ЛЕКЦИЯ 12
Механизм иммунного ответа. Виды антител. Иммунологическая толерантность.
ПЛАН:
Иммунный статус. Виды антител. Иммунный ответ. Динамика антителообразования. Механизм иммунологической памяти. Специфическая иммунопрофилактика.Основное содержание:
Иммунный статус.
Состояние функциональной активности иммунной системы человека в целом имеет жизненно важное для организма и обозначается понятием "иммунный статус".
Иммунный статус - это количественная и качественная характеристика состояния функциональной активности органов иммунной системы и некоторых неспецифических механизмов противомикробной защиты.
Виды антител.
Одной из основных форм иммунного ответа на внедрение в организм антигена является синтез АТ.
Антитела - это белки г-глобулиновой фракции в плазме крови, способные специфически связываться с АГ.
Исходя из своей структуры, АТ получили название «иммуноглобулины», их обозначают символом Ig. Они синтезируются В-лимфоцитами и их потомками - плазматическими клетками.
Вся совокупность B-лимфоцитов организма способна синтезировать огромное разнообразие антител - около 106-109. Однако точно установить, сколько разных антигенов потенциально способно связать одно антитело, принципиально невозможно.
Иммуноглобулины - класс структурно связанных белков, содержащих 2 вида парных полипептидных цепей: лёгкие (L, от англ. Light - лёгкий), с низкой молекулярной массой, и тяжёлые (H, от англ. Heavy - тяжёлый), с высокой молекулярной массой. Все 4 цепи соединены вместе дисульфидными связями.
Принципиальная схема строения молекулы иммуноглобулина (мономер) приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. «Молекула иммуноглобулина».
Обозначения: L - лёгкие цепи;
H - тяжёлые цепи;
V - вариабельная область;
С - константная область.
N-концевые области L - и Н-цепей (V-область) образуют 2 антигенсвязывающих центра - (Fab)2-фрагмент.
Fc-фрагмент молекулы взаимодействует со своим рецептором на мембране различных типов клеток (макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки).
На основании структурных и антигенных признаков Н-цепей иммуноглобулины подразделяют (в порядке относительного содержания в сыворотке крови) на 5 классов:
IgG (80%), IgA (15%), IgM (10%), IgD (менее 0,1%), IgE (менее 0,01%).Заглавная латинская буква справа от «Ig» обозначает класс иммуноглобулина - М, G, А, Е или D.
Молекулы IgG, IgD и IgE - мономеры, IgM - пентамер; молекулы IgA в сыворотке крови - мономеры, а в экскретируемых жидкостях (слёзная, слюна, секреты слизистых оболочек) – димеры (рисунок 2).
Рисунок 2. Мономеры и полимеры иммуноглобулинов. J-цепь (от англ. joining - связывающая) связывает остатки цистеина на C-концах тяжёлых цепей IgM и IgA
Иммуноглобулины класса G (IgG)
Составляют основную массу Ig в сыворотке крови - на их долю приходится 70-80% всех сывороточных Ig. IgG - мономер, имеет два антигенсвязывающих центра (может связать две молекулы АГ), активирует комплемент, легко проходит через плацентарный барьер и обеспечивает гуморальный иммунитет новорожденного в первые 3-4 мес после рождения.
Иммуноглобулины класса М (IgМ)
Наиболее крупные молекулы из всех Ig, пентамер имеет 10 антигенсвязывающих центров, и дополнительную J-цепь, соединяющую субъединицы.
На их долю приходится около 5-10% всех сывороточных Ig. является филогенетически наиболее древним, синтезируется предшественниками и зрелыми В-лимфоцитами, образуется в начале первичного иммунного ответа, являясь показателем острой инфекции первым начинает синтезироваться в организме новорожденного (определяется уже на 20-й неделе внутриутробного развития), не проходит через плаценту, активирует комплемент.
Обнаружение специфических АТ изотипа М в сыворотке крови новорожденного указывает на бывшую внутриутробную инфекцию или дефект плаценты.
Иммуноглобулины класса А (IgА)
Существуют в сывороточной и секреторной формах. На долю сывороточного IgА приходится около 10-15% всех сывороточных Ig.
Около 60% всех IgА содержится в секретах слизистых оболочек, они активируют комплемент.
Секреторный IgА - основной фактор местного иммунитета слизистых оболочек ЖКТ, мочеполовой системы и дыхательных путей. Обладает дополнительным секреторным пептидом (S-цепь). Переносится в просвет органа эпителиальными клетками. Препятствует адгезии микроорганизмов на эпителиальных клетках слизистых оболочек.
Иммуноглобулины класса Е (IgE)
Называют реагинами.
Составляют около 0,002% всех циркулирующих Ig. Синтезируются зрелыми B-лимфоцитами и плазматическими клетками преимущественно в лимфоидной ткани бронхолегочного дерева и ЖКТ, не проходят через плаценту.
Обладают выраженной цитофильностью - сродством к тучным клеткам и базофилам, участвуют в развитии аллергической реакции I типа.
Иммуноглобулины класса D (IgD)
Практически полностью содержатся в сыворотке крови и составляют около 0,2% общего количества циркулирующих Ig.
Не проходят через плацентарный барьер, являются рецепторами предшественников В-лимфоцитов.
3. Иммунный ответ.
Изучите схемы иммунного ответа по ссылке,
http://elvnxpt. /shema-immunnogo-otveta. html
Выберите для себя схему
Вырежьте из цветной бумаги компоненты схемы
Соберите схему-аппликацию «иммунный ответ».
Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме.
Различают:
1) первичный иммунный ответ (возникает при первой встрече с антигеном);
2) вторичный иммунный ответ (возникает при повторной встрече с антигеном).
Любой иммунный ответ состоит из двух фаз:
1) индуктивной; представление и распознавание антигена. Возникает сложная кооперация клеток с последующей пролиферацией и дифференцировкой;
2) продуктивной; обнаруживаются продукты иммунного ответа.
При первичном иммунном ответе индуктивная фаза может длиться неделю, при вторичном – до 3 дней за счет клеток памяти.
В иммунном ответе антигены, попавшие в организм, взаимодействуют с антигенпредставляющими клетками (макрофагами), которые экспрессируют антигенные детерминанты на поверхности клетки и доставляют информацию об антигене в периферические органы иммунной системы, где происходит стимуляция Т-хелперов.
Далее иммунный ответ возможен в виде по одного из трех вариантов:
1) клеточный иммунный ответ;
2) гуморальный иммунный ответ;
3) иммунологическая толерантность.
Клеточный иммунный ответ – это функция T-лимфоцитов.
Происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза лимфокинов, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе.
В регуляции иммунного ответа участвуют два подтипа T-клеток: T-хелперы усиливают иммунный ответ, T-супрессоры оказывают противоположное влияние.
Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток. Т-хелперы, получившие антигенную информацию, передают ее В-лимфоцитам.
В-лимфоциты формируют клон антителопродуцирующих клеток.
При этом происходит преобразование B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена.
Образующиеся антитела вступают во взаимодействие с антигеном с образованием комплекса АГ – АТ, который запускает в действие неспецифические механизмы защитной реакции.
Эти комплексы активируют систему комплемента.
Взаимодействие комплекса АГ – АТ с тучными клетками приводит к дегрануляции и выделению медиаторов воспаления – гистамина и серотонина.
При низкой дозе антигена развивается иммунологическая толерантность. При этом антиген распознается, но в результате этого не происходит ни продукции клеток, ни развития гуморального иммунного ответа.
Иммунный ответ характеризуется:
1) специфичностью (реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном);
2) потенцированием (способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена);
3) иммунологической памятью (способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени).
4. Динамика антителообразования.
Динамика образования антител имеет различный характер в зависимости от силы и частоты антигенного воздействия, состояния иммунной системы организм
При первичном и повторном введении антигена динамика антителообразования имеет различный характер и протекает в несколько стадий.
Различают
индуктивную (латентную) продуктивную стадии антителообразования.Индуктивная стадия длится от момента антиген попадания антигена в организм до появления антител в крови. Продолжительность индуктивной стадии при первичном иммунном ответе составляет 3-5 суток.
Затем наступает продуктивная стадия, в которой различают:
- логарифмическая фаза – когда наблюдается интенсивное поступление синтезированных антител из плазмоцидов в крови и лимфу;
- в стационарной фазе количество специфических антител достигает максимума, продолжительность этой фазы 15-30 суток;
- фаза снижения, когда отмечается постепенное снижение титров антител.
Продолжительность этой фазы 1-6 месяцев и более.
Такая динамика антителообразования наблюдается при первичном контакте с антигеном и называется первичным иммунным ответом. Повторный контакт с тем же антигеном формирует вторичный иммунный ответ.
Кривая вторичного иммунного ответа характеризуется укорочением латентной фазы от нескольких часов до 1-2 суток. Логарифмическая фаза отличается более интенсивной динамикой прироста и более высоким титром антител. Стационарная фаза и фаза снижения характерна более затяжная динамика - несколько месяцев и даже лет. Динамику антителообразования при первичном и вторичном иммунном ответе можно изобразить в виде кривой:
5. Механизм иммунологической памяти.
Иммунологическая память – способность иммунной системы запоминать предшествовавший контакт с антигеном и в течение некоторого времени после снятия раздражения обеспечивать иммунный ответ к этому антигену.
Это свойство иммунитета определяет его продолжительность и напряжённость после перенесённых инфекций и введения вакцин, обеспечивается за счёт долгоживущих Т и В – лимфоцитов – клеток памяти.
Клетки памяти – это антигенстимулированные Т и В лимфоциты, которые после взаимодействия с антигеном, осуществляют 2-3 деления и переходят в покоящееся состояние, и длительно циркулируют в организме. При повторной встрече клеток – памяти с данным антигеном они быстро дают вторичный иммунный ответ.
Иммунологическая толерантность – отсутствие иммунного ответа организма на некоторые антигены.
Развивается в результате запрета, налагаемого Т и В супрессорами на образование клеток – эффекторов против данного антигена.
Иммунологическая толерантность может быть:
- искусственной – создаётся искусственно путём назначения иммуннодепрессантов и цитостатиков, используется в трансплантологии;
- естественной – между матерью и плодом, к собственным антигенам организма.
Специфическая иммунопрофилактика.
Специфическая иммунопрофилактика – эта введение иммунных препаратов с целью предупреждения инфекционных заболеваний.
Она подразделяется на вакцинопрофилактику (предупреждение инфекционных заболеваний с помощью вакцин) и серопрофилактику (предупреждение инфекционных заболеваний с помощью сывороток и иммуноглобулинов)
Иммунотерапия – введение иммунных препаратов с лечебной целью.
Она делится на:
вакцинотерапию (лечение инфекционных заболеваний с помощью вакцин) серотерапию (лечение инфекционных заболеваний с помощью сывороток и иммуноглобулинов).К препаратам для создания искусственного активного приобретенного иммунитета относят вакцины.
Вакцины представляют собой антигены, которые, как и все другие, активируя иммунокомпетентные клетки организма, вызывают образование иммуноглобулинов и развитие многих других защитных иммунологических процессов, обеспечивающих невосприимчивость к инфекциям.
При этом создаваемый ими активный искусственный иммунитет, так же как постинфекционный, возникает через 10-14 дней и, в зависимости от качества вакцины и индивидуальных особенностей организма, сохраняется от нескольких месяцев до нескольких лет.
Домашнее задание:
1. Изучите материал электронного учебника
http://www. medcollegelib. ru/doc/ISBN9785970435991-0009.html? SSr=530133c5e41734aa92bd50889501497664
2. Выполните задание в тексте
3. Заполните таблицу
«Особенности иммуноглобулинов различных классов».
Особенности строения | Основные характеристики |
| |
| |
| |
| |
|
