Что такое иммунитет. Функции иммунной системы

Что такое иммунитет. Функции иммунной системы

Иммуните т – способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации

 

Антиген, гаптен, иммуноген. Иммунодоминантные антигены. Строение антигена(эпитопы: определение и формы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

????Иммунодоминантные антигены - Антигены, которые доминируют (над всеми остальными из патогена) в их способности производить иммунный ответ.

Свойства антигенов: специфичность, валентность, физические особенности(размер, форма, жесткость), чувствительность к энзимам, чужеродность

Специфичность - свойство АГ, определяемое структурными особенностями АГ, придающими ему уникальность и отличающими его от других АГ, заключена в химической структуре антигенной детерминанты (эпитопа). Нативные антигены имеют несколько эпитопов.

Валентность антигена – количество одинаковых эпитопов на молекуле антигена, равное числу молекул антител, которые могут к ней присоединяться.

Физические особенности – молекулярная масса более 10 кДа. Аг – чаще протеины, липо- или ликопротеины, реже – полисахариды, липосахариды. Жесткость структуры (помимо определенной химической природы антигены должны обладать определенной жесткостью структуры, например, денатурированные белки не обладают антигенностью
Чужеродность («не своё») - генетические различия АГ по отношению
к тому организму, в который АГ попадает.

Чувствительность к энзимам - Протеолитические ферменты(энзимы) (кислая фосфатаза, липаза, эластаза, β-глюкуронидаза, катепсины) играют важную роль в переработке антигенов и подготовке связывания их с антигенами HLA-2 класса.)

 

Виды антигенов: органоспецифические, аллоантигены, ксеноантигены, гетерогенные антитела, перекрестно-реагирующее антитела

Органоспецифические - АГ одного органа, но разных видов имеют похожие антигенные детерминанты

Аллоантигены - антиген, которые вызывают одинаковый иммунный ответ у генетически различающихся особей одного вида
Ксеноантигены - АГ других биол. Видов
ГЕТЕРОГЕННЫЕ — антигены, сходные по своей специфичности для различных видов организмов.

Аутоантигены - компоненты собственного организма) -могут вызывать иммунный ответ при срыве естественной толерантности.

 

                       

 

Что такое MALT.Структурные и функциональные особенности.

Смотреть вопрос 13!

Гуморальные факторы врожденного иммунитета.

 

Дизайнерские антитела.??

Различают химерные, гуманизированные, конъюгированные; двуцепочечные и одноцепочечные или мини-антитела. Химерные антитела (или гибридные) – это антитела, в которых константный домен мышиных антител замещен соответствующим константным доменом иммуноглобулина человека. Получают гибридные антитела с мышиным Fab- и человеческим Fc-доменом.

Гуманизированные антитела. В структуре гуманизированных антител мышиное происхождение имеют только небольшие антигенсвязывающие гипервариабельные участки (CDR)вариабельного домена – Fv – фрагмента. Если у химерных антител вариабельный домен полностью является мышиным, то у гуманизированных – только его часть животного (мышиного) происхождения.

Одноцепочечные антитела. Наряду с полноразмерными химерными и гуманизированными антителами генная инженерия позволяет получать и одноцепочечные, мини-антитела, состоящие только из участков Fv–фрагмента (scFv). Это вариабельные домены легких и тяжелых цепей - Vl и Vh иммуноглобулина, ковалентно соединенные гибким пептидным линкером.
Конъюгированные антитела. К моноклональным антителам присоединяют лекарственные соединения (цитостатики, токсины и др.) или диагностические метки (радиоактивные частицы, флуоресцирующие вещества) с целью адресной доставки к клеткам-мишеням либо с целью детекции. Моноклональные антитела, конъюгированные с токсинами, называют иммунотоксинами.

Биспецифичные антитела получают из моноклональных антител, специфичных к совершенно разным антигенам. Так, например, биспецифическое антитело, применяемое для лечения опухоли, одним плечом гипервариабельного домена связывается с поверхностным антигеном опухолевой клетки (HER2), а другим с антигенным рецептором Т-клетки (CD3), что обеспечивает их тесный контакт.

Ковалентная пришивка полиэтиленгликоля (ПЭГ) к белку, известная как реакция пегилирования, является хорошо изученной, широко используемой технологией и удовлетворяет требованиям безопасности и эффективности лекарственных препаратов. В большинстве работ технология пегилирования используется для увеличения времени полужизни Fab-фрагментов. На сегодняшний день FDA одобрено 10 пегилированных продуктов, один из них является пегилированным моноклонального антитела. Certolizumab pegol, Fab-фрагментом зарегистрированный под названием Cimzia (UCB Pharma, Бельгия) был одобрен в 2008 г для лечения болезни Крона и в 2009 г для лечения ревматоидного артрита. Пегилированные Fabфрагменты Cimzia сконструированы таким образом, что в шарнирной области содержится свободный остаток цистеина. Структурно эта позиция расположена далеко от антигенсвязывающего региона и, соответственно, пригодна для специфической конъюгации с 40 кДа разветвленным малеимид-активированным ПЭГ, что приводит к сайт-специфичной конъюгации ПЭГ-белок. В соответствии с опубликованными данными, конъюгация 40 кДа цепи полиэтиленгликоля с Fab-фрагментом может продлевать его время полувыведения вплоть до значений, приближающихся к времени полувыведения полноразмерных антител, что позволяет принимать Cimzia 1 раз в две недели

Абзимы (англ. abzyme, antibody enzyme) — каталитически активные антитела. В широком смысле термином «абзимы» обычно называют моноклональные каталитически активные антитела, обладающие свойствами ферментов — то есть катализирующие определенные химические реакции. Абзимы, как правило, представляют собой искусственные моноклональные антитела

Строение и функции Ig M

Иммуноrлобулин М (IgM). Наиболее круп­ная молекула из всех Ig. Это пентамер, кото­рый имеет 10 антигенсвязывающих центров, т. е. его валентность равна 10. Молекулярная масса его около 900 кДа, константа седи­ментации 19S. Различают подтипы Ml и М2..Тяжелые цепи молекулы IgM в отличие от других изотипов построены из 5 доменов. Период полураспада IgM — 10 дней. На его долю приходится около 10 % всех сывороточных Ig. Среднее содержание IgM в сыворотке крови здорового взрослого человека составляет около 1 г/л. Этот уровень у человека достигается уже к 2—4-летнему возрасту.

IgM филогенетически — наиболее древний иммуноглобулин. Синтезируется предшест­венниками и зрелыми В-лимфоцитами (В_ц). Образуется в начале первичного иммунного ответа, также первым начинает синтезиро­ваться в организме новорожденного — опре­деляется уже на 20-й неделе внутриутробного развития.

Обладает высокой авидностью, наиболее эффективный активатор комплемента по клас­сическому пути. Участвует в формировании сывороточного и секреторного гуморального иммунитета. Являясь пептомерной молекулой, содержащей J-цепь и дисульфидные связи (-S-S-), может образовывать сек­реторную форму и выделяться в секрет сли­зистых, в том числе в молоко. Пять мономерных субъединиц расположены радиально. При этом Fc-фрагменты направлены в центр круга, а Fab-фрагменты — наружу. В состав μ цепи входят четыре C-домена (Cμl, Cμ2, Cμ3 и Cμ4), но при этом в структуре тяжелой цепи отсутствует шарнирный участок. В какой-то степени ero функцию выполняет Сμ2 домен, имеющий ocтатки пролина.

Не проходит через плаценту. Обнаружениеспецифических антител изотипа М в сыворотке крови новорожденного указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или дефект плаценты.

IgM обеспечивает:

1. нейтрализацию АГ (основная функция)

2. Опсонизацию, маркирование антигена

3. осуществляет запуск комплемент-опосредованного цитолиза

4. антителозависимой клеточно-опосредованной цитотоксичности.

5. Мономерная форма выполняет роль АГ-распознающего рецептора BCR

Они первыми, вырабатываются в ответ на острую инфекцию и появляются в кровяном русле обеспечивая первичный иммунный ответ (маркер первичного инфицирования или обострения. Снижение их содержания свидетельствует о дефиците гуморального иммунитета. Увеличение концентрации наблюдается при остром инфекционном процессе различного генеза (вирусные, бактериальные, паразитарные, грибковые заболевания), при острых вирусных гепатитах, аутоиммунных заболеваниях, системной красной волчанке, миеломной болезни, пиелонефрите.

 

       51. Строение и функции Ig G.

       Иммуноглобулины этого изотипа имеют мономерную форму. Состоит из двух тяжелых и двух легких цепей. В состав тяжелой цепи входит один вариабельный и три константных домена. Между первым и вторым константными доменами находится шарнирный участок, содержащий остатки пролина и цистеина, определяющие его гибкость. Содержится в сыворотке крови в наибольшей концентрации в сравнении с другими классами иммуноглобулинов (до 80% от общего количества сывороточных иммуноглобулинов). Образуется в результате вторичного ответа.

       Благодаря низкой молекулярной массе IgG свободно проникает в ткани (н-р транспорт через стенки сосудов), а также является единственным иммуноглобулином, способным проникать через плацентарный барьер (кроме IgG₂).

Существует 4 подкласса: IgG₁, IgG₂, IgG₃, IgG₄

Период полужизни в сыворотке - 21день.

Функции:

Антитела класса IgG обладают выраженной антибактериальной, антивирусной активностью.

- IgG₁ , IgG₃ способны активировать систему комплемента (по классическому пути), усиливать фагоцитарную активность и активировать клетки - киллеры.

- IgG₂, IgG₄ участвуют в прямой нейтрализации патогенов.

также участвуют в

- нейтрализации антигена (блокируют прикрепление АГ к клетке)

- реакции агглютинации (образование агрегатов АГ+АТ, что нарушает подвижность микробов)

- опсонизации

 

       52. Строение и функции Ig A.

       Сывороточный IgA представлен мономером. Тяжелая цепь построена из вариабельного домена, трех константных доменов и шарнирного участка.

       IgA, секретируемый на поверхность слизистых оболочек - димер, образованный двумя мономерами и J-цепью. Димеры путем эндоцитоза захватываются клетками эпителия, в специальной везикуле этот комплекс транспортируется через клетку и выделяется в составе слизи. В состав slgA входит так называемый секреторный компонент, который защищает ее от действия протеолитических ферментов, присутствующих в секрете слизистых.   

       Характерен для секретов организма (слюна, слезы, пот, молоко, выделения слизистых поверхностей, пищеварительный сок). В сыворотке крови его содержание 10-20% от всех иммуноглобулинов сыворотки.

        Функции:

- Специфическая защита на уровне слизистых оболочек, препятствие проникновению бактерий и вирусов ч/з слизистые (димер).

- Участие в нейтрализации АГ, попавших в кровоток (мономер)

Период полужизни 6 суток.

 

       53. Строение и функции Ig E.

       Ig E - мономер с молекулярной массой 185 кДа. Включает две Н-цепи и две легкие цепи. Н-цепь содержит один вариабельный и четыре константных домена. Более 90% синтезируемого плазматическими клетками IgE секретируется в слизистых экзосекретах желудочно-кишечного тракта.

       Биологическая функция заключается в защите от внеклеточных паразитов. Принимает участие в развитии аллергических реакций. Fс-участком он связывается с Fс-ε рецептором на поверхности тучныx клеток, базофилов, вызывая их дегрануляцию с высвобождением ими медиаторов воспаления (ГНТ).

       Период полувыведения - 2 дня.

       54.Каковы механизмы формирования многообразия АТ.

· Легкие и тяжелые цепи Ig кодируются группами несцепленных друг с другом генов, расположенными в разных хромосомах:
-Гены, кодирующие тяжелую цепь в 14хр,
-Гены кодирующие легкую цепь к во 2,
-Гены легкой цепи λ на 22 хромосоме.

· В иммунопоэзе созревание В- клеток сопровождается случайным
отбором гена из каждого сегмента хромосомы - реаранжировкой генов.

· В иммуногенезе соматическая гипермутация в уже перестроенных
V-генах В-клеток на стадии пролиферации, при образовании клонов В-лимфоцитов.

 

1) Во время развития лимфоцитов (в эмбриональном развитии) происходят индуцированные мутации в генах белков, отвечающих за специфичность лимфоцита (в генах рецепторов/антител). Во время созревания лимфоцитов те из них, которые выработали рецепторы/антитела против белков своего организма, уничтожаются путем апоптоза.

2) Для каждого белка, входящего в состав антитела, в ДНК лимфоцита имеется несколько разных генов.

3) Во время синтеза белков, отвечающих за специфичность, происходит альтернативный сплайсинг.

       При попадании в организм нового антигена иммунная система (Т-лимфоциты) отбирает несколько В-лимфоцитов, антитела которых наиболее подходят к новому антигену. После этого в лимфатических узлах начинается процесс клональной селекции: отобранные лимфоциты размножаются (клонируются), при этом в генах специфичности происходят мутации. Отбираются те дочерние клетки, комплементарность антител которых стала больше, остальные уничтожаются путем апоптоза. Таким образом, за 3-5 дней вырабатываются антитела на 100% комплементарные антигену.

 

       55.Субпопуляции В-лимфоцитов, их основные маркеры и рецепторы: В1-лимфоциты, В2-лимфоциты, В-л маргинальной зоны, фолликулярные В-л, плазматические клетки, В-л памяти.

В-лимфоциты являются истинными иммунокомпетентными клетками. Имеют на поверхности BCR, за счет которых реализуется способность распознавать АГ. BCR способен также связываться с нативыми АГ. Т.о., В-лимф не требуют предварительного переработанного АГ в комплексе с HLA.

Субпопуляция	Маркеры	Рецепторы
В1 лимфоциты	CD5, CD45, CD19, IgM, IgD	TLR
В2 лимфоциты	CD19, CD45, CXCR5, IgM, IgD	CD23
MZB лимфоциты, маргинальной зоны селезенки	CD5,CD19, CD38, IgM	TLR, CD23
FOB лимфоциты, фолликулярные	CD19	Много CD23, мало CD21
Плазматические клетки	CD19	Утрачивают HLA и все рецепторы, кроме CD19 (не функционирует без самого BCR)
В-лимфоциты памяти	CD19	Высокая плотность рецепторов, особенно BCR, реагируют на малые дозы АК

 

56.Основные маркеры и рецепторы В-клеток(метода)

В-клетки имеют на поверхности BCR, за счет которых реализуется способность распознавать АГ.

Активация В-лимфоцитов усиливается при участии дополнительных корецепторных молекул: CD21,CD19,CD81. АГ может дополнительно взаимодействовать с CD21 через фрагмент комплимента С3b, что в свою очередь приводит к фосфорилированию цитоплазматической части CD19, Igα и Igβ и активации В-лимфоцита (рисунок)

Часть В-лимфоцитов в составе корецепторов имеют CD22.

Перечисленные корецепторные молекулы являются одновременно и маркерами В-лимфоцитов. Наиболее важный среди них CD19, т.к. он является самым ранним панклеточным (т.е. присущим всем В-лимфоцита м) маркером. Именно его используют в лабораторной практике для идентификации и определения кол-ва В-лимфоцитов.

 

* BCR (мономер IgM)

* Антигены МНС I и II классов (самый ранний маркер В-клеток)
* CD19 - самый ранний маркер, до появления IgM, активационная молекула в составе BCR-комплекса
* CD20 - характеризует поздние стадии дифференцировки В-клеток, формирует Ca2+ каналы
* CD21 - рецептор для С3 компонента комплемента
* CD25 - маркер активации, рецептор для ИЛ-2 (а-цепи)
* CD95 - маркер апоптоза, Fas-рецептор

* CD23 - низкоаффинный рецептор для IgE (Fcer III)
* CD32 - низкоаффинный рецептор для Ig G (FcyR III)
* CD40 - рецептор для взаимодействия В- клеток с Т-лимфоцитами (через лиганд CD40L), следствием чего является активация, дифференцировка в ПК и В-памяти
* CD45 - активационная молекула (CD45RA - наивные клетки, CD45RO - клетки памяти)
* CD79 - субъединицы BCR

ф* CD5 - маркер В1-лимфоцитов, рецептор «мусорщик»

 

57. Сравнительная характеристика B1 и B2 лимфоцитов.

 

	В1 лимфоциты (CD5+)	В2 лимфоциты (CD5-)
Образуются	В эмбриогенезе (мы с ними рождаемся), в онтогенезе- самовоспроизводятся	В эмбриональный период в печени, в постнатальный период - в красном костном мозге
Локализация	Брюшная, плевральная полости	Вторичные лимфоидные структуры (лимфоузлы, миндалины,селезенка...)
Распознают	Т-независимые АГ(лпс)	Т-зависимые АГ (белки)
Дополнительные рецепторы	TLR	CD23
Разнообразие V-доменов Ig	низкое	Высокое
Мембранный Ig D	отсуствует	экспрессируют
Синтезируют	Только IgM (низкоаффинные естественные антитела)	Ig разных классов
Клетки-памяти	Не образуют	Образуют долгоживущие В-памяти
	Играют важную роль в первичном иммунном ответе.	Играют важную роль во вторичном иммунном ответе
	Способны распознавать ограниченное количество АГ, т.к. вариабельные домены Ig мало разнообразны (распознают соединения клеточных стенок бактерий) Могут распознавать тимуснезависимые АГ.	BCR разнообразны, распознают в основном тимусзависимые АГ.

Плазматические клетки

Образуются	В периферических органах иммунной системы в результате иммуногенеза
Локализация	Во вторичных лимфоидных структурах, практически отсутствуют в периферической крови
Распознают	Не участвуют в АГ-распознавании
рецепторы	Утрачивают HLA и все рецепторы, кроме CD19 (не функционирует без самого BCR)
Синтезируют	Несколько тысяч молекул Ig в секунду одного класса и одной специфичности
Клетки-памяти	Не образуют
Средняя продолжительность жизни	2-3 дня

Что такое иммунитет. Функции иммунной системы

Иммуните т – способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации