимуляции В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки (интенсивно синтезирующие и секретирующие АТ) и В - клетки памяти. Плазматические клетки синтезируют Ig того же класса, что и мембранный Ig В-лимфоцита-предшественника. Маркёры В - клеток. Основные маркёры В-лимфоцитов — мембранные Ig; при этом клетки одного клона (быстро формирующегося в результате серии последовательных делений потомства одной В-клетки) экспрессируют молекулы Ig, специфически связывающие только один эпитоп Аг. Такие клетки синтезируют моноклональные АТ, способные распознавать и связывать только один Аг. Аг - связывающий участок мембранного Ig В - лимфоцита играет роль клеточного Аг - распознающего рецептора. Помимо мембранных Ig, В-лимфоцит несёт другие маркёры: рецепторы Fc-фрагмента Ig, CD10 (на незрелых В-клетках), CD19, CD20, CD21, CD22, CD23 (вероятно, участвуют в клеточной активации), рецепторы к С3b и C3d, молекулы MHC классов I и II. Естественные киллеры Популяцию естественных киллеров [NK-клеток (от англ. n atural k iller, естественный киллер)] составляют большие зернистые лимфоциты, уничтожающие ауто-, алло- и ксеногенные опухолевые клетки, а также клетки, инфицированные вирусами, бактериями и простейшими. NK-клетки не имеют основных маркёров Т- или В-лимфоцитов (поэтому их также называют нулевые лимфоциты), но экспрессируют дифференцировочные CD2, CD56 и CD16 (рецептор Fc-фрагмента АТ) Аг. В отличие от цитотоксических лимфоцитов, способность NK-клеток к цитолизу связана со самостоятельным распознаванием «своё-чужое» на поверхности мишени. NK-клетки уничтожают клетку-мишень после установления с ней прямого контакта при помощи специальных белков — перфоринов. Перфорины встраиваются в мембрану чужеродной или трансформированной клетки, образуя в ней «дыру», приводящую к необратимому и гибельному выравниванию ионного состава между цитоплазмой и внешней средой. Активность NK-клеток регулируют цитокины (?-ИФН и ИЛ-2 усиливают их цитолитическую активность). Наряду с макрофагами, нейтрофилами и эозинофилами, они также участвуют в антителозависимом клеточно-опосредованном цитолизе. Для этого NK-клетки экспрессируют на своей поверхности рецептор Fc-фрагмента IgG (CD16). Реакция зависит от присутствия АТ, узнающих клетку-мишень и связывающихся с ней. Fc-фрагмент связанных с клеткой-мишенью АТ взаимодействует с рецептором Fc-фрагмента, встроенным в плазматическую мембрану NK-клетки. Природа агента, убивающего клетку-мишень в этом случае, не известна. Аг-представляющие клетки Важную роль в индукции и регуляции иммунного ответа играют мононуклеарные фагоциты. Участие макрофагов в иммунных реакциях включает неспецифическое поглощение Аг, их «переработку» (то есть расщепление на меньшие фрагменты) и представление Аг T - лимфоцитам, образование ИЛ - 1, а также других цитокинов (см. табл. 10 – 7). Помимо макрофагов, представлять Аг способны В-лимфоциты, фолликулярные клетки лимфатических узлов и селезёнки, клетки ЛангерхЊнса кожи и воздухоносных путей, М-клетки лимфатических фолликулов пищеварительного тракта, дендритные эпителиальные клетки вилочковой железы. Наряду с нейтрофилами и эозинофилами, макрофаги участвуют в антителозависимом клеточно-опосредованном цитолизе (имеют поверхностный рецептор к Fc-фрагменту IgG, представляющий CD16). Иммунные реакции Большинство иммунных реакций требует взаимодействия Аг-распознающих, Аг-представляющих, эффекторных и регуляторных клеток. Иммунные реакции традиционно разделяют на гуморальные (реализуются циркулирующими в средах организма АТ) и клеточные (реализуются при непосредственном контакте иммунокомпетентных клеток). Вместе с тем все иммунокомпетентные клетки — компоненты единой иммунной системы. Поэтому такое разделение носит условный характер, тем более, что АТ синтезируются клетками (плазмоцитами), а Т-лимфоциты проявляют свою активность через различные растворимые факторы (цитокины и хемокины). Антигены Аг — вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, состояние иммунной толерантности, индуцирование иммунной памяти). Свойства Аг определяются комплексом признаков: иммуногенность, антигенность, специфичность, чужеродность. • Иммуногенность — способность индуцировать иммунный ответ. • Антигенность — способность Аг избирательно реагировать со специфичными к нему AТ или Aг-распознающими рецепторами лимфоцитов. С понятием «антигенность» связан другой термин «чужеродность»: без чужеродности нет антигенности применительно к конкретному организму. Например, альбумины мыши не проявляют антигенные свойства по отношению к другим мышам, но являются Аг для морской свинки. • Специфичность — структурные особенности, отличающие один Аг от другого. Способностью вызывать развитие иммунного ответа и определять его специфичность обладает фрагмент молекулы Aг — антигенная детерминанта (эпитоп), избирательно реагирующая с Аг-распознающими рецепторами и АТ. Антигенные детерминанты располагаются в областях Аг, обращённых к его микроокружению. Эпитоп — наименьшая распознаваемая единица Аг; молекула Аг может иметь несколько эпитопов, то есть быть поливалентной. Чем сложнее молекула Аг и чем больше у неё эпитопов, тем больше вероятность развития иммунного ответа. Структура многих антигенных детерминант известна. Например, в полипептидной последовательности эпитопом может быть фрагмент из 7–8 аминокислотных остатков; свойства антигенности и специфичности определяются также пространственной конфигурацией фрагмента. Моноклональные АТ специфически распознают только одну Аг-детерминанту и связываются с ней. Поликлональные АТ, как правило, распознают несколько антигенных детерминант в составе Аг. Валентность Аг. Белки содержат несколько Аг-детерминант. Количество молекул АТ, связывающих все эпитопы, определяет валентность Аг (возрастает пропорционально увеличению молекулярной массы белковой молекулы). Классификация Аг Аг разделяют на иммуногЌны, гаптЌны и толерогЌны. Иммуногены БЏльшая часть Аг способна запускать иммунные реакции, выступая в последующем в качестве мишени, в отношении которой эти реакции реализуются. Иначе иммуногены известны как полные Аг. Часть Аг имеют малые размеры и простое строение, тогда как другие представляют крупные и сложные молекулы, содержат множество эпитопов, каждый из которых распознают различные рецепторы лимфоцитов и/или АТ. Гаптены Гаптены [от греч. haptо, прикрепляться] обладают антигенностью (то есть взаимодействуют со специфическими АТ), но не иммуногенны (то есть не способны запускать иммунные реакции). Иначе гаптены известны как неполные Аг. Как правило, они имеют небольшую молекулярную массу и не распознаются иммунокомпетентными клетками. Гаптены могут быть простыми и сложными: простые гаптены взаимодействуют с АТ в организме, но не способны реагировать с ними in vitro; сложные гаптены взаимодействуют с АТ in vivo и in vitro. Гаптены могут стать иммуногенными при связывании с высокомолекулярным носителем, обладающим собственной иммуногенностью. Например, хром и никель, связываясь с белками кожи, способны вызвать аллергический контактный дерматит, развивающийся при повторных соприкосновениях кожи с хромированными или никелированными предметами. При этом антигенные детерминанты гаптена полностью маскируют аналогичные структуры носителя. Непреципитирующие гаптены взаимодействуют с АТ, блокируют их, но не образуют видимых преципитатов. АТ, связавшиеся с такими гаптенами, не реагируют с полными Аг, вызывающими образование АТ. Преципитирующие гаптены образуют видимые преципитаты при взаимодействии со специфическими АТ. Свойствами преципитирующих гаптенов обладают полисахариды энтеробактерий и пневмококков. Полугаптены — неорганические вещества (например, йод или хром), присоединение которых к молекуле белка меняет его иммуногенные свойства. Образующиеся АТ специфичны к йоду или хрому, т.е. к детерминантам на поверхности полного Аг, но не к белку-носителю. Проантигены — гаптены, способные присоединяться к белкам организма и сенсибилизировать его как аутоантигены. Например, метаболиты грибков пенициллов или продукты распада пенициллинов могут связывать белки и вызывать развитие к ним иммунных реакций. Адъюванты Адъюванты [от лат. adjuvans, помогать] — вещества, введение которых одновременно с Аг (или гаптеном) усиливает иммунный ответ. Другими словами, адъювант — носитель, повышающий иммуногенность различных Аг и гаптенов. Распространённые адъюванты — суспензии неорганических веществ, на которых адсорбируется Аг. Классический пример — коллоидная суспензия из убитых туберкулёзных палочек, вазелина, ланолина, известная также как полный адъювант ФрЏйнда. Толерогены Особую группу составляют Аг, способные подавлять иммунные реакции с развитием специфической неспособности отвечать на них. Это состояние известно как иммунная толерантность. Благодаря генетическому разнообразию индивидуумов, вещество-иммуноген для одного из них, может быть толерогеном для другого. Действуя как иммуноген при парентеральном введении (например, внутримышечно), то же вещество может быть толерогеном при введении другим путём (например, пероральным). Природа и специфичность Аг В роли Аг выступают белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты; эти соединения могут образовывать комбинации между собой или с липидами. Сами липиды неиммуногенны, что определяется недостаточной жёсткостью структуры этих молекул и преимущественно линейной конфигурацией. Наибольшей иммуногенностью обладают белковые Аг. Чем дальше от человека в эволюционном отношении отстоят организмы, тем бЏльшую иммуногенность проявляют их белки. Примеры сильных иммуногенов — бактериальные экзотоксины, вирусная нейраминидаза и гемолизины, H-Аг бактерий. Молекулярная масса Аг имеет существенное значение. Вещества с массой более 5–10 кД — сильные иммуногены. Исключение — нуклеиновые кислоты, обладающие большой молекулярной массой, но слабой (по сравнению с белками) иммуногенностью. Растворимость — важное условие для проявления иммуногенности Аг. Нерастворимые белки (например, кератины) не могут находиться в коллоидной фазе и не вызывают развития иммунных реакций. Специфичность Аг
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-20; просмотров: 431; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.14.134.188 (0.018 с.) |