Багатоклітинність та імунітет

Клітинний імунітет (англ. Cell-mediated immunity) - Це такий тип імунної відповіді, в якому не беруть участь ні антитіла, ні система комплементу. У процесі клітинного імунітету активуються макрофаги, натуральні кілери, антиген -специфічні цитотоксичні Т-лімфоцити, і у відповідь на антиген виділяються цитокіни.[1]

Імунна система історично розділена на дві частини - систему гуморального імунітету та систему клітинного імунітету. У разі гуморального імунітету, захисні функції виконують молекули, що знаходяться в плазмі крові, але не клітинні елементи. У той час як у випадку клітинного імунітету захисна функція пов'язана саме з клітинами імунної системи. Лімфоцити кластера диференціювання CD4 або Т-хелпери здійснюють захист проти різних патогенів.

Система клітинного імунітету виконує захисні функції наступними способами:

шляхом активації антиген-специфічних цитотоксичних Т-лімфоцитів, які можуть викликати апоптоз соматичних клітин, демонструючи на поверхні епітопи чужорідних антигенів, наприклад, клітин, заражених вірусами, що містять бактерії і клітин пухлин, що демонструють пухлинні антигени;шляхом активації макрофагів і натуральних кілерів, які руйнують внутрішньоклітинні патогени;шляхом стимулювання секреції цитокінів, які впливають на інші клітини імунної системи, що беруть участь в адаптивному імунній відповіді і природженому імунній відповіді. [2]

Клітинний імунітет спрямований переважно проти мікроорганізмів, які виживають в фагоцитах і проти мікроорганізмів, що вражають інші клітини. Система клітинного імунітету особливо ефективна проти клітин, інфікованих вірусами, і бере участь у захисті від грибів, найпростіших, внутрішньоклітинних бактерій і проти клітин пухлин. Також система клітинного імунітету відіграє важливу роль у відторгненні тканин.

До складу імунної системи входять також імунокомпетентних клітини. Всі вони походять з однієї родоначальної клітини червоного кісткового мозку. Такі клітини діляться на агранулоціти і гранулоцити. До останніх відносятьсябазофіли, еозинофіли, нейтрофіли. Агранулоціти – це лімфоцити і макрофаги.

Базофіли складають менше одного відсотка від усіх гранулоцитів. Базофіли бувають двох форм – гладкі клітини, які знаходяться в тканині (вздовж судин, слизових, легенів та ін тканинах), а також власне базофіли, які циркулюють в крові. Базофіли здатні виробляти речовини, які стимулюють анафілаксію – Звуження бронхів, скорочення гладких м'язів, розширення судин. Крім того, вони взаємодіють з імуноглобулінами. Таким чином, відбувається їх участь у алергічних реакціях організму людини, а саме, негайного типу.

Еозинофіли складають від 2 до 5 відсотків в загальному складі гранулоцитів. Вони здатні знищувати і фагоцитировать мікроби, однак дана функція не є основною. Гельмінти є основним головним еозинофілів. Гельмінти гинуть від осмотичного шоку, коли через вбудовування в них спеціальних білків утворюються пори, а всередину клітин паразитів спрямовується вода.

Нейтрофіли представляють короткоживучі і неделящіеся клітини. Вони самі численні – складають 95 відсотків від загального обсягу гранулоцитів. У різних гранулах нейтрофілів міститься велика кількість антибіотичних білків, до яких відносяться ліпорероксідаза, лізоцим і інші білки. Такі клітини здатні самостійно переміщатися до місця локалізації антигену завдяки наявності рухової реакції на хімічну речовину. Нейтрофіли прилипають до ендотелію судин, мігрують до місця знаходження антигенів крізь стінку посудини. Після цього відбувається фаготіческій цикл, при якому нейтрофіли заповнюються продуктами обміну, клітини гинуть і перетворюються в гній.

Моноцити здатні перетворюватися на макрофаги, яких існує два види. Одні з них – це антиген-презентірующімі макрофаги, головна роль яких полягає в поглинанні мікробів і їх подальшому поданні Т-лімфоцитів. Вони беруть участь на всіх етапах імунної відповіді. Професійні макрофаги забезпечують фагоцитарну захист від мікробної інфекції. Крім того, вони фагоцитуються деякі клітини організму, а також клітини крові.

Деякі частини організму людини при появі чужорідних антигенів імунну відповідь не викликається. До таких органів відносяться: плацента, ембріон, насінники, очі та мозок. Порушення такої системи може призводити до розвитку аутоімунних захворюваньї. Крім того, такі захворювання можуть розвиватися через пошкодження тканинних бар'єрів, імунологічної толерантності. Приміром, патологічна вироблення антитіл до рецепторів власних клітин м'язів викликає міастенію.

 

 

Поняття про імунодефіцити

Імунодефіцити – група різноманітних станів, при яких імунна система не функціонує належним чином, тому захворювання, викликані інфекцією, виникають і повторюються частіше, протікають важче і тривають довше, ніж зазвичай.

Часті і важкі захворювання, викликані інфекцією, які виникають у новонародженого, підлітка або дорослого та до того ж погано піддаються лікуванню, можуть свідчити про порушення функції імунної системи. Деякі з таких порушень ведуть до розвитку рідкісних онкологічних захворювань або до хвороб, які викликають мікроорганізми, в нормі не патогенні для здорової людини.

Імунодефіцит (також імунна недостатність або імунодефіцитний стан) — це порушення структури і функції якої-небудь ланки цілісної імунної системи, втрата організмом здатності чинити опір будь-яким інфекціям і відновлювати порушення своїх органів. Крім того, при імунодефіциті сповільнюється або взагалі зупиняється процес оновлення організму.

При імунодефіциті людина стає беззахисною не тільки перед звичайними інфекціями, як грип або дизентерія, але також перед бактеріями і вірусами, які раніше не могли викликати захворювання, оскільки імунна система не дозволяла їм розмножуватися у великій кількості. Один з прикладів — пневмоциста Каріні — бактерія, що живе в легенях практично кожної людини. При здоровій імунній системі вона не заподіює людині ніякої шкоди, але при імунодефіциті може викликати серйозне ураження легенів — пневмоцистну пневмонію.

Крім того, імунодефіцит приводить до загострення тих хронічних захворювань, які були у людини, але не мали яскраво виражених симптомів і, можливо, ніколи б не привели до серйозних проблем із здоров'ям.Зміст

Патогенез: Імунодефіцит — це спадковий або набутий дефект імунної системи, що виражається різким зниженням кількості окремих популяцій іммунокомпетентних клітин або порушенням синтезу імуноглобулінів (агаммаглобулінемія).

 

Пошкодження або недостатність функції одного або декількох ланок в імунній системі приводить до порушення імунної відповіді, до тієї форми імунопатології, яка отримала назву іммунодефіцитних станів.

При іммунодефіцитному стані спостерігається підвищена чутливість до інфекцій. Найбільш часто виникаючі у таких хворих інфекції можна розділити на дві категорії.

При порушеннях, пов'язаних з імуноглобулінами, компонентами комплемента і фагоцитарною активністю, різко зростає сприйнятливість до повторних інфекцій, що викликані бактеріями, які володіють капсулою (піогенними, або гноєроднимі бактеріями).

У випадках порушень в системі T-клітинного імунітету підвищується чутливість до мікроорганізмів (від дріжджів до вірусів), широко поширених і в нормі нешкідливих: у здорових людей до них швидко розвивається резистентність, але у хворих з недостатністю T-клітинної функції вони здатні викликати летальні інфекції. Це так звані опортуністичні інфекції.

[ред.]

Класифікація

 

Всі іммунодефіцитні стани за етіологічними факторами діляться на дві великі групи:

спадковий імунодефіцит (також спадково обумовлений імунодефіцит або первинна імунологічна недостатність),

набутий імунодефіцит (також вторинна імунологічна недостатність).

Спадковий імунодефіцит визначається як специфічною імунною недостатністю, так і неспецифічною імунною недостатністю. Причинами захворювань, обумовлених специфічною імунною недостатністю, служать порушення функцій T-лімфоцитів або B-лімфоцитів — основи набутого імунітету. Неспецифічні іммунодефіцити пов'язані з порушеннями в таких елементах імунної системи, як комплемент і фагоцити, що діють при імунній відповіді неспецифічно.

В основі спадково обумовленого іммунодефіцитного стану лежать генетично зумовлені дефекти клітин імунної системи.

В той же час набутий імунодефіцит є результатом дії чинників зовнішнього середовища на клітини імунної системи. До найповніше вивчених чинників набутого імунодефіциту відносяться опромінення, фармакологічні засоби і синдром набутого імунодефіциту (СНІД) людини, викликаний вірусом імунодефіциту людини (ВІЛ).

Порушення в роботі імунної системи можуть бути зв'язані і з комплексними порушеннями, що зачіпають багато ланок імунітету.

 

Комплекс антиген-антитіло

Антиген — антитело реакция — специфическое взаимодействие антител с соответствующими антигенами, в результате которого образуются комплексы антиген — антитело (иммунные комплексы). Часто конечным результатом этой реакции является связывание токсинов, обездвиживание вирулентных бактерий, нейтрализация вирусов. Антигенсвязывающие центры молекулы антитела могут связывать несколько неродственных антигенов. Такие антигены обладают структурным сходством и носят название перекрестно реагирующих. Гомогенная популяция молекул антител может связывать различные молекулы с очень малым структурным сходством или вовсе несхожие. В этом случае говорят о мультиспецифическом связывании, которое объясняют образованием связей в различных участках внутри антигенсвязывающих центров.

Реакция антиген — антитело протекает в две фазы, которые различаются между собой по механизму и скорости. Первая фаза — специфическое соединение активного центра антитела с соответствующими группами антигена или гаптена (см. Антигены); вторая — неспецифическая фаза, следующая за первой, — визуально наблюдаемая реакция. При взаимодействии антител с простыми гаптенами вторая фаза, как правило, отсутствует. При некоторых условиях, например в отсутствие солей, первая фаза может осуществиться, а вторая — нет. Первая фаза протекает всегда быстро, а вторая иногда очень медленно.

Соединение антигена с антителом обратимо; прочность соединения, называемая аффинитетом, может быть количественно измерена с помощью определения константы ассоциации. Существует также термин авидности антител, который употребляется для описания суммарной силы взаимодействия поливалентного антитела с полидетерминантным антигеном.

В большинстве случаев популяции антител, появляющиеся в сыворотке иммунизированных животных, представляют собой гетерогенный набор молекул с разными антигенсвязывающими центрами и с различной аффинностью к антигену. Гетерогенность популяции антител по аффинности и специфичности отражает гетерогенность клеток, секретирующих антитела. Каждая антителообразующая клетка вырабатывает гомогенную популяцию молекул. Часто отмечают, что с увеличением времени после иммунизации происходит повышение средней аффинности антител. Это «созревание иммунного ответа» отражает отбор клеток, образующих более аффинные антитела, и позволяет очень малому количеству антител более эффективно реагировать с антигеном и создавать защиту организма при повторном попадании в него микроорганизмов.

При изучении механизма взаимодействия антител с антигеном с помощью спектрополяриметрии и других физико-химических методов установлено, что в момент связывания антителом гаптена возникает конформационная перестройка молекулы антитела. При этом молекула антитела становится более устойчивой к действию различных денатурирующих агентов, а также и к гидролизу протеолитическими ферментами. Очевидно, в процессе связывания детерминантной группы антигена происходит адаптационная перестройка активного центра антитела.

Взаимодействие антитела с молекулой антигена сопровождается, в свою очередь, изменениями пространственной структуры антигена. Так, метмиоглобин превращается в апомиоглобин в результате комплексообразования с антителом, направленным к апомиоглобину, а лишенная активности b-галактозидаза — в активный фермент в результате реакции с антителами к активной форме b-галактозидазы. Таким образом, при взаимодействии антигена с антителом оба соединения оказывают взаимное влияние на собственную пространственную конформацию. Возникающие конформационные изменения имеют обратимый характер. Извлеченные из иммунных комплексов антитела сохраняют антигенсвязывающую активность и не отличаются по химическим и физическим свойствам от нативных антител.

Характер реакций, протекающих во второй фазе А. — а. р., определяется в значительной мере физическими свойствами антигена и проявляется в виде нескольких основных феноменов (агглютинации, нейтрализации токсинов и преципитации).

Феномен агглютинации заключается в том, 13:49:31

что микроорганизмы, животные клетки или другие корпускулярные антигенные частицы, находящиеся во взвеси, под влиянием антител склеиваются между собой. Реакция агглютинации нашла широкое применение для определения групп крови человека, резус-фактора, количественного определения антител и антигенов.

Реакция нейтрализации токсинов основана на свойствах антитоксинов (антител против токсинов), которые, соединяясь с соответствующими токсическими веществами, нейтрализуют их. Степень нейтрализации может быть учтена посредством введения восприимчивому животному смеси токсин — антитоксин. Количество антитоксина в иммунной сыворотке характеризуют тем количеством минимальных смертельных доз токсина, которое может быть нейтрализовано определенным количеством сыворотки. Реакцией нейтрализации пользуются для определения концентрации токсинов возбудителей дифтерии, столбняка и др. Для этого применяют стандартизированные антитоксические сыворотки.

Феномен преципитации заключается в образовании нерастворимых комплексов антиген — антитело в результате соединения растворимого антигена со специфическими антителами и выпадании этого комплекса в осадок. Особый случай реакции преципитации — реакция иммунной флоккуляции, которая происходит только в относительно узком диапазоне концентраций антигена, а при незначительном избытке антител и антигена образуются растворимые комплексы. Реакцию преципитации используют для количественного определения антигенов и антител, концентрации иммуноглобулинов различных классов в крови людей, в судебно-медицинской экспертизе для определения видовой принадлежности белков сыворотки крови в реакции Чистовича — Уленгута.

Способность антител соединять антигенные частицы в крупные конгломераты (агглютинация бактерийных и других клеток, преципитация растворенных антигенов) обусловливается наличием по крайней мере двух активных центров в молекуле антитела. Одна специфическая группа соединяется с одной антигенной детерминантой, другая — с аналогичной детерминантой другой антигенной частицы. Двухвалентность антител обеспечивает возможность соединения неограниченного числа антигенных частиц в конгломераты. При различном числе антигенных детерминант на молекуле антигена характер структуры конгломератов комплекса антиген — антитело может быть разным. При избытке антигена или антител крупные конгломераты вообще не возникают вследствие заполнения реагирующих участков молекул избыточным количеством второго компонента. Вследствие этого А. — а. р. максимально проявляются только в определенном диапазоне концентрации обоих реагентов, в так называемой зоне эквивалентности.

Взаимодействие антигена с антителом приводит к реализации ряда биологических (эффекторных) функций антител. К ним относятся феномены связывания комплемента, лизиса, антителозависимой цитотоксичности и опсонизации.

Феномен связывания комплемента — присоединение комплемента к комплексу антиген — антитело. Комплементом называют многокомпонентную самособирающуюся систему белков крови, которая играет одну из ключевых ролей в поддержании иммунного гомеостаза. Активация системы комплемента, индуцируемая в результате А. — а. р., сопровождается многочисленными нарушениями гомеостаза, связанными в первую очередь с повреждением клеток или изменением их функции. Только два класса антител (lgG и lgM) обеспечивают активацию системы комплемента. В зависимости от специфичности антител, типа клеток-мишеней, числа и природы участвующих в реакции компонентов комплемента могут наблюдаться необратимые повреждения клеточной мембраны, увеличиваться восприимчивость к фагоцитозу, высвобождаться фармакологические агенты типа гистамина, происходить направленные миграции клеток (хемотаксис). На способность комплемента присоединяться к комплексу антиген — антитело основана реакция связывания комплемента, которую применяют при диагностике сифилиса (реакция Вассермана), рада вирусных инфекций, изучении противотканевых антител и аутоантител.

Феномен лизиса — способность некоторых

антител в присутствии комплемента растворять клетки, против которых они возникли. Феномен антителозависимой клеточной цитотоксичности — контактный лизис клетками-киллерами (К-клетки) чужеродных клеток, покрытых lgG-антителами. Этот процесс не зависит от системы комплемента. Феномен опсонизации заключается в том, что антитела усиливают фагоцитарную активность нейтрофилов и макрофагов в отношении тех антигенов, против которых они получены.