После выполнения клеткой эфекторной функции она способна осуществлять циторецепцию далее.

 

Для оценки функциональной способности ЦТЛ используют ЦТЛ – тест (см. Т система иммунитета) и СКЛ.

 

Цитолитическое действие НК клеток.

НК – клетки осуществляют цитотоксическое действие в основном контактного цитолиза вирус-инфицированных, опухолевых и инородных клеток.

Уникальность НК клеток состоит в том, что их литическая способность осуществляется при первичном контакте без предварительной сенсибилизации.

 

Установлено, что мишенями для НК являются клетки, утратившие HLA I класса.

НК клетки распознают на поверхности углеводные компоненты и сахара, связанные с сиаловыми кислотами и недоступные для других.

Контакт с клеткой-мишенью приводит к включению программированного лизиса.

Индуцируют ИЛ – 1, 2, 12, ИФН, ФНО и приводят к усилению цитотоксического действия ЦТЛ.

Пример: ИЛ – 2 активирующий НК клетки (ЛАК клетки), обладают более выраженным цитотоксическим действием и способны вызывать лизис опухолевых клеток, содержащих HLA I класса.

 

Для выявления и подсчёта НК клеток используют моноклональные АТ (анти-CD-16 и анти-CD-56).

Функциональная активность оценивается в цитотоксическом тесте с клетками-мишенями (пример: клетки опухолевых линий К-562).

 

Цитолитическое действие макрофагов.

Макрофаги могут вызывать гибель клеток мишеней путём некроза или апоптоза, осуществляя внеклеточный, внутриклеточный и контактный цитолиз.

Усиление функции вызывается цитокинами повышающими внутриклеточный цитолиз макрофагов.

Ряд инфекционных возбудителей (лепра, чума) могут длительно сохраняться в фаголизосомах макрофагов, где не доступны для системы иммунитета.

Единственный способ борьбы с таким внутриклеточными паразитами – активация самих макрофагов.

В частности помощь в стимуляции макрофагов исходит от Тх1 – реакция ГЗТ.

Активированные макрофаги синтезируют ИФН, ФНО и др., а так же становятся способны перерабатывать внутриклеточные объекты.

Внеклеточный цитолиз осуществляется секретируемыми макрофагами бактерицидными продуктами респираторного взрыва, лизосомальными ферментами, цитокинами.

Реакции могут быть усилены при контакте с клеткой-мишенью связанной с опсонинами (как АТ, так и компонентами комплемента) – макрофаги могут быть главными участниками фагоцитоза с участием опсонинов.

Макрофаг имеет Fc рецепторы и посредствам их способен проводить более эффективный лизис мишеней.

Являясь одним из вариантов, как неспецифического иммунитета, так и участвуя в реакциях гуморального иммунитета.

 

АТ вступающие в реакцию (особенно Ig G, М), вступившие в контакт с бактериальной клеткой или др. АГ активируют систему комплемента.

В результате активации системы комплимента по классическому или альтернативному пути образуется мембран атакующий комплекс (С5 – С9).

Мембран атакующий комплекс приводит к образованию гидрофильного канала, через который проходит вода и микроэлементы, а клетка в итоге гибнет, с другой стороны белки системы комплимента могут выступать как опсонины.

 

Киллерной активностью обладают и гранулоциты.

(см. АГ представляющие и фагоцитирующие клетки).

 

Эозинофилы оказывают действие на паразитов по средствам внеклеточного цитолиза, через выработку основного щелочного белка гранул, а их цитотоксическая активность возрастает под действием ИЛ – 5.

 

Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ).

 

Основная роль принадлежит К – клеткам, хотя возможно участие нейтрофилов, эозинофилов, макрофагов.

В АЗКЦ участвуют три основных компонента:

Киллерная клетка.

Клетка мишень.

3. АТ специфические к АГ клетки-мишени (в основном Ig G, реже Ig М).

В роли клетки-мишени чаще всего выступают собственные клетки организма, изменённые в АГ отношении.

 

Причины приобретения АГ свойств:

1. Вирусы, химические вещества в т.ч. лекарственные препараты, ферменты, бактериальные токсины – могут изменять АГ структуру клеточных мембран.

2. За счёт конформационных изменений присущих клетке АГ.

3. За счёт повреждения мембраны и появления новых АГ.

4. Образования комплексных АГ с мембраной клетки. Химические вещества могут выступать в роли гаптенов.

 

После приобретения клеткой АГ свойств на эти АГ образуются Ig G.

Ig G Fab фрагментом может связывать до двух молекул.

Fc рецептор может связываться с клеткой киллером.

 

В результате обеспечивается более полноценный и быстрый лизис клетки.

 

Важная роль этих процессов в патогенезе:

 - аутоиммунных заболеваний

(гомологическая анемия, тромбоцитопения и др.).

- патогенез онкопроцессов.

- отторжение трансплантата.

 

Но механизмы разрушения клеток-мишеней однотипны.

Лекция №9

HLA – система и иммунологическая реактивность.

 

Иммуногенетику можно считать отдельной самостоятельной наукой с открытием АГ у мышей и формированием понятия о ГКГС. МНС – комплекс был открыт сначала на животных и в последствии был обнаружен у человека МНС человека (HLA – система).

 

Иммуногенетика включает:

- генетика гистосовместимости

- генетика контроля Ig и цитокинов

- генетика контроля иммунного ответа

- генетика АГ

 

в настоящее время учение о HLA системе значительно развилось. Сначала развивалась в рамках трансплантологии, а затем вышла за её рамки.

 

HLA – система – система генов и кодируемых ими антигенов, участвующих в ряде биологических процессов:

- распознавание своего и чужого (противоопухолевый, противоинфекционный, трансплантационный иммунитет)

- обеспечение межклеточных взаимодействий

- генетический контроль иммунного ответа

- генетический контроль активности системы комплемента и др. систем (регуляция специфического и неспецифического иммунного ответа)

- обеспечение предрасположенности к различным заболеваниям (онкологические, аутоиммунные, и др.; считают, что связано со многими заболеваниями).

 

Основные особенности HLA.

1.

Крайне выраженный полиморфизм (около 700 аллельных вариантов).

2.

HLA АГ обеспечивают взаимодействие всех клеток организма, в том числе и клеток иммунной системы.

 

Строение.

Комплекс HLA генов локализуется на коротком плече 6й аутосомной хромосомы, справа от центромеры, между геном, кодирующим гипоксалазу и мочевой пепсиноген 5, занимает примерно две сантиморганиды. В её пределах могут размещаться около 10⁵ – 10⁶ генов.

 

Гены кодирующие HLA.

Выделяют 4 класса:

1. А, В, С…

Е, F, H и др. – функция в настоящее время не установлена.

2. структуры D области

субклонусы D, DR, DQ, DP

...DN, DO – открыты недавно, функция не установлена.

3. кодируют компоненты комплемента

С2, С4а, С4b, BF (пропердиновый фактор)

А так же гены кодирующие цитокины ФНО - α и ФНО – β

Ферменты, участвующие в образовании гормонов

4. – активно изучаются

условно отнесены гены, связь которых с HLA системой нуждается в доказательстве.

Строение.

Гены I класса отличаются очень высоким полиморфизмом.

Для гена А известно более 60 аллельных вариантов

Для В –136

Для С – 38

Гены HLA - I ответственны за образование тяжёлой цепи α антигенов I класса.

Антигены I класса присутствуют практически на всех клетках организма за исключением ранних эмбриональных клеток, эритроцитах, клетках ворсинчатого трофобласта.

В наибольшем количестве HLA - I представлены на лимфоцитах, клетках эпителия и эндотелия. На лимфоцитах их плотность максимальна – до 7000 на 1 клетку (около 1% поверхности).

Экспрессия HLA - I усиливается под влиянием ряда цитокинов (в первую очередь интерферон). В биохимическом отношении – представляют длинный белок, образованный α и β цепями. Цепи α – продукт генов I класса и состоят из трёх доменов α₁, α₂, α₃ имеются трансмембранный и плазматический участки. С доменом α₃ не ковалентно связана β цепь с β₂ микроглобулином, не кодируемым HLA, поэтому вариабельность обусловлена α цепями.

Биологическая функция – обеспечение взаимодействия клеток и полноценного иммунного ответа.

HLA - I – маркёры своего, т.е. клетки несущие эти молекулы в норме не лизируются цитотоксическими лимфоцитами.

HLA - I могут выступать в качестве рецепторов для чужеродных антигенов, важны при иммунном ответе.

В процессе иммунного ответа HLA - I принадлежит ведущая роль во взаимодействии между клеткой эффектором и клеткой мишенью.

 

Гены и АГ HLA – II.

Им так же присущ полиморфизм.

Ответственны за синтез как α так и β цепей АГ данного класса. Причём высокий полиморфизм обеспечивают β цепи. Генов β цепи HLA – DR – 137 вариантов, а α только два.

АГ HLA - II в основном присутствуют на АГ представляющих клетках (дендритные клетки, макрофаги, лимфоциты), на ряде активированных клеток (Т-лимфоциты, эндотелиальные, эпителиальные, тучные и др. клетки). Экспрессия HLA - II усиливается под действием γ – ИНФ и подавляется в частности простагландином Е₂.

 

Строение АГ.

Молекула – гетеродимер, состоящий из α и β цепей, не ковалентно связанных с между собой α₁α₂ и β₁β₂ в каждой цепи различают:

- внеклеточную часть

- трансмембранную часть

- цитоплазматическую часть

 

всё это позволяет говорить об общности эволюции генома HLA АГ, как о наиболее древнем механизме, чем распознавание с помощью АТ.

 

HLA – II обеспечивают взаимодействие иммунокомпетентных клеток, опосредуют кооперацию Т и В лимфоцитов и макрофагов в иммунном ответе (трёх клеточная кооперация). Играет решающее значение в реакциях трансплантационного иммунитета, супрессии гуморального и клеточного иммунного ответа. В основном HLA – II связаны гены, контролирующие интенсивность иммунного ответа IR гены.

Однако в процессе иммунного ответа прослеживается тесная взаимосвязь HLA - I и HLA - II (сцепление IR с HLA генов). С ними обусловлены многие случаи ассоциирующие разнообразные патологии с определённым HLA гаплотипом.

 

 

Ассоциации заболеваний с HLA системой.

На основе HLA системы пытались создать группы риска.

CCR ген (CCR – 5) - корецептор HLA системы определяет предрасположенность к СПИДу.

Заболевания с высокой степенью Ассоциации с HLA	Класс HLA	Специфичность	Относительный риск
Анкилозирующий спондилит (болезнь Бехтерева)   Болезнь Рейтера   Подострый аутоиммунный тиреоидит   Герпитиморфный дерматит   Селективный дерматит IgA   Вульгарная пузырчатка   Аутоиммунный увеит   Инсулинзависимый сахарный диабет   Бактериальные артриты   Хронический аутоиммунный гепатит   Псориаз   Синдром Гудпасчера   Идиопатический мембранозный гломерулонефрит   Целиакия	I   I   I   II   II   II   I   II   I   II   I   I     II   II	B27   B27   B36   DR3   DR3   DR4   B27   DR3/4   B27   DR3   DR2   DR3     DR3	O – 207,9 K – 91,0 H – 54,4   37,6   18,9   17,3   17,0   14,6   14,6   14,3   14 – 30   13,9   13,3   13,1   12,0     11,6

 

Изучение механизмов взаимосвязи HLA системы и заболеваний выделяют два вида:

- генетическая детерминированость

- генетическая ассоциация

 

Генетическая детерминированость – истинное сцепление патологического гена с HLA АГ, при этом передаётся по наследству (встречается крайне редко) (пример: дефицит определённых компонентов комплемента).

 

Генетическая ассоциация – встречается более часто и в её отношении несколько гипотез:

- Рецепторная гипотеза, рассматривает HLA АГ как рецепторы для вирусов, к которым они прикрепляются и проникают в клетку.

- Гипотеза молекулярной мимикрии – основана на структурном сходстве HLA АГ и АГ определённых вирусов, бактерий в результате организм распознаёт их АГ как свои и остаётся к ним толерантным.

- Модификация HLA АГ основана на том, что действия инфекционных и неинфекционных агентов могут изменять HLA АГ и расцениваться организмом как чужеродные, приводя к индукции аутоиммунных процессов.

 

Два отечественных коллектива выдвинули и экспертно доказали, что среди HLA структур имеются генетические образования, предрасполагающие к нежелательному перерождению системы в целом (пример: нормальное кроветворение в гемобластное, нормальной эндокринной активности в активность по типу сахарного диабета) (группы АГ изменение которой ведёт к поражению жизненно важной системы).

 

Методы определения HLA АГ.

HLA - I АГ определяют цитотоксическим тестом.

Суспензию лимфоцитов смешивают с сывороткой содержащей АТ к АГ HLA, комплемент с красителем (трипановый синий, эозин). В случае присутствия АГ комплиментарного АТ, то в присутствие комплемента наблюдается повреждение мембран лимфоцитов в связи, с чем изменяется их окраска.

 

Реакция лейкоаглютинации – склеивание лейкоцитов в конгломераты при влиянии специфических иммунных сывороток.

 

Установка соответствующего HLA донора и реципиента.

 

HLA - II тестируются в смешанной культуре лимфоцитов (СКЛ).

Смешивают лимфоциты донора и реципиента, инкубируют 3 – 6 дней, если происходит трансформация примерно 30% лимфоцитов в лимфобласты, результат оценивают, считая, что сила реакции зависит от степени генетической несовместимости донора и реципиента, как результат стимуляции HLA АГ.

Реакцию учитывают с использованием светового микроскопа или радиоиммунным методом. Учитывая по включению ³Н-тимидина в ДНК лимфоцитов.

Результат считается отрицательным, если обнаруживается не более 15% бластных форм лимфоцитов.

 

Экспресс метод оценки. Считают, что СКЛ – это ответ в фазе иммунного распознавания, но можно считать, что реакция отражает пролиферативную способность лимфоцитов; в т.ч. и лимфоцитарную цитотоксичность – используют в тесте лимфоцитотоксичности.

Оценка цитотоксичности может использоваться и в СКЛ.

Лимфоциты мишени инкубируют с митогеном (в частности ⁵¹Cr) и в эту систему вносятся цитотоксические лимфоциты, меченные радиоактивным стимулятором. Киллерный эффект учитывают по высвобождению метки.

 

Метод PCR диагностики.

Основан на определении структурных особенностей ДНК, особенно HLA - I и HLA - II.

 

Часть II:

Прикладная иммунология.

Лекция №10

Возрастная иммунология.

 

Особенности развития иммунной системы в эмбриогенезе.

Первичным источником стволовых клеток является желточный мешок, на 6 неделе клетки мигрируют, образуя печень, тимус, ККМ.

Корковое и мозговое вещество тимуса и TCR рецепторы способны функционировать уже на 14 недели развития, селезёнка на 5 - 6 неделе.

Начало активного функционирования ККМ начинается с 11 - 12 недели, активно заселяется лимфоцитами, но основным источником клеток до 15 - 16 недели служит печень.

Лимфоциты к 12 неделе составляют до 50% всех клеток, с выделением Т-лимфоцитов на 12 неделе, уже на 12 - 16 неделях становятся различимы Т-хелперы и Т-супрессоры, В-лимфоциты появляются на 9 неделе.

На В-лимфоцитах появляется Ig М, потом его плотность уменьшается, на смену приходят Ig D, а за ними Ig G, А, Е, т.е. онтогенез лимфоцитов полностью сохраняется.

Способность образовывать плазматические клетки (активно продуцировать Ig) обнаруживается с 10 - 12 недель.

Через плаценту способны проникать Ig G кроме Ig G2.

Ig G связывается с Fc рецептором на поверхности трофобласта, комплекс подвергается пиноцитозу и проникает в кровоток плода.

Иммунная система плода при контакте с интактным АГ - продуцирует Ig М., Поэтому повышение содержания Ig М в пупочной вене выше 0,3 г/л свидетельствует о первичном инфицировании плода.

Синтез Ig А начинается только после рождения.

Ig М через плаценту не проникает, в результате новорождённый не защищён от грамм отрицательной флоры.

 

Неспецифические факторы.

Система комплимента развивается позже Т и В систем.

Через плацентарный барьер её компоненты не проникают.

Первыми начинают синтезироваться

На 8 неделе - С3, С4, С5;

На 16 неделе - С7 и С9.

И только к 19 неделе плод содержит все компоненты системы комплемента.

 

Фагоцитирующие клетки.

Гранулоциты появляются на 2 месяц.

Изначально в печени и только к 5 месяцу главным продуцентом становится ККМ.

В функциональном отношении гранулоциты и макрофаги отличаются низким хемотаксисом, адгезией, бактерицидностью и как следствие менее активны, чем у взрослых.

Но всё же в иммунном отношении плод достаточно компетентен.