Иммунитет – это способ защиты организма от чужеродных тел и веществ, являющихся носителем инородной информации.
Функция иммунной системы связана с распознаванием «своего» (молекулы собственного организма) и «чужого». Эта система ответственна за инактивацию чужеродных веществ и молекул, обозначаемых термином антигены.
Антигены бывают 2-х видов:
1. Растворимые (белки, полисахариды, нуклеопротеины);
2. Нерастворимые (бактерии, простейшие, опухолевые клетки или клетки, заражённые вирусом).
При этом клетки иммунной системы распознают не весь антиген, а небольшой молекулярный домен, известный как антигенная детерминанта или эпитоп.
Реакции, разыгрывающиеся в организме в ответ на поступление антигена, условно делят на два вида:
1 реакции клеточного типа;
2. реакции гуморального типа.
Эти реакции осуществляются иммунокомпетентными клетками. При этом реакция гуморального иммунитета направлена против растворимых антигенов. Она завершается образованием антител, то есть высокомолекулярных веществ инактивирующих этот антиген.
|
|
Реакция клеточного иммунитета разыгрывается в ответ на поступление нерастворимого антигена и завершается образованием цитотоксических клеток или Т-лимфоцитов киллеров.
Для заметок:
Классификация иммунокомпетентных клеток
Это обширная группа, включающая Т- и В-лимфоциты, макрофаги, тучные клетки, основана на функции этих клеток и делит их на следующие группы:
1. Антигенпрезентирующие клетки (АПК);
2. Эффекторные клетки;
3. Вспомогательные клетки;
4. Регуляторные клетки;
5. Клетки иммунологической памяти.
Антигенпрезентирующие клетки – это система клеток, передающих информацию об антигене Т- и В-лимфоцитам. К ним относятся макрофаги и моноциты, дендритные клетки лимфоидных фолликулов, отдельные субпопуляции В-лимфоцитов и М-клетки пейеровых бляшек.
Эффекторные клетки – это цитотоксические Т-лимфоциты и плазматические клетки. Иногда к этой группе относят и NK-клетки.
Вспомогательные клетки иммуногенеза – включают гранулоциты, тучные клетки (тканевые базофилы), натуральные киллеры (NK-клетки);
Регуляторные клетки – к ним относятся Т-хелперы (Тх), Т-супрессоры и В-супрессоры. В качестве регуляторных клеток иммунных реакций могут выступать моноциты, макрофаги, гранулоциты и тучные клетки.
Клетки иммунологической памяти – это клетки сохраняющие память об антигене после его первого попадания в организм. К ним относят: Т- и В-лимфоциты памяти (долгоживущие лимфоциты), а также интердигитирующие клетки и фолликулярные дендритные клетки.
Основными клетками иммунных реакций являются лимфоциты, которые как известно делятся на Т- и В-лимфоциты. В основу их обозначения положено место их дифференцировки: для В-лимфоцита – красный костный мозг, а для Т-лимфоцитов – тимус. Процесс дифференцировки этих клеток в названных органах получает название антигеннезависимой дифференцировки или соответственно В- и Т-лимфоцитопоэз.
|
|
Для заметок:
В-лимфоцитопоэз
(Антигеннезависимая дифференцировка)
Происходит в зоне красного костного мозга по следующей схеме:
СКК → КОЕ-Л → унипотентный предшественник → пре-В-лимфоцит (лимфобласт) → незрелый В-лимфоцит (про-лимфоцит) → зрелый В-лимфоцит (малый лимфоцит)
Образующиеся зрелые лимфоциты подразделяются на множество клонов (порядка 109), различающихся антигенной специфичностью своих Ig-рецепторов. При этом В-клетки одного клона имеют на поверхности Ig-белок лишь одной иммуноспецифичности. Эти рецепторы образуются в результате перестройки той области генома, которая кодирует полипептидные фрагменты иммуноглобулинов.
Т-лимфоцитопоэз
(Антигеннезависимая дифференцировка)
Происходит по схеме:
СКК → КОЕ-Л → унипотентный предшественник → пре-Т-лимфоцит (лимфобласт) → про-Т-лимфоцит (пролимфоцит) → зрелый Т-лимфоцит (малый лимфоцит)
Эта дифференцировка Т-лимфоцитов происходит в тимусе и заканчивается образованием на поверхности Т-клеток – ТCR-рецепторов. Клетки проходят через стадию положительной селекции и на поверхности Т-лимфоцита (стадия пре-Т-клетка) появляются два белка, по которым различают Т-киллеров и Т-хелперов – это CD4 и CD8. Дальнейшая дифференцировка связана с сохранением у Т-лимфоцитов только одного белка соответственно CD4 или CD8.
Иммунологическая реакция гуморального типа
Это последовательные стадии реакции В-лимфоцита на растворимый антиген, антигензависимая дифференцировка. Первая фаза определяется как стадия распознавания антигена антигенпрезентирующей клеткой (АПК).
I фаза
(Стадия распознавания антигена)
1. Эндоцитоз антигена АПК;
2. Процессинг антигена, то есть частичное расщепление антигенных молекул с сохранением высокоиммуных антигенных детерминант, имеющих вид линейных пептидных цепочек, длинной от 8 до 11 аминокислот.
3. Формирование комплекса эпитоп с молекулой главного комплекса гистосовместимости (МНС) и появление его на поверхности АПК;
4. Презентация комплекса (эпитоп + МНС 2 класса) на поверхности АПК;
5. Секреция АПК интерлейкина 1.
Главным действующим комплексом в этой схеме распознавания антигена является АПК, которая обладает способностью к синтезу МНС 2 класса. Эти молекулы синтезируются в зоне гранулярной ЭПС, но не в свободном виде, а в виде комплекса с инвариантной пептидной цепью, функция которой связана с транспортом МНС внутри АПК. Именно она направляет молекулу МНС к эндосоме, содержащей эпитоп, при этом пузырёк с МНС сливается с эндосомой и комплекс МНС-эпитоп появляется на поверхности АПК.
Итак, МНС 2 класса имеются только у «профессиональных» АПК, все остальные клетки обнаруживают на своей поверхности молекулы МНС 1 класса, что позволяет распознавание этих клеток цитотоксическими лимфоцитами. См. рис. 36
Рис. 36: Схема иммунологической гуморального типа
II фаза
Она связана с активацией Т-лимфоцита хелпера (Тх) комплекосм МНС 2 класса с антигеном, находящимся на поверхности АПК. Активация Тх завершается выделением лимфокинов, которые регулируют деятельность Т- и В-лимфоцитов. При этом в условиях развития гуморального иммунитета происходит выделение ИЛ - 4, - 5, -6, - 9, -10. Интерлейкины активируют В-лимфоциты, которые вступают в стадию клональной пролиферации, а затем и дифференцировку в плазматические клетки.
|
|
III фаза
Эта выработка плазматической клеткой, образовавшийся из В-лимфоцитов после стимуляции его антигенами Т-хелпером/индуктором, антител (иммуноглобулинов). Выделяемые антитела инактивируют антиген, при этом антитела характеризуются специфичностью к антигенам и связываются только с тем антигеном, на который они выработались.
Различают несколько классов иммуноглобулинов: Ig G (75% в сыворотке крови), Ig M (10%), Ig A (10%), Ig E (0,004%), Ig D (1%). Основу структурного разнообразия антител определяет последовательность аминокислот в вариабельных областях тяжёлых и лёгких цепей.
Для заметок:
Иммунологическая реакция клеточного типа
I фаза
(Стадия распознавание антигена)
В первую свою фазу, то есть фазу распознавания антигена сохраняется схема, описанная для гуморальной иммунологической реакции. Она также заканчивается появлением на поверхности АПК молекулы МНС 1 класса и эпитопа.
При этом молекулы МНС 1 класса располагаются на поверхности всех клеток, что позволяет цитотоксическим Т-лимфоцитам узнавать, а затем и уничтожать опухолевые клетки или клетки, заражённые вирусом.
II фаза
(Активация Т-лимфоцитов)
Началом этой фазы являются два сигнала, подаваемые Т-лимфоциту хелперу:
1. Комплекс эпитопа антигена с молекулой МНС 1 класса. Этот комплекс распознаётся с помощью ТСR и CD8.
2. Синтез интерлейкинов или их комбинаций. См. рис. 37
Тх1 выделяет ИЛ-2 и интерферон, а также экспрессирует на своей поверхности рецепторы к ИЛ-2. Активация Т-лимфоцита, при отсутствии на поверхности клетки «своего» антигена МНС-1 приводит их к бласттрансформации и образуется субпопуляция иммунокомпетентных Т-лимфоцитов или Т-киллеров.
Рис. 37: Схема иммунологической реакции клеточного типа
III фаза
(Взаимодействие Т-киллера с клеткой-мишенью)
1. Контакт Т-киллера с клеткой мишенью;
2. Увеличение в Т-лимфоците концентрации ионов Са2+;
3. Экзоцитоз гранул перфорина в межклеточное пространство;
4. Встраивание мономеров перфорина в плазмолемму клетки-мишени;
|
|
5.Формирование трансмембранных пор за счёт полимеризации белка перфорина;
6. Нарушение осмотического равновесия в клетки-мишени, набухание и её гибель.
А Б
Рис. 38: А – Взаимодействие Т-киллера с вирусинфицированной клеткой,
Б – Взаимодействие Т-хелпера с антигенперзентирующей клеткой.
Для заметок: