Занятие 16
Тема: Семинар. Иммунитет. Т - и В-системы иммунитета. Иммунокомпетентные клетки. Кооперация клеток в ходе иммунного ответа. Гиперчувствительность немедленного и замедленного типов.
Иммунная система
Иммунная система организма - это совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих поддержание антигенного гомеостаза (постоянства) организма путем распознавания и элиминации чужеродных антигенов. Функцию иммунной системы выполняют лимфоидные органы и ткани.
Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и тимус. К периферическим органам иммунной системы относятся селезенка, лимфатические узлы и скопления лимфоидной ткани, расположенные в слизистых оболочках и коже.
Клетки иммунной системы:
1. Иммунокомпетентные клетки – лимфоциты. Лимфоциты способны к распознаванию антигена и специфическому ответу на антигенный стимул;
2. Антигенпредставляющие клетки (АПК) – макрофаги и дендритные клетки – способны распознавать и поглощать чужеродные антигены, перерабатывать и представлять их иммунокомпетентным клеткам;
3. Клетки антиген-неспецифической резистентности - нейтрофилы, эозинофилы и базофилы – способны фагоцитировать инородные частицы. Эти клетки являются одним из факторов неспецифической защиты, однако в очаге воспаления они выделяют специфические белковые молекулы – цитокины, которые привлекают в очаг воспаления иммунокомпетентные клетки и активируют их.
Лимфоциты образуют две популяции – Т - и В-лимфоцитов, которые различаются по набору рецепторов, находящихся на их поверхности, и выполняют различные функции.
Т-лимфоциты проходят созревание в тимусе и выполняют функцию клеточного звена иммунитета. Т-лимфоциты распознают клетки, несущие чужеродные антигены, и уничтожают их после непосредственного контакта (атаки), а также выполняют функцию регуляции иммунного ответа.
В-лимфоциты у млекопитающих созревают в костном мозге. В-лимфоциты ответственны за гуморальное звено иммунитета - продукцию антител. После антигенного стимула В-лимфоцит превращается в лимфобласт – клетку, способную к делению. Часть лимфобластов дифференцируется в В-лимфоциты памяти, другая часть превращается в плазматические клетки, которые осуществляют продукцию антител.
Основные феномены иммунитета:
- Специфичность - иммунный ответ развивается только на тот антиген, который его индуцировал.
- Иммунологическая память – способность иммунной системы запоминать антигены, с которыми уже приходилось встречаться и при повторной встрече отвечать на антигенный стимул более активно и быстро.
- Иммунологическая толерантность – “терпимость” к собственным антигенам.
- Реакции гиперчувствительности - способность к гиперэргическим реакциям на антигенный стимул, приводящим к повреждению собственных тканей.
Клеточная кооперация в ходе иммунного ответа
Взаимодействие клеток в ходе иммунного ответа происходит по следующей схеме:
1) Макрофаги, дендритные клетки и В-лимфоциты осуществляют поглощение антигена, его процессинг (расщепление) и презентацию (представление).
2) Т-хелперы после распознавания презентированного антигена активируются и начинают продукцию цитокинов. В зависимости от состава продуцируемых цитокинов Т-хелперы (Тх) делятся на две субпопуляции: Тх1 и Тх2. Тх1 стимулируют клеточное звено иммунитета – цитотоксические CD8 – лимфоциты. Тх2 стимулируют гуморальное звено иммунитета – В-лимфоциты.
Гиперчувствительность немедленного и замедленного типов
Выделяют 4 типа реакций гиперчувствительности (классификация Джелла и Кумбса):
- реакции 1-го типа – анафилактические реакции;
- реакции 2-го типа – цитотоксические реакции;
- реакции 3-го типа – иммунокомплексные реакции, “болезни иммунных комплексов”;
- реакции 4-го типа – клеточно-опосредованные реакции.
В реакциях 1,2,3-го типов участвуют антитела. При повторном контакте с антигеном эти реакции развиваются очень быстро, поэтому они получили название “реакции гиперчувствительности немедленного типа”. Реакции 4-го типа, проявляющиеся относительно поздно после повторного введения антигена, называются “реакциями гиперчувствительности замедленного типа”.
1. Реакция гиперчувствительности (РГЧ) 1-го типа. К данным реакциям гиперчувствительности относят атопические реакции (бронхиальная астма, сенная лихорадка, крапивница, пищевая аллергия, аллергический ринит и конъюнктивит) и анафилактический шок. Аллергены: лекарственные вещества, гетерологичная сыворотка, пыльца растений, фекалии микроклещей пыли, пищевые продукты (яйца, молоко, крабы, рыба и др.). Диагностика: постановка кожных проб.
Лечение: гипосенсибилизация - подкожное введение возрастающих доз аллергена, в результате чего происходит нарастание синтеза IgG к соответствующему аллергену.
Профилактика: исключение контакта с аллергеном; при необходимости дробное введения гетерологичной лечебной сыворотки по Безредке. Назначение антигистаминных препаратов.
2. РГЧ 2-го типа. К данным реакциям относят цитотоксические реакции с участием IgG и комплемента. Наблюдаются в случае, если антитела реагируют с антигеном, находящимся на клеточной мембране. При этом к образовавшемуся комплексу присоединяется комплемент, последние фракции которого (С5-С9) называются перфоринами. Белковые молекулы этих фракций встраиваются в клеточную мембрану и образуют в ней крупную пору, через которую в клетку поступает вода. В результате происходит лизис клетки. Этот тип гиперчувствительности может развиться при длительном применении лекарственных препаратов, способных адсорбироваться на эритроцитах и других клетках. Примером РГЧ 2-го типа является гемолитическая болезнь новорожденных при резус-конфликте.
3. РГЧ 3-го типа. Механизм данных реакций связан с образованием большого количества иммунных комплексов при поступлении в организм избыточного количества чужеродного белка. Сывороточная болезнь развивается при введении лечебных или профилактических гетерологичных сывороток. В результате временного дефицита комплемента происходит отложение малых иммунных комплексов в стенках сосудов, суставах, почечных клубочках. После восполнения дефицита комплемента он фиксируется на малых иммунных комплексах (МИК), находящихся в тканях. К образовавшимся в результате этого большим иммунным комплексам (БИК) мигрируют макрофаги, которые поглощают БИК и выделяют цитокины, вызывающие воспалительную реакцию. Результатом РГЧ 3-го типа является развитие сывороточной болезни, проявлениями которой являются васкулит, артрит и гломерулонефрит.
Феномена Артюса. В отличие от сывороточной болезни, феномен Артюса - это бурная местная воспалительная реакция, которая сопровождается некрозом тканей в месте введения антигена. Обязательным условием для развития феномена Артюса является предварительная сенсибилизация организма данным антигеном (чужеродным белком) и наличие в сыворотке крови высокой концентрации антител к этому антигену.
4. РГЧ 4-го типа. Данные реакций происходят с участием цитотоксических лимфоцитов. Существуют 3 формы РГЧ 4-го типа: контактная, туберкулиновая и гранулематозная. Контактная гиперчувствительность характеризуется экзематозной реакцией в месте воздействия антигена. Сенсибилизация организма происходит, как правило соединениями никеля, хрома, веществами, входящими в состав моющих средств, то есть гаптенами. Основными АПК при контактной гиперчувствительности являются дендритные клетки кожи – клетки Лангерганса. Реакция контактной гиперчувствительности протекает в 2 стадии: сенсибилизации и проявления. Период сенсибилизации длится около 2 недель. Гаптен, проникнув в кожу, соединяется с белком. Этот комплекс поглощают дендритные клетки, которые впоследствии презентируют гаптен-белковый комплекс Т-лимфоцитам. В сенсибилизированном организме после повторного контакта с антигеном в течение 48-72 часов происходит миграция Т-лимфоцитов к месту контакта с антигеном и развивается местная воспалительная реакция.
Гиперчувствительность туберкулинового типа. Туберкулин – это фильтрат убитой культуры туберкулезной палочки, содержащий бактериальные антигены. Впервые был получен Р. Кохом. Реакция гиперчувствительности на туберкулин возникает только у лиц, в организме которых присутствуют живые возбудители туберкулеза. После внутрикожного введения туберкулина к месту введения мигрируют моноциты и сенсибилизированные Т-лимфоциты, которые выделяют цитокины (ФНО-альфа и бета). Цитокины повышают проницаемость сосудистой стенки, и в месте введения туберкулина образуется воспалительный инфильтрат, который достигает максимальных размеров через 48 часов.
Гранулематозная гиперчувствительность. Гранулематозные реакции развиваются в тех случаях, когда инфекционный агент остается жизнеспособным в макрофагах (при туберкулезе, проказе, бруцеллезе). Активированный макрофаг, внутри которого находятся живые возбудители, трансформируется в эпителиоидную клетку, которая активно продуцирует цитокины - ФНО. Эпителиоидные клетки сливаются друг с другом, образуя гигантские клетки Пирогова-Лангганса. В центре гранулемы располагаются эпителиоидные клетки, клетки Пирогова-Лангганса и макрофаги. Центр гранулемы окружают Т-лимфоциты. Кнаружи от Т-лимфоцитов находится зона пролиферирующих фибробластов, которые отграничивают зону воспаления от здоровых тканей.
Литература для подготовки к занятию:
1. Борисов микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.
2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. . М., 2004.
3. Поздеев микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.
