МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ №2
К внеаудиторной (самостоятельной) работе
По дисциплине «Иммунология»
Для специальности 060101 – Лечебное дело (очная форма обучения)
тема: «ЕСТЕСТВЕННЫЙ (ВРОЖДЕННЫЙ) И АДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ, АНТИГЕНЫИ ИХ СВОЙСТВА»
Утверждены на кафедральном заседании
протокол № 8 от «6» апреля 2012 г.
Заведующий кафедрой
д.м.н., профессор ____________________ Камзалакова Н.И.
Составитель:
ассистент ____________________ Парфенова Е.В.
Красноярск
1. Тема: Естественный (врожденный) и адаптивный иммунитет, антигены и их свойства.
2. Формы работы:
– Подготовка к практическим занятиям.
– Подготовка материалов по НИРС
Врожденный иммунитет — способность организма обезвреживать чужеродный и потенциально опасный биоматериал (микроорганизмы, трансплантат, токсины, опухолевые клетки, клетки, инфицированные вирусом), существующая изначально, до первого попадания этого биоматериала в организм.
Система врожденного иммунитета намного более эволюционно древняя, чем система приобретенного иммунитета, и присутствует у всех видов растений и животных, но подробно изучена только у позвоночных. По сравнению с системой приобретенного иммунитета система врожденного активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознает патоген с меньшей точностью. Она реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определенные классы антигенов, характерные для патогенных организмов (полисахариды клеточной стенки бактерий, двунитевая РНК некоторых вирусов и т.п.).
Факторы неспецифической резистентности организма подразделяются на:
1. МЕХАНИЧЕСКИЕ (кожа, слизистые), выступающие как барьеры на пути проникновения возбудителей заболеваний в организм и обладающие, кроме того, бактерицидными свойствами за счет наличия так называемой нормальной микрофлоры, рН, температуры, влажности.
2. Вторая, наиболее важная с точки зрения иммунологии, группа – ГУМОРАЛЬНЫЕ факторы. К ним относят нормальные антитела, комплемент, лизоцим, пропердин, бета-лизины, лейкины, интерфероны и другие вещества, постоянно присутствующие в сыворотке крови, секретах слизистых оболочек и тканях организма. Эти субстанции возникли в филогенезе после формирования клеточных форм реактивности (в частности фагоцитоза) и являются предшественниками антител.
3. Следующий фактор неспецифической резистентности организма – ВОСПАЛЕНИЕ. Этот процесс, подробно изучавшийся в курсе патофизиологии, способствует локализации внедрившейся в организм инфекции или другого чужеродного агента. В процессе воспаления происходит мобилизация сосудистых, клеточных механизмов, направленных на связывание, разрушение и выведение из организма этих чужеродных агентов.
4. ФАГОЦИТОЗ. Один из важнейших защитных факторов организма, описанный в свое время И.И.Мечниковым. Его можно отнести и к неспецифической защите и к специфическим иммунным реакциям организма. Это объясняется тем, что он выполняет роль связующего звена между неспецифической защитной реакцией организма и специфическими иммунологическими реакциями: после реализации основных стадий фагоцитоза осуществляется одна из важнейших функций макрофагов – презентация ими антигенов лимфоцитам.
Система комплемента:
Комплементом называют сложную систему белков (более 20) сыворотки крови, обладающих ферментативной активностью. Основные 13 компонентов системы комплемента обозначаются буквой С с соответствующим номером (CI, С2, СЗ и т. д.) Они образуются в печени и секретируются макрофагами. Активация системы комплемента протекает классическим и альтернативным путями в виде цепной реакции, управляемой 7-ю регуляторными белками. При этом каждый предыдущий компонент каскада активирует несколько последующих за счет их ферментативного расщепления. Активированные компоненты обозначаются сверху чертой.
Естественный ингибитор комплемента С1 (С 1-ингибитор) тормозит спонтанную активацию Clq компонента.
Классический путь активации з апускается комплексом антиген-антитело в присутствии катионов Са и Mg обычно на поверхности клетки-мишени. Комплекс антиген-антитело связывается с C1q, который присоединяет C1rs, а затем активирует и расщепляет С4 на С4а и С4b. С4b присоединяется либо к С1, либо к поверхности клетки-мишени. Далее к нему присоединяется С2. Он, в свою очередь, расщепляется на С2а и С2b предыдущим компонентом. С2а остается связанным с С4b. Этот комплекс получил название конвертазы классического пути активации комплемента. Она расщепляет СЗ компонент на СЗа и СЗb. СЗb присоединяется к конвертазе классического пути и этот макромолекулярный комплекс активирует компонент С5. Он распадается на С5а и С5b. К С5b на мембране клетки-мишени последовательно присоединяются С6, С7, С8 и С9 компоненты. Комплекс С5b-С9 получил название мембраноатакующего комплекса (МАК). В механизме его литического действия много общего с перфорином. МАК встраивается в мембрану клетки-мишени за счет гидрофобных взаимодействий, образуя трансмембранный канал. Через него в клетку поступают ионы натрия и вода, а выходят ионы калия, что приводит к цитолизу.
Классический путь активации комплемента может запускаться белками А стафилококка, комплексами С-реактивного белка с микробными продуктами и др.
Альтернативный путь активации к омплемента является неспецифическим. Он запускается липополисахаридами клеточной стенки бактерий (эндотоксинами), агрегированными иммуноглобулинами, лекарственными препаратами и т. д. Образующийся при этом СЗb-компонент в присутствии ионов магния связывается с фактором В сыворотки (неактивная сериновая протеаза). На комплекс СЗbВ действует фактор D - активная сывороточная протеаза. Она расщепляет фактор В на Ва и Вb. Образующийся комплекс СЗbВb представляет собой конвертазу альтернативного пути активации. В норме она неустойчива, но стабилизируется белком пропердином (белок Р). Конвертаза альтернативного пути активирует С5 компонент. Дальнейшая активация комплемента не отличается от классического пути. Таким образом, СЗ-компонент является ведущим в активации комплемента по обоим путям, определяя процессы цитолиза. В процессе активации комплемента образуются биологически активные фрагменты. Так, компоненты СЗа и C5a являются анафилатоксинами, действуют на макрофаги, гранулоциты, тучные клетки. Возникающий патологический процесс клинически проявляется аллергическими и псевдоаллергическими реакциями.
При заболеваниях, сопровождающихся образованием иммунных комплексов (аутоиммунные болезни, инфекции), уровень белков комплемента снижается - гипокомплементемия. Уровень комплемента наиболее высок у морских свинок, поэтому их сыворотка крови используется как " комплемент" в серологических реакциях.
Компоненты активированного комплемента связываются с рецепторами комплемента, имеющимися на лейкоцитах: CR1(CD35) - рецептор 1-го типа, связывает СЗb, есть на эритроцитах и лейкоцитах, он же связывает вирус Эпштейна - Барра; CR2(CD21) связывает C3d, имеется на лимфоцитах; CR3(CD11b/CD18) связывает C3bi, экспрессирован на гранулоцитах, участвует в фагоцитозе; CR4 (CD11c/CD18) для СЗа присутствует на фагоцитах.
Взаимодействуя с этими рецепторами клеток продукты активации комплемента стимулируют функции лейкоцитов, запускают воспаление; усиливают противомикробный иммунитет.
Антигены – это все те вещества, которые несут признаки генетической чужеродности и при введении в организм вызывают развитие специфических иммунологических реакций. Антигенными свойствами обладают белки, сложные полисахариы, липополисахариды, полипептные искусственные крупномолекулярные соединения. Не могут быть антигенами простые химические элементы, неорганические соединения.
В иммунологии существуют 4 понятия, характеризующие вещество как антиген:
ЧУЖЕРОДНОСТЬ – подразумевает наличие у вещества (или их совокупности) генетических признаков принадлежности другому организму.
АНТИГЕННОСТЬ – в большей или меньшей степени выраженная способность вызывать образование антител.
ИММУНОГЕННОСТЬ – способность создавать более или менее напряженный иммунитет. Например, бактерии из ряда шигелл, возбудители дизентерии, обладают высокой антигенностью, однако не способны вызывать выработку против них выраженного иммунитета, а брюшнотифозная вакцина является и высокоантигенным, и высокоиммуногенным препаратом, при введении которого наблюдается активная выработка антител и достигается выраженный иммунитет.
СПЕЦИФИЧНОСТЬ – этим понятием определяются те антигенные особенности, за счет которых разные антигены отличаются друг от друга.
3. Перечень вопросов для самоподготовки по теме практического занятия (с учетом ОК-1, ОК-5, ПК-1, ПК-3, ПК-5, ПК-31, ПК-32, знать: основные отличия между естественным и адаптивным иммунитетом; структурные единицы, формирующие неспецифическую и специфическую иммунную защиту; свойства антигенов, их особенности в иммунном ответе, уметь: анализировать проблемы и задачи, стоящие перед клинической иммунологией, делать практические выводы по оценке факторов, влияющих на физическое и психическое состояние пациента, владеть: оценкой факторов риска, влияющих на здоровье человека в современных условиях, с целью формирования групп повышенного риска по ИДС):
1. Факторы, определяющие естественный иммунитет.
2. Отличие адаптивного иммунитета от врожденного.
3. Функциональная структура иммунной системы.
4. Роль тимуса в функционировании иммунной системы.
5. Предназначение вторичных лимфоидных органов.
6. Свойства антигенов.
7. Неспецифические факторы защиты, участвующие в специфических иммунологических реакциях.
8. Интерфероны и их участие в противовирусной защите организма.
9. Классический путь активации комплемента, его отличие от альтернативного пути.
4. Самоконтроль по тестовым заданиям данной темы (тестовые задания с эталонами ответов):
1. К неспецифическим факторам защиты организма относятся все, кроме:
А. лактоферрин
Б. лизоцим
В. интерферон
Г. фагоцитоз
Д. лимфокины +
2. Хемотаксис вызывается выделением объектом фагоцитоза:
А. интерферонов
Б. ферментов лизосом
В. продуктов их жизнедеятельности +
Г. IgЕ
Д. С1-компонента комплемента
3. К периферическим органам лимфоцитопоэза относятся следующие, кроме:
А. селезенка
Б. лимфоузлы
В. тимус +
Г. пейеровы бляшки
Д. бронхо-ассоциированная лимфоидная ткань
4. Опсонизацию объекта фагоцитоза осуществляют:
А. нормальные антитела
Б. С3-компонент комплемента
В. IgG
Г. белки острой фазы
Д. все вышеперечисленные +
5. Функция телец Гассаля заключается в выработке следующих групп гормонов:
А. тиреоидных
Б. тимических +
В. глюкокортикостероидов
Г. интерлейкинов
Д. интерферонов
6. Основные свойства антигена, все, кроме:
А. чужеродность
Б. антигенность
В. иммуногенность
Г. специфичность
Д. неспецифичность +
7. Специфичность антигена определяется:
А. строением полипептидной цепи белка
Б. концевыми аминокислотами полипептидной цепи белка
В. аминокислотным составом белковой молекулы
Г. вторичной и третичной структурой белковой молекулы
Д. всем перечисленным +
8. К гуморальным факторам неспецифической защиты относятся все, кроме:
А. комплемент
Б. лизоцим
В. иммуноглобулины А, М, G +
Г. нормальные антитела
Д. интерфероны
9. Укажите, что из нижеперечисленного может быть антигеном:
А. полиэлектролиты
Б. полисахариды
В. липополисахариды
Г. белки
Д. все перечисленное +
10. Функции иммунной системы заключаются в:
А. обеспечение нормальной дифференцировки клеток кроветворной системы
Б. обеспечение нормальной дифференцировки клеток всего организма
В. обеспечение нормального внутриутробного развития плода
Г. обеспечение нейроиммуноэндокринных взаимодействий в организме
Д. все вышеперечисленное +
11. К функциям иммунной системы относится:
А. все нижеперечисленное +
Б. элиминация и утилизация отмирающих тканевых структур
В. отторжение донорского трансплантата
Г. защита от возбудителей инфекционных болезней
Д. противоопухолевая защита
12. Центральным органом иммунной системы является:
А. аппендикулярный отросток
Б. пейеровы бляшки
В. костный мозг +
Г. печень
Д. селезенка
13. К периферическим органам иммунной системы относятся все, кроме:
А. лимфоузлы
Б. пейеровы бляшки
В. аппендикулярный отросток
Г. костный мозг +
Д. периферическая кровь
14. К свойствам антигена относятся следующие, кроме:
А. вирулентность +
Б. чужеродность
В. антигенность
Г. специфичность
Д. иммуногенность
15. Антигенность вещества зависит, в первую очередь, от его:
А. способа попадания в организм
Б. химических свойств
В. молекулярной массы +
Г. наличия в его молекуле двухвалентных элементов
Д. степени поляризации молекулы
16. Относительная потеря массы тимуса происходит:
А. с момента рождения +
Б. с 11-15 лет
В. с 18-22 лет
Г. с 45-50 лет
Д. после 65 лет
17. Абсолютная потеря массы тимуса начинается:
А. с момента рождения
Б. с 15-17 лет +
В. с 18-22 лет
Г. с 45-50 лет
Д. после 65 лет
18. Основными функциональными звеньями иммунной системы являются все, кроме:
А. клеточное звено
Б. гуморальное звено
В. система комплемента +
Г. система макрофагальных фагоцитов
Д. натуральные киллеры
5. Самоконтроль по ситуационным задачам
6. Перечень практических умений по изучаемой теме
- анализировать проблемы и задачи, стоящие перед клинической иммунологией;
- делать практические выводы по оценке факторов, влияющих на физическое и психическое состояние пациента;
- оценивать факторы риска, влияющие на здоровье человека в современных условиях, с целью формирования групп повышенного риска по ИДС.
7. Рекомендации по выполнению НИРС:
1. Нобелевские лауреаты в области иммунологии.
2. Использование ксеноантигенов в лечении человека.
3. Использование препаратов интерферонов в клинической практике.
При подготовке реферативного сообщения студентам рекомендуется обращать внимание на актуальность поднимаемых вопросов по изучаемой теме, их значимость для понимания механизмов патогенеза многих заболеваний, перспектив в научной и практической деятельности, например:
"Принципы и пути использования цитокинов
в клинической практике".
1. Общая характеристика системы цитокинов.
2. Роль цитокинов в реализации воспаления и противоопухолевой резистентности.
3. Механизмы противоопухолевого действия цитокинов.
4. Локальная и системная терапия цитокинами.
5. Осложнения, вызываемые передозировкой цитокинов.
8. Рекомендованная литература по теме занятия:
| № п/п | Наименование | Издательство | Год выпуска |
| Обязательная | |||
| 1. | Хаитов, Р.М. Иммунология: учебник / Р.М. Хаитов | М.: ГЭОТАР-Медиа | |
| Дополнительная | |||
| 1. | Основы клинической иммунологии / Э. Чепель [и др.] | М.: ГЭОТАР-Медиа | |
| 2. | Аллергология и иммунология: нац. руководство / гл. ред. Р.М. Хаитов [и др.] | М.: Логосфера | |
| 3. | Иммунология: практикум. Клеточные, молекулярные и генетические методы исследования: учеб. пособие / ред. Г.А. Игнатьева [и др.] | М.:ГЭОТАР-Медиа | |
| Микробиология, вирусология и иммунология: учебник / В.Н. Царев | М.: Практическая медицина | ||
| Микробиология, вирусология и иммунология: в 2 т.: учебник / ред. В.В. Зверев, М.Н. Бойченко | М.: ГЭОТАР-Медиа | ||
| Ярилин, А.А. Иммунология: учебник / А.А. Ярилин | М.: ГЭОТАР-Медиа | ||
| Земсков, А.М. Клиническая иммунология: учебник / А.М. Земсков [и др.] | М.: ГЭОТАР-Медиа | ||
| Хаитов, Р.М. Иммунология. Норма и патология: учебник / Р. М. Хаитов, Г. А. Игнатьева, И. Г. Сидорович | М.: Медицина | ||
| Электронные ресурсы: | |||
| 1. | ЭБС КрасГМУ | ||
| 2. | БД MedArt | ||
| 3. | БД Ebsco | ||
| 4. | БД Медицина |