Предмет и задачи иммунологии. Понятие об иммунной системе иммунологической реактивности. Центральные и периферические органы иммунной системы.




Лекция 10

Среди фундаментальных наук, составляющих основу современной теоретической медицины, у иммунологии самая короткая история – около 100 лет. Сам термин «иммунитет» происходит от латинского слова immunis, которым в Древнем Риме называли человека, свободного от определенных государственных повинностей. Основой иммунологии как науки стало наблюдение, что отдельный человек может стать невосприимчив (на всю жизнь) к определенному заболеванию, столкнувшись с ним всего лишь однажды. Начало иммунологии тесно связано с трудами Пастера, Коха, Мечникова и других исследователей, которые:

1. Выявили и описали многие виды микроорганизмов;

2. Показали, что введение убитых и ослабленных микроорганизмов предохраняет от таких заболеваний, как дифтерия, бешенство, оспа и другие.

В последующем, благодаря вакцинации, инфекционные заболевания перестали занимать пальму первенства в структуре причин смертности, что, в сущности, отражает вклад фундаментальных иммунологии в улучшении качества жизни населения в целом и этом плане не сопоставим ни с какими другими медицинскими науками.

История иммунологии отмечена вехами Нобелевских премий, врученных в разные годы ученым разных стран:

§ 1900, П. Эрлих сформулировал основные положения, согласно которым нейтрофил является секреторной клеткой;

§ 1901, Эмиль Адольф фон Беринг: изучение показателей сыворотки крови открыло новые возможности в борьбе с дифтерией;

§ 1905, Роберт Кох: за исследования и открытия в области туберкулеза;

§ 1908, Илья Мечников и Роберт Кох открыли и описали явление фагоцитоза, т.е поглощение чужеродных агентов;

§ 1913, Шарль Роберт Рише: пионерские работы о природе анафилаксии;

§ 1930, Карл Ландштейнер: открытие групп крови;

§ 1960, Петер Брайан Медовар: приобретенная иммунологическая толерантность;

§ 1972, Родни Портер описал химическую природу антител;

§ 1980, Жан Доссе: открыл и описал генетически детерминированные структуры на поверхности клетки, которые регулируют иммунологические реакции;

§ 1984, Цезарь Мильштейн: описал принцип продукции моноклональных антител;

§ 1996, РольфЦинкернагель описал специфичность клеток, осуществляющих иммунную защиту.

К частным направлениям развития иммунологии относятся:

§ aллергология;

§ клиническая иммунология;

§ иммунопатология;

§ вакцинология и иммунопрофилактика;

§ онкоиммунология;

§ трансплантационная иммунология;

§ иммунология репродукции;

§ иммунобиотехнология;

§ иммунокардиология;

§ нейроиммунология;

§ иммунофармакология;

§ экологическая иммунология.

Основная функция иммунной системы состоит в поддержании постоянства внутренней среды организма за счет:

§ защиты от инфекций посредством нейтрализации с последующей элиминацией всех генетически чужеродных для данного организма высокомолекулярных веществ биологического происхождения.

· белков,

· полисахаридов,

· липополисахаридов и т.д;

§ обеспечения противоопухолевой защиты, т. е. уничтожение собственных измененных,трансформированных клеток;

§ уничтожения собственных клеток и клеточных элементов, не характерных для данной стадии развития организма.

Иммунная система представлена органами и клетками, взаимодействие между которыми опосредовано различными молекулами.

I. Органы иммунной системы:

1) центральные – тимус и костный мозг, в которых происходит развитие и созревание клеток иммунной системы;

2) периферические – селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани, ассоциированные с кожей, ассоциированные со слизистыми желудочно-кишечного тракта (миндалины, Пейеровы бляшки, аппендикс, одиночные фолликулы), органов дыхания, мочеполовой сферы. Во вторичных органах иммунной системы происходит дифференцировка лимфоцитов в зрелые формы и собственно, иммунный ответ.

II. Клетки иммунной системы:

1) фагоцитирующие клетки: нейтрофилы, макрофаги, моноциты, дендритные клетки, эозинофилы;

2) базофилы и тучные клетки;

3) лимфоциты:

§ Т-лимфоциты,

§ В-лимфоциты,

§ натуральные киллеры.

Субпопуляционный состав лимфоцитов.

Большинство иммунокомпетентных клеток, и прежде всего лейкоциты, несут на своей мембране поверхностные маркеры дифференцировки, отражающие фенотип клеток. Лимфоциты периферической крови включают Т- и В-клетки и натуральные киллеры. Если принять сумму этих клеток за сто процентов, то на долю Т-лимфоцитов приходится до двух третей клеточного состава циркулирующих лимфоцитов, а В-лимфоциты и НК делят делят примерно поровну оставшуюся клеточную массу.

Для выявления клеток и уточнения их функционального состояния в качестве антигенов используют собственный рецепторный аппарат клетки. По номенклатуре ВОЗ дифференцировочным антигенам присваивают название CD (кластер дифференцировки) и порядковый номер.

Т-лимфоциты – CD3+

Т-лимфоциты – хелперы CD3+ CD4+

Т-лимфоциты – супрессоры CD3+ CD8+

Т-лимфоциты – киллеры CD3+ CD(16 + CD56)+

В-лимфоциты – CD19+, CD20+, CD22+, CD79+

Натуральные киллеры CD3- CD(16 + CD56)+

Дополнительно при оценке субпопуляционного состава лимфоцитов могут быть использованы маркеры активации:

· CD25 на CD3+ CD4+ - лимфоцитах – для количественной оценки активированных Т-лимфоцитов;

· HLA-DR на В- лимфоцитах, моноцитах и активированных Т-лимфоцитах.

Фенотип лимфоцитов является одним из показателей состояния клеточного иммунитета.

Нарушения клеточного иммунитета развиваются при инфекциях, аутоиммунных заболеваниях, иммунодефицитах, опухолях и при трансплантации органов.

Макрофаги, тучные и дендритные клетки обычно находятся в тканях и не могут выявлены при исследовании периферической крови.

III. Высокомолекулярные соединения: белки острой фазы, системы комплемента, пропердиновый комплекс, иммуноглобулины, цитокины и другие.

Для выполнения иммунной системой своих функций ее компоненты организованы в различные уровни защиты.

1. Поверхностные барьеры. К ним относятся: кожные покровы и слизистые оболочки, которые:

a) создают механические и физико-химические препятствия для чужеродных частиц;

b) содержат в своем составе антибактериальные вещества;

c) осуществляют нормальный физиологический кишечный транспорт, нормальный ток бронхиального секрета и мочи, которые удаляют инфекцию из соответствующих систем.

Важную роль в защите слизистых оболочек от бактерий, вирусов, аллергенов играет мукозный иммунитет, реализуемый на поверхности слизистых оболочек полости рта, желудочно-кишечного тракта, респираторных путей и мочеполового тракта.

2. Ранний воспалительный ответ – неспецифический – наблюдается во всех случаях инфекции, попадания аллергенов и других сходных ситуациях. Основной целью раннего воспалительного ответа является предотвращение распространения патогенов в организме.

3. Специфический иммунный ответ обычно возникает в течение жизни человека как часть сложной последовательности событий, включающей специфическую защиту и иммунологическую память. Для их реализации необходима презентация антигена.

В обеспечении защиты организма от инфекционных агентов участвует целый ряд эффекторных механизмов, которые:

· Противодействуют внедрению и распространению инфекционного агента в организме;

· Оказывают на возбудителя инфекционного заболевания цитостатического и цитотоксическое действие;

· Нейтрализуют разнообразные факторы агрессии и патогенности микроорганизмов и продукты их жизнедеятельности;

· Удаляют чужеродные антигены из сосудистого русла и организма человека;

· «запоминают» пространственную конфигурацию чужеродных антигенов с тем, чтобы при повторном контакте с ними иммунный защитный эффект был более быстрым и эффективным.

Иммунные факторы защиты разделяют на две категории – антигеннеспецифические (врожденные) и антигенспецифические (приобретенные, адаптивные).

Врожденные факторы защиты неспецифичны и представляют одни и те же реакции на любой стимул при инвазии и повреждении.

Одним из составляющих компонентов антигеннеспецифического механизма иммунной защиты от возбудителей инфекционных заболеваний является фагоцитарная система крови, которая представлена в основном гранулоцитами (нейтрофильные, эозинофильные и в меньшей мере базофильные лейкоциты) и макрофагами.

Приобретенные факторы способны распознавать и запоминать особенности молекулярной структуры инфекционного агента, в связи с чем при повторных контактах с ним защитный эффект может быть более быстрым и эффективным.

К антигенспецифическим факторам иммунной защиты относятся:

· Клетки пограничных тканей (кожа, слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительного и урогенитального тракта);

· Резидентные клетки различных органов и тканей;

· Клетки крови;

· Эндотелиоциты и интима артерий;

· Циркулирующие и выделяемые с секретами водорастворимые молекулы – антигенспецифические гуморальные факторы.

· Среди антигеннеспецифических гуморальных факторов наибольшее значение имеет система комплемента, состоящая из 25 -30 сывороточных и мембранных белков, которые участвуют в каскадной реакции.

Конечные белки активированной системы комплемента образуют мультимолекулярные комплексы, которые выполняют три основные функции:

- стимуляцию острых воспалительных реакций;

- видоизменение поверхностей антигена для увеличения эффективности процессов фагоцитоза;

- модификация клеточных мембран инфекционного агента, ведущая к лизису микроорганизма.

Антигенспецифическими компонентами иммунной системы являются Т- и В-лимфоциты.

Наиболее доступные и информативные методы диагностики нарушения иммунной системы включают:

1. Определение:

- бактериальной обсемененности кожи по смывам с поверхности лба и локтевого сгиба;

- хемотаксиса – реакция торможения миграции лейкоцитов (нейтрофилов и моноцитов) с различными антигенами и ее более современные аналоги;

- фагоцитарной активности – уровень фагоцитоза, завершенности фагоцитоза, окислительный взрыв.

2. Определение гуморальных факторов неспецифической защиты:

- титр лизоцима и секреторного иммуноглобулина класса А в слюне и других биологических жидкостях;

- концентрация антистрептолизина О и антистрептокиназы;

- уровень гемолитической активности комплемента и концентрация его компонентов;

- уровень IgA, IgM, IgG и IgE.

3. Определение факторов специфической защиты и иммунологической памяти, в том числе количественная оценка субпопуляционного состава лимфоцитов периферической крови:

§ выявление антител:

- к компонентам возбудителей паразитарных заболеваний (лямблии, аскариды, эхинококки, токсокара и другие);

- к антигенам опухолей;

- к антигенам собственных тканей;

- к антигенам, провоцирующим развитие аллергических заболеваний - к лекарственным препаратам и веществам, применяемым в современной стоматологии (хром, никель, кобальт, медь, ультракаин, акрил и др.); к ингаляционным (сорные травы, раннецветущие травы, пыльца различных растений); к аллергенам различных пищевых продуктов и т.д.

Оценка иммунной системы – одна из наиболее трудных проблем клинико-лабораторной службы и до настоящего времени еще не полностью стандартизирована. Тем не менее, она необходима для решения сложных клинических задач и для мониторинга различных патологических сотояний, так как позволяет выявить:

1. Первичные, или врожденные, иммунодефициты (ПИД), которые связаны с генетическими дефектами развития и созревания одного или нескольких компонентов иммунной системы. Они являются врожденными нарушениями иммунной системы и могут сопровождаться пороками развития других систем организма. В то же время наличие пороков развития не обязательно сопровождается нарушениями в иммунной системе. По данным ВОЗ, существует около 100 первичных иммунодефицитных состояний. Если у ребенка отмечается более одного из нижеперечисленных признаков, то высока вероятность иммунодефицита:

§ Частые заболевания отитом: не менее 6-8 раз в течение одного года;

§ Несколько подтвержденных тяжелых синуситов: не менее 4-6 раз в течение одного года;

§ Более двух подтвержденных пневмоний;

§ Потребность во внутривенном введении антибиотиков для купирования инфекции, как менингит, остеомиелит, гнойный целлюлит, сепсис;

§ Отставание грудного ребенка в росте и массе;

§ Повторные глубокие абсцессы кожи или внутренних органов;

§ Персистирующая молочница или грибковое поражение кожи в возрасте старше 1 года;

§ В семье: наличие первичных иммунодефицитов, факты ранних смертей от тяжелых инфекций или наличие одного из выше перечисленных симптомов.

ПИД – обычно очень серьезные заболевания, но они далеко не всегда фатальны, и в большинстве случаев лечение возможно. Диагноз ПИД можно поставить только при специальном обследовании с использованием иммунологических, генетических и молекулярных методов анализа, что очень важно сделать как можно раньше, чтобы предотвратить тяжелые необратимые последствия.

2. Вторичные, или приобретенные ИД, для которых характерна широкая градация степени тяжести. Возникновение вторичных иммунодефицитов связано с конкретной причиной: рентгеновское облучение, прием определенных лекарственных препаратов, стрессорное воздействие и т. д. Нередко вторичные ИД отягощяют течение основного заболевания, способствуют формированию тяжелых осложнений и неблагоприятного исхода. Основными формами клинических проявлений вторичных иммунодефицитов являются:

- инфекционныйсиндром;

- аллергический синдром;

- аутоиммунный синдром;

-пролиферативный синдром.

Иммуноглобулины (антитела). Классификация, структура и функции. Гетерогенность иммуноглобулинов (изотипы, аллотипы, идиотипы). Активность антител разных классов. Динамика образования антител, первичный и вторичный иммунные ответы. Генетические дефекты синтеза иммуноглобулинов и их значение в клинике.

Иммуноглобулинами называют белки, которые синтезируются плазматическими клетками под влиянием антигена и специфически с ним реагируют.

Иммуноглобулины состоят из 2 тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Каждая молекула Igимеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab(Fragmentantigenbinding) и один Fc-фрагмент (Fragmentconstant), с помощью которого Ig связываются с Fc- рецепторами клеточной мембраны.

В зависимости от строения Igразделяются на 5 классов (IgG, IgE, IgD, IgA иIgM), а IgG

и IgAпредставлены четырьмя и двумя подклассами соответственно.

Основные характеристики основных классов иммуноглобулинов.

Характеристика IgG IgA IgM IgD IgE
Молекулярный вес, кДа          
Концентрация в сыворотке 7,0 -15,0 г/л 0,7-4,0 г/л 0,4-2,6 г/л 0-0,04 г/л 20-150 МЕ
Относительное содержание, %     0,6 0,2 0,02
Распределение В крови и вне сосудов В крови и секретах В основном в крови На поверхности лимфоцитов На базофилах и тучных клетках, в слюне, назальном смыве и в крови
Проницаемость гематоплацентарного барьера ++ _ _ _ _
Период полураспада, дни   5,5   2,8 2,0
Активация комплемента + _ +++ _ _
Противовирусная активность +++ +++ + _ _
Активность по отношению к грамотрицательным бактериям +++ ++ с лизоцимом +++ с комплементом _ _
Активность по отношению к токсинам +++ _ _   _ _
Участие в аллергии + _ _ _ +++

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: