99478

Иммунная система

Доклад

Биология и генетика

Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие иммунных клеток – иммуноцитов (центральные и периферические органы кроветворения, Т-лимфоциты, В-лимфоциты, плазматические клетки и макрофаги), выполняющие роль распознавания чужеродного антигена.

Русский

2016-09-20

58 KB

0 чел.

Иммунная система.

Иммунитет - это защита организма от всего генетически чужеродного микробов, вирусов, чужих клеток или генетически измененных собственных клеток.

Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие иммунных клеток – иммуноцитов (центральные и периферические органы кроветворения, Т-лимфоциты, В-лимфоциты, плазматические клетки и макрофаги), выполняющие роль распознавания чужеродного антигена.

Полноценный иммунитет складывается из неспецифической резистентности и специфического иммунного ответа (клеточного и гуморального иммунитета).

Антигены – сложные органические вещества при поступлении в организм вызывающие специфический иммунный ответ. Свойствами антигенов обладают бактерии, вирусы, паразиты, чужеродные клетки и ткани, переродившиеся собственные клетки организма, продукты жизнедеятельности чужеродных клеток.

Неспецифическая резистентность представлена стереотипными механизмами, возникла раньше в онтогенезе и включается раньше других при попадании антигена в организм.

Неспецифическая резистентность представлена следующими факторами:

механические барьеры. Такими барьерами являются кожа, обладающая бактерицидностью за счет наличия собственной нормальной микрофлоры, кислой реакции, влажности; слизистые оболочки, с теми же факторами, что и кожа, содержащими лизоцим, Ig A; кислое содержимое желудка и др. К механическим факторам относится также удаление микроорганизмов при кашле, чихании, рвоте, диарее, потоотделении, слущивании эпителия и др. Повышение температуры тела, которая мобилизует защитные силы организма.

гуморальные факторы, которые находятся в сыворотке крови, секрете слизистых, тканях. Нормальные антитела – в сыворотке крови, образуются либо в результате скрытой иммунизации или наследуются. Интерферон – противовирусное вещество. Лизоцим – антибактериальное и бактериостатическое вещество (разрушает мембраны бактерий). Комплемент – группа белков, содержащаяся в свежей сыворотке крови человека и животных и активизирующаяся при связывании антител с антигенами. Этот процесс приводит к лизису определенных типов клеток (лизис, опосредованный комплементом) или к образованию биологически активных веществ из белков комплемента, которые, прикрепляясь к бактериям, облегчают их фагоцитоз нейтрофилами. Такие вещества называются опсонинами.

фагоцитоз и воспаление. Воспаление – это ответная реакция организма на внедрение инфекционного агента. Воспаление характеризуется местными (гиперемия, отек, повышение температуры, боль, нарушение функции) и общими факторами.

Стадии воспаления:

1 стадия – микрофагическая – характеризуется сосудистой и клеточной реакцией. Вначале сосудистой реакции наблюдается спазм сосудов, который затем сменяется их дилатацией. Это приводит к замедлению кровотока, краевому стоянию лейкоцитов, пропотеванию жидкости и лейкоцитов в окружающую соединительную ткань. На границе с инородным телом нейтрофилы образуют лейкоцитарный вал, отграничивая тем самым здоровые ткани. Нейтрофилы фагоцитируют разрушенные клетки, инородные тела, микроорганизмы и при этом сами погибают, образуя гной.

2 стадия – макрофагическая – характеризуется активацией макрофагов соединительной ткани, моноциты выходят из кровотока и преобразуются в макрофаги, которые мигрирую к очагу воспаления. Макрофаги – это своеобразные «дворники», которые фагоцитируют бактерии, гной, измененные ткани и полностью очищают очаг воспаления.

3 стадия – фибробластическая – характеризуется активацией и размножением фибробластов соединительной ткани. Они синтезируют межклеточное вещество, состоящее из коллагеновых волокон и аморфного вещества, образуют соединительнотканный рубец, а вокруг инородного тела – капсулу.

Специфический иммунный ответ представлен клеточным и гуморальным иммунитетом.

При клеточном иммунитете эффекторными клетками являются цитотоксические Т-лимфоциты (Тц или Т-киллеры), которые непосредственно уничтожают чужеродные клетки или патологически измененные клетки собственного организма, выделяя литические вещества. При гуморальном иммунитете эффекторными клетками являются плазматические клетки, синтезирующие и выделяющие в кровь антитела. Кроме цитотоксических лимфоцитов имеются так называемые натуральные киллеры (Нк), участвующие в клеточном иммунитете. Они образуют первую линию защиты, действуют немедленно, быстро разрушая антигены. Тц образуют вторую линию защиты, т.к. для их развития требуется время и они вступают в действие позже Нк.

ГЛАВНЫЕ МОЛЕКУЛЫ ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ – это гликопротеиды, кодируемые генами, составляющими ГЛАВНЫЙ КОМПОНЕНТ ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ (МНС –major histocompatibiliti complex). В молекулах МНС находятся гены, контролирующие главные трансплантационные антигены, которые определяют интенсивность иммунного ответа. Молекулы МНС имеются на поверхности клеток всех высших позвоночных. Существует два основных класса молекул МНС.

Молекулы I класса находятся практически на всех клетках и узнаются цитотоксическими Т-клетками, взаимодействующими с любой клеткой организма, зараженной вирусом.

Молекулы II класса находятся на клетках, участвующих в иммунных ответах – лимфоцитах, макрофагах и узнаются Т-хелперами, взаимодействуя с В-лимфоцитами и макрофагами (антигенпредставляющими клетками).

Клеточный иммунитет формируется при трансплантации органов и тканей, инфицированных вирусами, злокачественном опухолевом росте. В клеточном иммунитете участвует Т-киллеры (Тц), реагирующие с антигеном в комплексе с гликопротеинами МНС I класса в плазматической мембране клетки-мишени. Т-киллер разрушает клетку, инфицированную вирусом, при обнаружении на ее поверхности фрагментов вирусных белков в комплексе с МНС I класса, что приводит к высвобождению Т-киллерами порообразующих белков (перфоринов), которые встраиваются в мембрану клетки-мишени и преобразуются в трансмембранные каналы. Каналы делают мембрану проницаемой, что способствует гибели клетки, пораженной вирусом.

При гуморальном иммунитете эффекторные клетки выделяют в кровь антитела.

Антитела – сложные белки, синтезируемые плазматическими клетками, способные специфически соединяться с соответствующими антигенами и их обезвреживать. Обнаружение антител в глобулиновой фракции белков крови обусловило их название – иммуноглобулины. Выявлено несколько классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

Молекула антитела имеет форму Y и состоит из 4 полипептидных цепей – двух идентичных тяжелых цепей – Н-цепей и параллельно расположенных двух идентичных легких L – цепей, соединенных дисульфидными (S-S) мостиками. Каждая Н- и L-цепь иммуноглобулиновой молекулы имеет вариабельные области (V), располагающиеся на обеих ветвях Н- и L –цепей, и постоянные области С. В вариабельных областях находятся антигенсвязывающие участки – два Fab – фрагмента – места распознавания и связывания антигена. Постоянные области находятся в Fc – фрагменте, образованном лишь Н-цепями. Эти области обеспечивают связывание компонентом комплемента и клеточных рецепторов. Выявлено 5 типов тяжелых и 2 типа легких цепей, различное сочетание которых обеспечивает образование множества разновидностей антител с уникальными участками связывания антигенов. Антитела инактивируют вирусы, токсины, бактерии.

Виды Ig.

Ig G (75%)– циркулирует в крови и лимфе. Способен проходить через гемато-плацентарный барьер и из плазмы крови в тканевую жидкость. Соединяется с антигенами, активизирует систему комплемента и лизис клеток. Содержание повышается при инфекциях и снижается при недостатке гуморального иммунитета.

Ig A (15%)– преобладает в секретах желез (пот, слезы, слизь, молоко, вагинальный и простатический секреты), в слизистых оболочках, в лимфатических узлах и селезенке. Это первая линия противомикробной защиты.

Уровень в крови повышается при респираторных и кишечных заболеваниях.

Ig M (10%)– секретируется плазмоцитами, активирует комплемент, не проходит через плаценту.

Ig D (0,2%) – опосредует дифференцировку В-клеток, являясь маркером В-лимфоцитов. Не проходит через плаценту, не связывает комплемент.

Ig E (следы)– активирует тучные клетки и базофилы в аллергических реакциях. Не связывает комплемент, не проходит через плаценту. При повторном воздействии аллергена распознает его и вызывает выделение гистамина тканевыми базофилами, что приводит к местному отеку, сыпи и возникновению приступа астмы и анафилактическому шоку. Плазмоциты с Ig E встречаются в бронхиальных и перитонеальных лимфатических узлах, слизистой оболочке ЖКТ и селезенке.

При первой встрече с антигеном (первичный ответ) лимфоциты стимулируются и превращаются в бластные формы, которые пролиферируют и дифференцируются в иммуноциты, что увеличивает количество лимфоцитов, «узнавших» антиген. В результате образуется два типа клеток – эффекторные и клетки памяти. Эффекторные клетки непосредственно участвуют в ликвидации антигенов (активированные лимфоциты и плазматические клетки), а клетки памяти – это лимфоциты, превращающиеся в неактивные формы и несущие информацию о данном антигене. При повторном попадании данного антигена они обеспечивают быстрый иммунный ответ большей интенсивности (вторичный ответ).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КЛЕТОК В ИММУННОМ ОТВЕТЕ.

В гуморальном иммунном ответе принимают участие макрофаги (антигенпродуцирующие клетки), Т-хелперы и В-лимфоциты.

Попавший в организм антиген поглощается макрофагом, который расщепляет его на фрагменты, которые в комплексе с молекулами МНС класса II появляются на поверхности клетки. Такая обработка антигена макрофагом называется процессированием антигена. Антиген, обработанный макрофагом распознается Тх, что стимулирует секрецию интерлейкина 1 (ИЛ-1) макрофагом. При воздействии ИЛ-1 активизируется синтез ИЛ-2 Т-хелпером. В свою очередь ИЛ-2 активирует В-лимфоциты.

Активации В-лимфоцита способствует также непосредственному взаимодействию его с антигеном. В-лимфоцит процессирует антиген и представляет его фрагмент в комплексе с молекулой МНС II класса. Этот комплекс узнается Тх, что приводит к секреции Тх –клеткой интерлейкинов ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и интерферона. Под воздействием ИЛ-4 происходит активация В-лимфоцитов, ИЛ-5 стимулирует их пролиферацию, ИЛ-6 способствует превращению В-лимфоцитов в плазматические клетки. Активация В-лимфоцитов приводит к их усиленному размножению и дифференцировке в эффекторные клетки (плазматические клетки) и В-клетки памяти. При этом плазматические клетки синтезируют антитела. Интерферон активирует макрофаги, которые начинают более активно фагоцитировать и разрушать микроорганизмы

Т-супрессоры (Тс) подавляют способность лимфоцитов участвовать в выработке антител и таким образом обеспечивают иммунологическую толерантность, т.е. нечувствительность к определенным антигенам. Тс регулируют количество образующихся плазматических клеток и количество антител, ими синтезируемых. Известно, что Тс могут подавлять также и реакции клеточного иммунитета.

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА Т –ЛИМФОЦИТОВ.

Предшественники Т-лимфоцитов (Т-лимфобласты или пре-Т-лимфоциты) из красного костного мозга мигрируют в тимус, где они пролиферируют, трансформируются в Т-лимфоциты и проходят антигеннезависимую дифференцировку и специализацию без участия антигенов. На поверхности Т-лимфоцитов под воздействием микроокружения (ретикуолоэпителиальных клеток) появляются специфические мембранные рецепторы, распознающие анигены. Затем Т-лимфоциты, среди которых выделяют три типа лимфоцитов: цитотоксические Т-киллеры (Тк), Т-хелперы (Тх) и Т-супрессоры (Тс) - из тимуса перемещаются в тимусзависимые зоны периферических органов кроветворения. Здесь происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т-лимфоцитов в результате их встречи с антигеном, с образованием зрелых и долгоживущих клетки (Т-эффекторные и Т-клетки памяти). Эти процессы протекают при воздействии микроокружения: ретикулярной стромы и интердигитирующих клеток (бывших макрофагов, адсорбирующих на своей поверхности антитела и передающих эту информацию на Т-лимфоциты).

В процессе дифференцировки на поверхности Т-лимфоцитов появляются специфические мембранные молекулы гликопротеидов, которые обнаруживаются с помощью специфических моноклональных антител, которые реагируют лишь с одним антигеном клеточной мембраны. Имеются наборы антител к дифференцировочным антигенам лимфоцитов человека, которые составляют группы или «кластеры», узнающие один-единственный белок клеточной поверхности. Создана номенклатура дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека, выявляемых моноклональными антителами. Эта номенклатура получила название CD-номенклатуры (CD – claster of differentiation – кластер дифференцировки). Она базируется на группах моноклональных антител, реагирующих с одними и теми же дифференцировочными антигенами.

Среди лимфоцитов крови, кроме вышеописанных Тц, выполняющих функцию киллеров, имеются так называемые натуральные киллеры – Нк – участвующие в клеточном иммунитете. Они образуют первую линию защиты против антигенов, действуя немедленно и быстро разрушая их. В собственном организме Нк разрушают опухолевые клетки и клетки, инфицированные вирусом. Тц образуют вторую линию защиты, так как для их образования требуется время, поэтому они вступают в действие позже Нт.

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА В-ЛИМФОЦИТОВ.

Предшественники В-лимфоцитов (В-лимфобласты) развиваются в красном костном мозге, где проходят антигеннезависимую дифференцировку и специализацию. При воздействии микроокружения (ретикулярной стромы) красного костного мозга они приобретают на своей поверхности иммуноглобулиновые рецепторы различных классов: Ig M, Ig G и другие. Дифференцированные В-лимфоциты поступают в периферические органы кроветворения, где при воздействии антигенов (антигензависимая дифференцировка и пролиферация) В-лимфоциты специализируются с образованием плазмоцитов и В-клеток памяти. Микроокружением для них в периферических органах кроветворения является ретикулярная строма и дендритные клетки (бывшие макрофаги, передающие на В-лимфоциты информацию об антигенах), что приводит к образованию эффекторных клеток – плазмоцитов и клеток В-памяти.

МАКРОФАГИ.

Макрофаги играют важную роль в естественном и в приобретенном иммунитете организма. Участие их в естественном иммунитете проявляется в их способности к фагоцитозу и в синтезе ряда активных веществ (например, компонентов системы комплемента, фагоцитин, лизоцим, интерферон, эндогенный пироген и др.), которые являются основными факторами естественного иммунитета.

Их роль в приобретенном иммунитете заключается в пассивной передаче антигена иммунокомпетентным клеткам (Т- и В-лимфоцитам), а также в индукции специфического ответа на антигены.

Макрофаги участвуют как в первой (индуктивной) фазе иммунитета, стимулируя лимфоциты, так и в его конечной фазе (продуктивной), стимулируя выработку антител и разрушение антигенов. Антигены, фагоцитированные макрофагами, вызывают более сильный иммунный ответ по сравнению с теми, которые не фагоцитированы ими. Макрофаги фагоцитируют как растворимые (белки), так и корпускулярные антигены. Причем, последние вызывают более сильный иммунный ответ. Фагоцитоз значительно облегчается, если антигены опсонизированы, то есть соединены с антителами или комплексом антитела и комплемента. Процесс опсонизазии обеспечивается присутствием на мембране макрофага рецепторов, которые связывают часть молекулы антитела (Fc – фрагмент) или часть комплемента.

В распознавании антигена выделяют два этапа. В первом этап макрофаги фагоцитируют антигены. Во втором этапе в фаголизосомах макрофага накапливаются растворимые антигены и корпускулярные бактериальные антигены, перерабатываются (переводятся из корпускулярной формы в молекулярную) и выделяеются из макрофага. Выделенный переработанный материал оказывает стимулирующее влияние на пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов.

В В-зонах лимфатических узлов и селезенки имеются специализированные макрофаги (дендритные клетки), на поверхности которых находятся антигены, передающиеся на В-лимфоциты, в результате чего стимулируется их пролиферация и дифференцировка с образованием плазматических клеток и клеток В-памяти. В Т-зонах этих органов располагаются интердигитирующие клетки, влияющие на дифференцировку Т-лимфоцитов, приводящую к образованию Тк, Тх и Тс. Макрофаги принимают непосредственное участие в кооперативном взаимодействии клеток в иммунных реакциях организма.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63411. Управление режимами работы добывающих и нагнетательных скважин при заводнении 614 KB
  Режимы работы скважин определяют скорость вытеснения нефти или депрессию давления в пласте градиенты давления в пласте. Оценка добывных возможностей скважин при заводнении При заводнении пласта закачиваемыми водами происходит снижение коэффициента продуктивности скважины.
63412. ВЫБОР СУБД 404 KB
  Оптимизацию этих расходов можно произвести через правильный выбор СУБД. Выбор СУБД представляет собой сложную многопараметрическую задачу и является одним из важных этапов при создании БД.
63414. Мультиплексирование по времени 162.82 KB
  Принцип временного объединения каналов удобно пояснить с помощью коммутаторов в виде синхронно вращающихся распределителей на передающей и приемной стороне рисунок...
63417. Рынок. Основные проблемы и цели рыночной организации. Функции рынка. Виды рынка 95 KB
  Первоначально рынок рассматривался как базар место рыночной торговли рыночная площадь. Это объясняется тем что появился рынок в период разложения первобытно-общинного общества когда устанавливается более или менее регулярный обмен между общинами.
63419. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CASE–ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БД 630 KB
  Помимо этого представляется весьма важным для любой компании иметь возможность повторного использования уже существующих элементов архитектуры и дизайна а также ранее созданных и скомпонованных программных и системных наработок включая элементы модели и ранее полученный код.