Комплемент, его характеристика и функции

Системой комплемента называют многокомпонентную, самособирающуюся систему белков сыворотки крови, которая играет важную роль в поддержании гомеостаза. Она способна активироваться в процессе самосборки, т.е последовательного присоединения к образующемуся комплексу отдельных белков, которые называются компонентами, или фракциями комплемента. Таких фракций известно девять. Они продуцируются клетками печени. Мононуклеарными фагоцитами и содержатся в сыворотке крови в неактивном состоянии.

Процесс активации комплемента может запускаться двумя разными путями. Получившими названия классический и альтернативный.

При активации комплемента классическим путем инициирующим фактором является комплекс антиген-антитело (иммунный комплекс). Причем антитела только двух классов IgG и IgM в составе иммунных комплексов могут инициировать активацию комплемента благодаря наличию вЕли активация комплемента по классическому пути происходит при участии иммунного комплекса эритроцит – антиэритроцитарный Ig. Происходит гемолиз эритроцитов; если иммунный комплекс состоит из бактерий и антибактериального Ig, происходит лизис бактерий (бактериолизис).

Таким образом, при активации комплемента классическим путем ключевыми компонентами являются С1 и С3. продукт расщепления которого C3b активирует терминальные компоненты мембраноатакующего комплекса (С5 –С9).

В альтернативном пути активации комплемента необходимо участие сывороточного белка.

Функции комплемента:

1. Участвует в реакциях иммунного лизиса, лизирует Гр»-«бактерии, клетки.

2. Участвует в реакциях гиперчувствительности нормального типа

3. Индуцирует воспаление в месте наличия иммунных комплексов антиген-антитело

4. Участвует в работе свертывающей системы крови

5. Является мощным хемоаттрактантом усиления фагоцитоза. С3а-C3b,С5а,С4а.

 

- Опсонизирует объекты фагоцитоза

-Т-проницаемость сосудов

- вызывает дегрануляцию тучных клеток

- стимулирует систему свертывания крови

14 Антигены (АГ) - это любые простые или сложные вещества, которые при попадании в организм тем или иным путем вызывают иммунную реакцию и способны специфично взаимодействовать с продуктами этой реакции: антителами и иммунными Т-клетками

.Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов

Полноценными антигенами являются природные или синтетические биополимеры, чаще всего белки и их комплексные соединения (гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды). Они имеют молекулярную массу более 10000 дальтон, обладают достаточно жесткой структурой. Полноценные антигены обычно поливалентны - на 1 молекуле высокомолекулярного АГ может быть 10-20 и более эпитопов.

Гаптены - низкомолекулярные вещества, которые в обычных условиях не вызывают иммунную реакцию. К гаптенам относятся лекарственные препараты и большинство химических вешеств. Они способны запускать иммунный ответ после связывания с белками организма, например с альбумином, а также с белками на поверхности клеток

Полугаптены — неорганические вещества (например, йод или хром), присоединение которых к молекуле белка меняет его иммуногенные свойства

Классификация

В зависимости от происхождения, антигены классифицируют на экзо генные, эндо генные и ауто антигены.

Экзогенные антигены

Экзогенные антигены попадают в организм из окружающей среды, путем вдыхания, проглатывания или инъекции.

Эндогенные антигены

Эндогенные антигены образуются клетками организма в ходе естественного метаболизма или в результате вирусной или внутриклеточной бактериальной инфекции. Фрагменты далее презентируются на поверхности клетки в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости первого типа

Аутоантигены — это как правило нормальные белки или белковые комплексы (а также комплексы белков с ДНК или РНК), которые распознаются иммунной системой у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Такие антигены в норме не должны узнаваться иммунной системой, но, ввиду генетических факторов или условий окружающей среды, иммунологическая толерантность к таким антигенам у таких пациентов может быть утеряна.

 

15 Антигенная структура бактериальной клетки. Основные свойства микробного антигена. Протективные свойства микробных антигенов. Микробная мимикрия.

Антигенами называют вещества любого происхождения. В том числе и микробного, которые способны вызвать в организме специфическую иммунную реакцию и принимать участие в е осуществлении. Антигены могут оказывать иммунногенное действие – вызывать гуморальный иммунный ответ и клеточный ответ либо толерогенное действе, т.е. обуславливать развитие иммунологической толерантности – ареактивности к последующему иммуногенному воздействию антигена.

Различают полные и неполные антигены, или гаптены. Последние – относительно простые вещества, способные участвовать в иммунологических реакциях, но не способны активировать АПК и самостоятельно индуцировать иммунный ответ. Лишь после присоединения к крупным, обычно белковым молекулам (носителям), гаптен сможет приобрести свойства полного антигена.

Практически все природные субстраты. Обладающие антигенными свойствами. Являются комплексами нескольких антигенов. Микробная клетка обладает множеством антигенов, свойственных отдельным ее структурам. Даже индивидуальные молекулы могут обладать несколькими антигенами.

Основными свойствами антигена являются:

Специфичность. Уникальное биологическое явление, которое лежит в основе иммунологических взаимодействий в организме, а также лабораторных методов определения разных антигенов, серодиагностики, методов специфической профилактики и терапии инфекционных заболеваний.

Структура, обладающая антигенной специфичностью, называется антигенным детерминантом, или эпитопом. Антигенной активностью обладают только структуры, лежащие на поверхности молекулы.

Чужеродность. Антиген вызывает позитивный иммунный ответ только в тех случаях, когда он чужероден, т.е. обладает структурами, отсутствующими в данном организме. К собственным антигенам организм толерантен.

Собственные антигены организма могут подвергаться модификации при действии внешних химических или физических факторов или вступать в контакт с чужеродными веществами гаптенной природы. В результате формируются антигены, гаптенная часть которых – чужеродная структура, а носитель – собственный антиген. Такие модификационные антигены часто служат причиной развития аллергических реакций.

Иммуногенность и толерантность – альтернативные свойства антигенного субстрата. Для индукции иммунного ответа и толерантности необходимо воздействие антигена на лимфоцит, обладающий рецепторами для данного антигена – антиген-реактивную клетку (АРК). Отличия состоят в том, что при индукции позитивной иммунной реакции АРК получает стимулы от цитокинов. Обеспечивающие из пролиферацию и формирование клона эффекторных клеток. При индукции иммунологической толерантности АРК не подвергается дальнейшей стимуляции и либо погибает, либо лишается рецепторов к антигену.

Формирование иммунологической толерантности Т-ив-лимфоцитов к собственным антигенам, как уже отмечалось, происходит в организме постоянно и созревающие лимфоциты. Обладающие рецепторами к аутоантигенам, гибнут в результате контакта с ними в тимусе или костном мозге. Чужеродные антигены в иммунологически полноценном организме встречают преимущественные условия для иммуногенного действия и лишь при особых ситуациях проявляют толерогенные свойства. Это наблюдается:

1. При действии антигена в условиях неспособности организма обеспечить стимуляцию клеток. Вошедших в контакт с антигеном в случаях действия иммунодепрессивных факторов, способствующих иммуногенезу (незрелость организма, беременность).

2. При отсутствии стимуляции активного иммунного ответа, вследствие недостаточной дозы антигена («низкодозная» толерантность), сверхбольшой дозы антигена («высокодозная» толерантность ли иммунологический паралич)

3. При попадании антигена в структуры, не формирующие позитивный иммунный ответ («пероральная» толерантность).

 

Для характеристики иммунологической толерантности следует отметить, что чувствительность Т- и В-лимфоцитов к индукции толерантности различна: Т-лимфоциты более чувствительны к индукции толерантности, чем В-лимфоциты. И сохраняются толерантными более длительное время. Поэтому в организме может возникнуть ситуация, когда Т-лимфоциты толерантны к данному антигену, а В- лимфоциты не толерантны.

4. Сенсибилизирующая активность – повышенная чувствительность организма. Антигены. Которые могут вызвать гиперчувствительность немедленного типа или замедленного типа.

5. Адъювантность – способность некоторых антигенов усиливать иммунный ответ на другие иммунные антигены.

6. Иммунодепрессантное действие.

7. Толерантность – на них иммунная система не отвечает иммунной реакцией – заболевание протекает длительно.

 

Протективные свойства – свойства, которые стимулируют реакции, носящие замкнутый характер.

Антигенная мимикрия – когда микробы маскируются под антигенный состав некоторых тканей – аутоиммунный ответ.

Антитела, основные классы

Антителами называют белки, образование которых индуцируются антигенами и основным свойством которых является способность к специфическому взаимодействию с антигеном. Антитела – это свободные молекулы гликопротеидов, по электрофоретической подвижности относятся к гамма-глобулинам и по международной классификации именуются иммуноглобулинами. Они составляют 1/3 всех белков сыворотки крови (около 16 г/л).

 

Иммуноглобулины

Иммуноглобулины подразделяются на классы в зависимости от структуры. Свойств и антигенных способностей их тяжелых цепей. 5 классов иммуноглобулинов: G, M,A,D,E.

 

Иммуноглобулины класса G (IgG) составляют около 80% сывороточных иммуноглобулинов (в среднем 12 г/л). С молекулярной массой 16000 и скоростью седиментации 7S. Они образуются на высоте первичного иммунного ответа и при повторном введении антигена (вторичный ответ). IgG обладают весьма высокой авидностью (скорость и прочность связывания с молекулой антигена), т.е. высокой скоростью связывания с антигеном. Особенно бактериальной природы. При связывании активных центров IgG с эпитопами антигена в области его Fc-фрагмента обнажается участок, ответственный за фиксацию первой фракции системы комплемента, с последующей активацией системы комплемента по классическому пути. Этим обуславливается способность IgG участвовать в защитных реакциях бактериолиза. IgG является единственным классов антител, проникающим через плаценту в организм плода. Через некоторое время после рождения ребенка содержание его в сыворотке крови падает и достигает минимальной концентрации к 3-4 мес., после чего начинает возрастать за счет накопления собственных IgG, достигая нормы к 7-летнему возрасту. Около 48% IgG содержится в тканевой жидкости. В которую он диффундирует из крови. IgG так же как и иммуноглобулины других классов. Подвергаются катаболическому распаду, который происходит в печени, макрофагах, воспалительном очаге под действием протеаз.

Иммуноглобулины класса М (IgM) – первыми начинают синтезироваться в организме плода и первыми появляются в сыворотке крови после иммунизации людей большинством антигенов. Они составляют около 13% сывороточных иммуноглобулинов при средней концентрации 1г/л. По молекулярной массе они значительно превосходят все другие классы иммуноглобулинов. Это связано с тем, что IgМ являются пентамерами, т.е. состоят из 5 субъединиц, каждая из которых имеет молекулярную массу, близкую к IgG. IgM принадлежит большая часть нормальных антител – изогемагглютининов, которые присутствуют в сыворотке крови в соответствии с принадлежностью людей к определенным группам крови. Эти агглютинические варианты IgM играют важную роль при переливании крови. Они не проходят через плаценту и обладают наиболее высокой авидностью. При взаимодействии с антигенами в пробирке вызывают их агглютинацию, преципитацию или связывание комплемента. В последнем случае активация системы комплемента ведет к лизису корпускулярных антигенов.

Иммуноглобулины класса А (IgA) встречаются в сыворотке крови и на поверхности слизистых оболочек. В сыворотке крови присутствуют мономеры IgA с константой седиментации 7S в концентрации 2,5 г/л. Данный уровень достигается к 10 годам жизни ребенка. Сывороточный IgA синтезируется в плазматических клетках селезенки, лимфатических Злов и слизистых оболочек. Они не агглютинируют и не преципитируют антигены, не способны активировать комплемент по классическому пути, вследствие чего не лизируют антигены.

Секреторные иммуноглобулина класса А (SIgA) отличаются от сывороточных наличием секреторного компонента, связанного с 2 или 3 мономерами иммуноглобулина А. Секреторный компонент является бета – глобулином с молекулярной массой 71 KD. Он секретируется клетками секреторного эпителия и может функционировать в качестве их рецептора, а к IgA присоединяется при прохождении последнего через эпителиальные клетки.

Секреторный IgA грает существенную роль в местном иммунитете, поскольку препятствует адгезии микроорганизмов на эпителиальных клетках слизистых оболочек рта, кишечника, респираторных и мочевыводящих путей. Вместе с тем SIgA в агрегированной форме активирует комплемент по альтернативному пути, что приводит к стимуляции местной фагоцитарной активности.

Секреторные IgA препятствуют адсорбции и репродукции вирусов в эпителиальных клетках слизистой оболочки, например при аденовирусной инфекции, полиомиелите, кори. Около 40% общего IgА содержится в крови.

Иммуноглобулины класса D (IgD). До 75 %IgD содержится в крови, достигая концентрации 0,03 г/л. Он имеет молекулярную массу 160000 D и скорость седиментации 7S.

IgD не проходит через плаценту и не связывает комплемент. До сих пор не ясно, какие функции выполняет IgD. Полагают, что он является одним из рецепторов предшественников В-лимфоцитов.

Иммуноглобулины класса Е 9IgE). В норме содержится в крови в концентрации 0, 00025 г/л. Они синтезируются плазматическими клетками в бронхиальных и перитонеальных лимфатических узлах, в слизистой оболочке ЖКТ со скоростью 0,02 мг/л массы в сутки. Иммуноглобулины класса Е называют также реагинами, поскольку, они принимают участие в анафилактических реакциях, обладая выраженной цитофильностью.

Местный антиинфекционный

Местный иммунитет- разновидность системной реакции организма,которая обеспечивает устойчивость к инфекциям на границе проникновения вредных агентов в организм (кожа кишечник,слизистая ротовой полости,коньюктива глаз).Местный ответ обеспечивают иммуноглобулины А

Гуморальный иммунный ответ.

Гуморальный иммунный ответ – это один из механизмов специфического иммунитета, возникающего в организме под влиянием антигенного стимула. Осуществляется в периферической лимфоидной ткани при участии 3 типов клеток: АПК, Т-лимфоцитов хелперов, В-лимфоцитов. Определяет иммунитет при большинстве бактериальных и вирусных инфекций, антитоксический иммунитет, аллергию немедленного типа, ряд аутоиммунных заболеваний. При гуморальном иммунном ответе есть две фазы: индуктивная и продуктивная. Индуктивная фаза – это время от момента попадания антигена в организм до начала выработки антител, она включает клеточную перестройку, восприятие антигена АПК, пролиферацию и трансформацию определенного клона лимфоцитов. Продуктивная фаза – это выработка антител и уничтожение антигена.

Формирование гуморального ответа определяется кооперацией В-лимфоцитов с другими клетками иммунной системы и в первую очередь с Т-лимфоцитами-хелперами, в стимуляции которых принимают участие и сами В-лимфоциты. В-лимфоцит воспринимает антиген путем прямого контакта рецепторов с антигеном. Антиген проходит тот же путь, что и в любой другой АПК: подвергается эндоцитозу, фрагментируется и экспрессируется на поверхности В-клетки в комплексе с белком МНС II класса. Этот комплекс воспринимается рецептором Т-лимфоцита и служит сигналом развития Т-клеточного ответа, так же как после стимуляции через другие АПК. Одновременно Т-лимфоциты начинают функционировать как хелперы, продуцируя лимфокины (ИЛ-2, -4, -5), обеспечивающие способность В-клетки, поглотившей антиген, пролиферировать и дать начало клону антителообразующих клеток, продуцирующих Ig (Т-зависимый ответ). Как уже отмечалось, содружество группы цито-кинов - ИЛ-6, ИЛ-4, ИЛ-2 и у-интерферона - способствуют переключению синтеза IgM антител на IgG. Преобладающее действие ИЛ-5 и трансформирующего фактора роста-(3 приводит к формированию антител класса IgA, а преобладающее действие ИЛ-4 переключает синтез иммуноглобулинов на IgE.