Центральные и перефирические органы иммунитета. В- и Т-лимфоциты, их субпопуляции, функции.

Органы иммунной системы делят на:

1) первичные (центральные вилочковая железа, костный мозг);

2) вторичные (периферические селезенка, лимфатические узлы, миндалины, ассоциированная с кишечником и бронхами лимфоидная ткань).

Вилочковая железа (тимус) играет ведущую роль в регуляции популяции Т-лимфоцитов. Тимус поставляет лимфоциты.

Корковый слой густо заполнен лимфоцитами, на которые воздействуют тимические факторы. В мозговом слое находятся зрелые Т-лимфоциты, покидающие вилочковую железу и включающиеся в циркуляцию в качестве Т-хелперов, Т-киллеров, Т-супрессоров.

Костный мозг поставляет клетки-предшественники для различных популяций лимфоцитов и макрофагов. Он служит основным источником сывороточных иммуноглобулинов.

Селезенка заселяется лимфоцитами в позднем эмбриональном периоде после рождения. В белой пульпе имеются тимусзависимые и тимуснезависимые зоны, которые заселяются Т– и В-лимфоцитами. Попадающие в организм антигены индуцируют образование лимфобластов в тимусзависимой зоне селезенки, а в тимуснезависимой зоне отмечаются пролиферация лимфоцитов и образование плазматических клеток.

Лимфоциты поступают в лимфатические узлы по афферентным лимфатическим сосудам.

Лимфатические фолликулы пищеварительного тракта и дыхательной системы служат главными входными воротами для антигенов.

Иммунокомпетентными клетками организма человека являются Т– и В-лимфоциты.

Т-клетки участвуют в:

1) клеточном иммунитете;

2) регулировании активности В-клеток;

3) гиперчувствительности замедленного (IV) типа.

Различают следующие субпопуляции Т-лимфоцитов:

1) Т-хелперы. Запрограммированы индуцировать размножение и дифференцировку клеток других типов;

2) супрессорные Т-клетки. Генетически запрограммированы для супрессорной активности;

3) Т-киллеры. Они секретируют цитотоксические лимфокины.

Основная функция В-лимфоцитов заключается в том, что в ответ на антиген они способны размножаться и дифференцироваться в плазматические клетки, продуцирующие антитела.

В-лимфоциты разделяют на две субпопуляции: В1 и В2.

В1-лимфоциты проходят первичную дифференцировку в пейеровых бляшках, затем обнаруживаются на поверхности серозных полостей. В ходе гуморального иммунного ответа способны превращаться в плазмоциты, которые синтезируют только IgМ.

В2-лимфоциты проходят дифференцировку в костном мозге, затем в красной пульпе селезенки и лимфоузлах.

В-клетки памяти – это долгоживущие В-лимфоциты, произошедшие из зрелых В-клеток в результате стимуляции антигеном при участии Т-лимфоцитов.

Фагоцитоз, фагоцитирующие клетки, их характеристика. Функции фагоцитов. Основные стадии фагоцитоза, завершенный и незавершенный фагоцитоз. Методы опредления фагоцитарной активности фагоцитов. Значение антител в фагоцитозе.

Фагоцито́з — процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают твердые частицы. Осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами. Открытие фагоцитоза принадлежит И. И. Мечникову, который выявил этот процесс, проделывая опыты с морскими звёздами и дафниями, вводя в их организмы инородные тела. Например, когда Мечников поместил в тело дафнии спору грибка, то он заметил, что на неё нападают особые подвижные клетки. Когда же он ввёл слишком много спор, клетки не успели их все переварить, и животное погибло. Клетки, защищающие организм от бактерий, вирусов, спор грибов и пр., Мечников назвал фагоцитами.

У человека различают два типа профессиональных фагоцитов:

нейтрофилы

моноциты (в ткани — макрофаги)

У некоторых других животных фагоцитировать могут ооциты, плацентные клетки, клетки, выстилающие полость тела, пигментный эпителий сетчатки глаза.

Основные этапы фагоцитарной реакции сходны для клеток обоих типов. Реакция фагоцитоза может быть подразделена на несколько этапов:

1. Хемотаксис. В реакции фагоцитоза более важная роль принадлежит положительному хемотаксису. В качестве хемоаттрактантов выступают продукты выделяемые микроорганизмами и активированными клетками в очаге воспаления (цитокины, лейкотриен В4, гистамин), а также продукты расщепления компонентов комплемента (С3а, С5а), протеолитические фрагменты факторов свертывания крови и фибринолиза (тромбин, фибрин), нейропептиды, фрагменты иммуноглобулинов и др. Однако, «профессиональными» хемотаксинами служат цитокины группы хемокинов.

Ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, существенно позже поступают макрофаги. Скорость хемотаксического перемещения для нейтрофилов и макрофагов сопоставима, различия во времени поступления, вероятно, связаны с разной скоростью их активации.

2. Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ним). При фагоцитозе бактерий или старых клеток организма хозяина происходит распознавание концевых сахаридных групп — глюкозы, галактозы, фукозы, маннозы и др., которые представлены на поверхности фагоцитируемых клеток. Распознавание осуществляется лектиноподобными рецепторами соответствующей специфичности, в первую очередь маннозосвязывающим белком и селектинами, присутствующими на поверхности фагоцитов.

В тех случаях, когда объектами фагоцитоза являются не живые клетки, а кусочки угля, асбеста, стекла, металла и др., фагоциты предварительно делают объект поглощения приемлемым для осуществления реакции, окутывая его собственными продуктами, в том числе компонентами межклеточного матрикса, который они продуцируют.

Хотя фагоциты способны поглощать и разного рода «неподготовленные» объекты, наибольшей интенсивности фагоцитарный процесс достигает при опсонизации, т. е. фиксации на поверхности объектов опсонинов к которым у фагоцитов есть специфические рецепторы - к Fc-фрагменту антител, компонентам системы комплемента, фибронектину и т. д.

3. Активация мембраны. На этой стадии осуществляется подготовка объекта к погружению. Происходит активация протеинкиназы С, выход ионов кальция из внутриклеточных депо. Большое значение играют переходы золь-гель в системе клеточных коллоидов и актино-миозиновые перестройки.

4. Погружение. Происходит обволакивание объекта.

5. Образование фагосомы. Замыкание мембраны, погружение объекта с частью мембраны фагоцита внутрь клетки.

6. Образование фаголизосомы. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуются оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой клетки. Механизмы сближения фагосомы и лизосом не ясны, вероятно имеется активное перемещение лизосом к фагосомам.

7. Киллинг и расщепление. Велика роль клеточной стенки перевариваемой клетки. Основные вещества участвующие в бактериолизе: перекись водорода, продукты азотного метаболизма, лизоцим и др. Процесс разрушения бактериальных клеток завершается благодаря активности протеаз, нуклеаз, липаз и других ферментов, активность которых оптимальна при низких значениях pH.

8. Выброс продуктов деградации.

Фагоцитоз может быть:

завершённым (киллинг и переваривание прошло успешно);

не завершённым (для ряда патогенов фагоцитоз является необходимой ступенью их жизненного цикла, например, у микобактерий и гонококков).

Определяют:

процент и общее число, морфологию нейтрофилов крови

поглотительную активность нейтрофилов по поглощению частиц латекса, стафилококков, кандид

вычисляют фагоцитарное число (среднее число поглощенных частиц)

подсчитывают фагоцитарный индекс (процент нейтрофилов участвующих в фагоцитозе)

метаболическую активность нейтрофилов по восстановлению нитросинего тетразолия (НСТ) в формазан

хемотаксическую подвижность – по оценке подвижности к хемотаксическому веществу

адгезивную активность – по прилипанию к поверхностям, а также выявляют молекулы адгезии с помощью моноклональных антител

оценивают фенотип нейтрофилов – рецепторы и CD-антигены

определяют переваривающую активность (фагоцитарный киллинг).

 

Важнейшими среди этих показателей являются поглотительная и переваривающая активность нейтрофилов, так как они прямо отражают их противоинфекционные возможности. При использовании для оценки переваривающей активности нейтрофилов бактерий трудно исследовать эту функцию. Основным методом оценки переваривания бактерий нейтрофилами является разрушение лейкоцитов, посев на питательную среду и подсчёт выросших колоний бактерий. Другой метод – оценка путём проточной цитометрии меченых бактерий или кандид. Хотя последний метод достаточно точен, но требует дорогостоящей аппаратуры, недоступной большинству лабораторий.

R. Lehrer и M. Cline заметили, что живые клетки Candida albicans не окрашиваются метиленовым синим, в то время как мёртвые клетки окрашиваются этим красителем. Это наблюдение позволило решить проблему учёта количественной характеристики киллинга дрожжевых клеток фагоцитами. В последующем J.S. Solomkin с соавторами разработали метод, позволяющий оценивать кинетику фагоцитоза, который не претерпел практически никаких изменений до наших дней, за исключением вариаций объёкта фагоцитоз, когда в качестве объекта используют, например, Saccharomices cerevisiae.

Антитела связываясь с антигеном инициирует фагоцитоз.

Гуморальные факторы неспецифической защиты: пропердин, комплемент, лизоцим, бета-лизины, трансферин, лактоферин, С-реактивный белок. Их краткая характеристика, механизм действия. Значение оценки этих показателей в клинической практике.

Гуморальные факторы неспецифической защиты: пропердин комплимент лизоцим бета-лизин тренсферин лактоферин С-реактивный белок.

Лизоцим- это термостабильный белок типа муколитического фермента содержащийся в жодкостях человека. Продуцируется моноцитами крови и тканевыми макрофагами, вызывает лизис многих сапрофитных бактерий, оказывая менее выраженное литическое действие на ряд патагенных микроаргонизмов и не активен в отношении вирусов. Механизм действия состоит в гидролизе связей между M-ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином в полисахаридных цепях пептидогликанового слоя клеточной стенки бактерий. Это приводит к изменению проницаемости сопровождающейся диффузией клеточного содержимого наружу и гибелью клетки. Большое кол-во лизоцима находится возле заживления ран слизистой оболочки.

Пропердин ― это специфический сывороточный белок, обладающий бактерицидным свойством. Он активен лишь в присутствии Mg и требует участия 2х сывороточных белков: факторов В и D. Фактор D в активной форме является протеиназой, расщепляющий фактор B с образованием фрагмента Bd. Последний способен в комплексе C3d играть роль С3 конвертазы альтернативного пути. Его функция в стабилизации комплекса С3d Bd.

Комплимент-это многокомпонентная самособирающаяся система белков сыворотки крови, которя играет важную роль в поддержании гомеостаза. Она способна активироваться в процессе самосборки т.е. последовательное присоединение к образующемуся комплименту отдельных белков, которые называются комплиментами, или фракциями комплимента. Он продуцируется клетками печени, мононуклеарными фагоцитами и содержится в сыворотки крови в неактивном состоянии. Процесс активации комплимента может запускаться двумя путями классический и альтернативный.

Бета-лизин-это белок который находится в гранулах тромбоцитов обладает антибактериальной особенностью подавляет ферменты антитоксической защиты- пероксидазу каталазу вызывает накопление токсичных для клетки продуктов перекисного окисления липидов. Тромбоцитарный катионный белок способен также снижать персистентные характеристики микроорганизмов и их вирулентность, он обладает фагоцитстимулирующейи опсонизирующей активностью, изменяет функциональное состояние лимфоцитов и моноцитов, обеспечивает иммунный гемостаз. Бета-лизин стабилизирует цитоплазматические мембраны нормальных и стимулирует перекисный распад дефектных соматических клеток.

Трансферин- являются железосвязывающей плазме крови гликопротеинов, которые контролируют уровень свободного железа в биологических жидкостях. Печень является основным источником синтеза трансферрина, но и других источников, таких как мозг, а также производить его. Главную роль трансферрина является предоставление железа из центрах абсорбции в двенадцатиперстной кишке и белых кровяных клеток макрофагов ко всем тканям. В основном, трансферрин играет ключевую роль, где эритропоэза и активного деления клеток происходит. для ионов железа должно быть введено в клетке, белка-носителя (рецептор трансферрина) используется. Рецепторов способствует сохранению железа гомеостаза в клетках путем контроля концентрации железа. Трансферрина также связан с иммунной системой. Он находится в слизистой оболочке и связывает железо, создавая тем самым условия низкой в свободное железо, препятствует бактериальной выживание в процессе, называемом железа удержание. Уровень трансферрина уменьшается воспаление.

Трансферрина дисбаланс может иметь серьезные последствия для здоровья для людей с низким или высоким уровнем сывороточного трансферрина. Пациентов с повышенным уровнем сывороточного трансферрина часто страдает от дефицита железа анемия. пациентов с пониженной плазмы трансферрин, могут страдать от перегрузки железом заболеваний и белковая недостаточность. Отсутствие результатов трансферрина с редким генетическим расстройством известным как atransferrinemia; состояние, характеризующееся анемии и гемосидероз в сердце и печени, что приводит ко многим осложнениям, в том числе сердечной недостаточности. Совсем недавно, трансферрина и его рецептора было показано, что уменьшит опухолевые клетки с помощью рецепторов для привлечения антител.

Лактоферин-представляет собой многофункциональный белок семьи трансферрина. Лактоферрин является одним из компонентов иммунной системы тела, имеет антимикробную активность (bacteriocide,фунгициды) и является частью врожденной защиты, в основном на mucoses. В частности, лактоферрин обеспечиваетантибактериальную активность в человеческих младенцев. лактоферрин взаимодействует с ДНК и РНК, полисахаридов игепарина, а также показывает некоторые из его биологических функций в комплексе с этими лигандами. Происходит из железо-связывающие свойства лактоферрина, которые лишают бактериальной флоры из элементов, необходимых для ее роста Антибактериальное действие лактоферрина также объясняется наличием специфических рецепторов на клеточной поверхности микроорганизмов. Лактоферрин связывает липополисахариды стенки бактерий и окисленного железа части лактоферрин окисляется бактериями через образование перекиси. Это влияет на проницаемость мембран, что приводит к ячейке разрушения (лизиса).

Несмотря на то, лактоферрин обладает и другими антибактериальными механизмы, не связанные с железом, таких как стимуляция фагоцитоза, взаимодействие с внешней мембраны бактериальной описано выше, является наиболее доминирующих и наиболее изученным. ^, лактоферрин не только разрушает мембраны, но даже проникает в клетку. Его привязка к бактериям стены, связанный с конкретным пептидом lactoferricin, который находится на N-доли лактоферрин и производится в пробирке расщеплении лактоферрина с другим белком,трипсина. механизм противомикробного действию лактоферрина, согласно сообщениям, лактоферрин цели H (+)-АТФазы и препятствует транслокации протонов в клеточной мембране, в результате чего летальный эффект в пробирке.

С-реактивный белок-белок плазмы крови.
Он получил свое название из-за способности вступать в реакцию преципитации с С-полисахаридом пневмококков (один из механизмов ранней защиты организма от инфекции). СРБ стимулирует иммунные реакции, в т. ч. фагоцитоз, участвует во взаимодействии Т- и В-лимфоцитов, активирует классическую систему комплемента. Синтезируется преимущественно в гепатоцитах, его синтез инициируется антигенами, иммунными комплексами, бактериями, грибами, при травме (через 4 - 6 часов после повреждения). В сыворотке здорового человека отсутствует.Концентрация С-реактивного белка в крови имеет высокую корреляцию с активностью заболевания, стадией процесса. Уровень СРБ быстро и многократно увеличивается при воспалениях различной природы и локализации, паразитарных инфекциях, травмах и опухолях, сопровождающихся воспалением и некрозом тканей.Тест на СРБ чаще всего сравнивают с СОЭ (скорость оседания эритроцитов). Оба показателя резко возрастают в начале заболевания, но СРБ появляется и исчезает раньше, чем изменяется СОЭ.