Практическое занятие №4.
2. Тема: Механизмы врожденного иммунитета. Цитокины.
3. Цель: Изучить эффекторные механизмы врожденного иммунитета.
4. Вопросы для самоподготовки:
Клеточные эффекторы врожденного иммунитета (нейтрофилы, макрофаги, дендритные клетки, естественные киллеры, эозинофилы, базофилы, тучные клетки). Гуморальные эффекторы врожденного иммунитета (система комплемента, реактанты острой фазы, белки теплового шока, цитокины). Альтернативный и классический пути активации комплемента. Бактерицидные продукты нейтрофилов и макрофагов (кислородзависимые, кислороднезависимые). Патогенаассоциированные молекулярные паттерны (образы патогенности, РАМР); свойства, структура, виды, роль во врожденном иммунитете. Рецепторы врожденного иммунитета. Распознавание (опосредственное, прямое) патогенов клетками врожденного иммунитета (растворимые рецепторы, мембранные рецепторы, цитоплазматические рецепторы). Строение Toll-подобных рецепторов, лиганды, экспрессия клетками иммунной системы. NOD-рецепторы (сайты связывания, функция). Пути передачи и последствия передачи сигналов с рецепторов врожденного иммунитета. Цитокины: классификация, свойства (избыточность, каскадность, плейотропность, синергизм, антагонизм). Система цитокинов (клетки-продуценты, клетки-мишени с рецепторами для цитокинов, растворимые цитокины, растворимые рецепторы, антагонисты рецепторов, антагонисты цитокинов). Типы цитокиновой регуляции клеток-мишеней (аутокринный, паракринный, эндокринный механизмы). Методы оценки системы цитокинов.5. Основные понятия темы.
Распознавание патогенов клетками врожденного иммунитета. Эффекторы
врожденного иммунитета. Медиаторы иммунитета.
Назначение врожденного (естественного) иммунитета –1. первичное распознавание клетками миеломоноцитарного ряда существенных сходных структурных компонентов различных патогенов - РАМР (pathogen-associated molecular patterns ), отсутствующих у человека и эндогенных измененных молекул (DAMP ) 2. уничтожение и удаление из организма патогенов и измененных эндогенных молекул (DAMP )
Механизмы распознавания «своего» и «чужого» на начальных этапах врожденного иммунитета включают распознающие патогенов и их компонентов клетки - клетки миеломоноцитарного ряда, распознаваемые структуры-. сходные консервативные структурные компоненты (или образцы -«паттерны») у патогенов - РАМР, а также
рецепторы, участвующие в распознавании патогенов – паттернраспознающие рецепторы (PRR) – молекулярные структуры распознавания различных типов микроорганизмов.
Примерами PAMP-ов являются ЛПС, пептидогликаны, белок флагеллин и др. К PRR относятся растворимые (белки системы комплемента и др ), мембранные ( Toll –рецепторы, CD-14 и др. ) и внутриклеточные( NOD-, RIG-like-рецепторы).Эффекторами врожденного иммунитета являются:фагоцитирующие клетки ( нейтрофилы, моноциты, макрофаги ), клетки, выделяющие медиаторы воспаления (базофилы, тучные клетки, эозинофилы ),натуральные киллеры (NK-клетки ). К гуморальным факторам врожденного иммунитета или молекулам относят:белки комплемента, белки острой фазы, цитокины. К эффекторным молекулам врожденного иммунитета относят атимикробные пептиды:дефенсины беспозвоночных, в-дефенсины, б-дефенсины, θ-дефенсины, кателицидины (LL-37, протегрины, профенины); Белки: лизоцим, фосфолипаза А2, сериновые протеиназы (эластаза, катепсин G), бактерицидный проницаемость-увееличивающий белок, лактоферрин, пероксидазы (миелопероксидаза, эозинофильная пероксидаза, лактопероксидаза); активные формы кислорода и азота: O2-, H2O2, OH., OCl-, NO.
В регуляции механизмов иммунитета активное участие принимают цитокины..С помощью медиаторов межклеточного взаимодействия осуществляется аутокринная и паракринная регуляция механизмов врожденного иммунитета. Аутокринная регуляция осуществляется за счет короткодистантного действия медиаторов (цитокинов) на сами клети-продуценты. При паракринной регуляции действие указанных веществ направлено на другие клетки-мишени (длиннодистантные сигнальные механизмы). Цитокины – физиологически активные полипептиды с молекулярной массой 15-60 кД. Цитокины продуцируются клетками иммунной системы (лимфоциты, моноциты) и клетками других типов (эпителиоциты, клетки эндотелия и др.). Наличие специфических рецепторов на поверхности клеток-мишеней является необходимым условием для реализации эффектов цитокинов. Характерная особенность цитокинов – способность действовать каскадно, системно: если одна клетка начинает выработку цитокинов, тем самым она индуцирует продукцию цитокинов в других клетках. Каждый тип иммунокомпетентных клеток способен вырабатывать несколько цитокинов, а с другой стороны, - каждый вид цитокинов может продуцироваться разными типами клеток. Важным свойством цитокинов является их полифункциональность с перекрытием разных эффектов. В процессе взаимодействия цитокинов имеют место как синергизм, так и антагонизм в зависимости от конкретной ситуации, в частности, это может привести к доминированию клеточной либо гуморальной формы защитных
6. Рекомендуемая литература:
1. Хаитов, [ : учебник / . - 2-е изд., перераб. и доп. - М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 528 с.
2. , , «Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии» Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2011.- 640 с.
3. Ярилин, [Текст] : учебник / . - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с. : ил.
4. , Шмагель / , // М.: Издательский Дом «МАГИСТР-ПРЕСС», 2013.-448с.
5. Кокрякова о врожденном иммуннитете.-СПб.: Наука,2006.-261 с.
7. Самостоятельная работа студентов к занятию.
Работа 1
Цель: определить функции клеток, активируемые в результате взаимодействия РАМР c TLR.
Задача: заполнить правую часть предлагаемой таблицы, используя лекционные материалы и литературу.
Функции клеток | Роль в защитных реакциях (заполняется студентами во время занятий) |
Индукция синтеза прововоспалительных цитокинов IL-1, IL-6, TNF | |
Индукция синтеза интерферонов I типа | |
Индукция синтеза и экспрессии рецепторов IL-8 и других хемокинов | |
Активация NO-синтазы | |
Синтез свободных форм кислорода | |
Индукция синтеза цитокинов семейства IL-12 | |
Индукция дифференцировки дендритных клеток | |
Работа 2
Цель: разобрать механизмы системного действия IL-1.
Задача: заполнить 3,4 графы (биологическое действие и роль в регуляции защитных реакций).
Органы и ткани | Клетки-мишени | Биологическое действие | Роль в регуляции защитных реакций |
1 | 2 | 3 | 4 |
ЦНС | Нейроны ЦНС | ||
Нейроны переднего гипоталамуса | |||
Эндокринная система | Клетки коры надпочечников | ||
Клетки гонад | |||
Клетки щитовидной железы | |||
Иммунная система | Нейтрофильные гранулоциты | ||
Базовые и тучные клетки | |||
Дендритные клетки | |||
Моноциты/ Макрофаги | |||
Т-лимфоциты | |||
В-лимфоциты | |||
NK-клетки | |||
Соединительная ткань | Фибробласты | ||
Костная ткань | Остеобласть и остеокласты | ||
Печень | Гепатоциты | ||
Сосудистая система | Эндотелиальные клетки | ||
Система кроветворения | Костномозговые предшественники гемопоэза | ||
Периферическая кровь | Лейкоциты | ||
Плазма крови |
ПИСЬМЕННОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Во внеучебное время
1. Составить схему (таблицу) по методам оценки системы цитокинов, используя материалы учебного пособия «Иммунология: практикум: учеб. пособие ( , и сооавт.). - М., 2010» .
2. Составить схему альтернативного и классического путей активации комплемента. Обозначить роль C3-, С5- конвертаз.
