Сборник методических указаний для студентов имм..

МЕЖДУНАРОДНЫЙ КАЗАХСКО-ТУРЕЦКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Х.А.ЯСАВИ




К.С.Бабаева









Туркестан 2007 год
УДК 616.079:378.17

Автор: К.С.Бабаева
СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ОБЩЕЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ ИММУНОЛОГИИ.
Учебно-методическое пособие. – Туркестан, 2007. – 106 стр.

Международный казахско-турецкий университет имени Х.А.Ясави

Рецензенты:
Дильбарканова Р. – доктор биологических наук, профессор
Исаханов А.Х. – заведующий кафедрой терапии Туркестанского
медицинского колледжа





В учебно-методическом пособии «Сборник методических указаний для студентов по общей и клинической иммунологии» отражены современные достижения иммунологии. В пособии изложена информация об иммунной системе, неспецифических и специфических факторах защиты, о методах оценки гуморального и клеточного звена иммунной системы. Дана характеристика антигенов, иммуноглобулинов, рассмотрены механизмы иммунного ответа.
В предлагаемом учебно-методическом пособии отражены современные достижения иммунологии. Рассмотрены методы лабораторной иммунодиагностики, вопросы иммунодефицтных состояний.
Каждый раздел завершается тестовыми вопросами для самоконтроля усвоения знаний.
Утвержен и рекомендован к печати учебно-методическим советом института Естествознания и медицины МКТУ имени Х.А.Ясави.
ЗАНЯТИЕ 1

Тема: Строение иммунной системы. Основные теории иммунитета. Понятие иммунного ответа. Антигены, их основные характеристики. Система гуморального иммунитета. Дифференцировка В-лимфоцитов.

Актуальность темы:

Иммунология - наука об иммунитете. Изучает генетические, молекулярные и клеточные механизмы реагирования организма на чужеродные субстанции, именуемые антигенами. Антигенами могут быть микроорганизмы, чужеродные в генетическом отношении клетки или ткани, продукты жизнедеятельности чужеродных клеток -белки, полисахариды и др. Антигенные молекулы могут быть синтезированы искусственно. Кроме того, при нарушении механизмов иммунного реагирования возможны реакции против аутоантигенов. Система органов и клеток, осуществляющая реагирование против чужеродных субстанций, получила название иммунной системы организма. Именно она обеспечивает иммунитет - защиту от бактерий, вирусов, паразитов, элиминацию отмирающих и мутационно изменившихся собственных клеток тела, противораковую защиту.
Чрезвычайно важным для понимания механизмов развития иммунного ответа как со стороны врожденного, так и приобретенного специфического иммунитета является понимание того, какое вещество может претендовать на название антиген.
К антигенам следует отнести вещества, обладающие двумя основными свойствами: 1) иммуногенностью - способностью индуцировать специфический иммунный ответ, в результате чего продуцируются антитела или иммунные лимфоциты; 2) антигенностью - способностью специфически реагировать с антителами или клетками, которые продуцировались на введение данного антигена. Иммуногенные вещества всегда являются антигенами, в то время как антигены не всегда способны быть иммуногенами.
Гуморальное звено иммунитета делится на специфический и неспецифический формы иммунитета. Гуморальный специфический иммунитет осуществляется благодаря образованию антител плазматическими клетками в ответ на антигенную стимуляцию В-лимфоцитов.

Цели занятия.
Студент должен знать:
исторический путь развития иммунологии;
основные теории иммунитета;
виды иммунитета;
строение иммунной системы на органном, клеточном и молекулярном уровнях;
понятие об иммунном ответе;
антигены, их основные виды и характеристики строение и функции гуморального иммунитета;
систему гуморального иммунитета;
структуру и задачи лабораторной клинической иммунологии.

Студент должен уметь:
соблюдать технику безопасности лаборатории;
работать с дезинфицирующими средствами;
обработать, получать, хранить пробы;
работать с центрифугой, микроскопом, термостатом, на ионометре;
оформлять результаты анализов;
определять уровень лизоцима;
определять стадии фагоцитоза и механизмы метаболического взрыва;
определять иммунные комплексы.

Вопросы для самоподготовки к занятию:
Предмет и задачи иммунологии
Задачи современной иммунологии
Исторические этапы развития иммунологии
Возникновение иммунологии как науки. Вклад Л.Пастера.
Развитие инфекционной и неинфекционной иммунологии (И.И.Мечников, К.Ландштейнер)
Роль Ф.Бернета, Г.П.Медавара, Д.П.Эрлиха, Ж.Доссэ, Д.М.Гашек, Э.Дженнер в развитии иммунологии
Развитие отечественной иммунологии
Определение иммунитета
Виды иммунитета
Понятие о фагоцитозе
Центральные органы иммунной системы и их функции
Периферические органы иммунной системы и их функции
Основные функции В- и Т-лимфоцитов
Понятие об иммунологической реактивности
Основные виды иммунных реакций - гуморальные, клеточные, толерантность, иммунологическая память
Этапы иммунной реакции
Антигены и их характеристика
Антигены и их свойства. Химическая природа
Антигенная структура бактериальной клетки, групповые и видовые антигены, антигенная мимикрия
Виды реакций, вызываемые антигенами.
Взаимодействие антител с антигенами
Иммунные реакции в ответ на воздействие антигена
Гуморальная система иммунитета, основные функции
Этапы дифференцировки В-лимфоцитов

Тесты по теме
1. Иммунология - это наука:
А. Об иммунитете
Б. О строении тела человека
В. О функции органов, тканей
Г. О биохимических реакциях в организме
2. Укажите значимых практических внедрений в истории научной иммунологии:
А. Решение проблемы вакцинации против оспы, коклюша и др.
Б. Определение групп крови
В. Определение резус-гемолитической
Г. Открытие иммунологической толерантности
Д. Все верно
З. Назовите основоположников иммунологии:
А. Вернет
Б. Л.Пастер
В. И.И.Мечников
Г. П.Медавар
4. Кто доказал, что иммунитет защищает организм не только от микробов, но и от
клеток чужеродного организма
А. Л.Пастер
Б. Ф.Вернет
В. П.Медавар
Г. И.И.Мечников
Д. П.Эрлих
5. Кто доказал, что иммунитет срабатывает на чужие клетки, если они отмечаются
всего по одному гену гистосовместимости, т.е. по минимальному признаку:
А. И.И.Мечников
Б. П. Эр лих
В. Л.Пастер
Г. П.Медавар
Д. Ф.Бернет
6. Кто впервые сформировал принцип создания вакцин из микробов с ослабленной вирулентностью:
А. И.И.Мечников
Б. П.Эрлих
В. Л.Пастер
Г. П.Медавар
Д. Ф.Бернет
7. Кто является основоположником гуморальной теории иммунитета:
А. И.И.Мечников
Б. Ф.Бернет
В. Э.Беринг
Г. П.Эрлих
Д. Л.Пастер
8. Кто является основоположником клеточной теории иммунитета:
А. И.И.Мечников
Б. Ф.Бернет
В. Э.Беринг
Г. П.Эрлих
Д. Л.Пастер
9. Кто впервые открыл толерантность:
А. И.И.Мечников
Б. Л.Пастер
В. Ж.Доссэ
Г. П.Медавар
Д. М.Гашек
10. Кто впервые открыл фагоцитоз:
А. Л.Пастер
Б. И.И.Мечников
В. Ф.Бернет
Г. О.Петров
Д. П.Эрлих
11. Какими свойствами обладает иммунная система организма:
А. Распознавание антигенов
Б. Память
В.Толерантность
Г. Фагоцитоз
Д. Лизис
12. К центральным органам иммунной системы относятся:
А. Селезенка
Б. Тимус
В. Печень
Г. Костный мозг
Д. Лимфатически узлы
13. К периферическим органам иммунной системы относятся:
А. Селезенка
Б. Тимус
В. Печень
Г. Костный мозг
Д. Лимфатически узлы
14. В каких органах имеются Т и В зоны
А. Селезенка
Б. Тимус
В. Лимфатические узлы
Г. Лимфатические фолликулы
Д. Костный мозг
15. Укажите основные функции В-лимфоцитов:
А. Синтез иммуноглобулинов
Б. Регуляторная
В. Эффекторная
Г. Синтез клеток иммунологической памяти
Д. Фагоцитоз
16. Укажите основные функции Т-лимфоцитов:
А. Синтез иммуноглобулинов
Б. Регуляторная
В. Эффекторная
Г. Синтез клеток иммунологической памяти
Д. Фагоцитоз
17. К неспецифическим факторам защиты организма не относится:
А. Фагоцитоз
Б. Кожа, слизистые оболочки
В. Нормальная микрофлора
Г. Иммуноглобулины
Д.Интерфероны
18. Как участвуют кожа и слизистые оболочки для защиты организма:
А. Как механический барьер
Б. Выделением жирных и молочных кислот
В. Бактерицидное действие
Г. Макрофагами
Д. Иммуноглобулинами
19. К функциям фагоцитов не относится:
А. Секреторная
Б. Защитная
В. Барьерная
Г. Представляющая
20. Какие клетки относятся к микрофагам:
А. Эритроциты
Б. Гранулоциты
В. Моноциты
Г. Стволовые клетки
Д. Лимфоциты
21. К характерным свойствам антигенов не относится:
А. Взаимодействие с антигенами
Б. Иммуногенность
В. Антигенность
Г. Растворимость в жидкостях организма
22. Укажите свойства антигенной мимикрии:
А. Антигенность
Б. Иммуногенность
В. Общность антигенов с тканями организма
Г. Термолабильность
23. Виды иммунологических реакции, возникающие при введении антигена в
организм:
А. Выработка антител
Б. ГЗТ, ГНТ
В. Развитие иммунологической памяти
Г. Развитие иммунологической толерантности
Д. Все указанные
24. Укажите антигены бактерий:
А. Н-антигены
Б. S-антигены
В. К-антигены
Г. L-антигены
Д. Q-антигены
25. Количество В-лимфоцитов в крови:
А. 40%
Б. 22%
В. 30%
Г. 35%
26. Первый этап дифференцировки В-лимфоцитов происходит в:
А. костном мозге
Б. периферических лимфатических органах
В. селезенке
Г. лимфатических узлах
27. Лервый этап дифференцировки В-лимфоцитов характеризуется:
А. дифференцировкой незрелого предшественника В-лимфоцита
Б. дифференцировкой раннего предшественника В-лимфоцитов
В. дифференцировкой зрелого покоящегося В-лимфоцита
28. Второй этап дифференцировки В-лимфоцитов характеризуется:
А. дифференцировкой незрелого предшественника В-лимфоцита
Б. дифференцировкой раннего предшественника В-лимфоцитов
В. дифференцировкой зрелого покоящегося В-лимфоцита
29. Третий этап дифференцировки В-лимфоцитов характеризуется:
А. дифференцировкой незрелого предшественника В-лимфоцита
Б. дифференцировкой раннего предшественника В-лимфоцитов
В. дифференцировкой зрелого покоящегося В-лимфоцита

Информационно-дидактический блок

Латинское слово «immunitas», означающее освобождение от каких-либо обязанностей, неприкосновенность кого-либо, дало название реакции нейтрализации и уничтожения антигенно чужеродных веществ, с которыми вступает в контакт тот или иной организм. В медицинскую практику термин «иммунитет» вошел во второй половине XIX в. - в начальный период активной разработки способов вакцинации для защиты людей от инфекционных заболеваний. Новое, «медицинское», содержание термина закреплено во французском словаре 1869 г. издания и означает «освобождение от болезни».
По мере развития иммунологии традиционное понимание иммунитета как способа защиты от инфекционных микроорганизмов изменяется. В настоящее время известно, что иммунные механизмы защиты вступают в работу всегда, когда конкретный организм сталкивается с тем или иным чужеродным в антигенном отношении материалом - будь то бактерии, вирусы, мутационно измененные собственные клетки тела, тканевые и органные трансплантаты или простые химические соединения, которым приданы иммуногенные свойства.
Иммунитет есть способ защиты организма от всех антигенно чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты - обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни.
При подобной трактовке иммунитета становится ясным, что он выступает в качестве фактора стабильности онтогенеза - необходимого условия передачи наследственного материала от поколения к поколению.
Основным предметом исследований в иммунологии является познание механизмов формирования специфического иммунного ответа организма на все чужеродные в антигенном отношении соединения.
Наиболее характерные признаки иммунной системы, отличающие ее от иных систем организма, следующие:
способность дифференцировать все «свое» от всего «чужого»;
создание памяти от первичного контакта с чужеродным антигенным материалом;
клоналъная организация иммунокомпетентных клеток, проявляющаяся в способности отдельного клеточного клона реагировать только на одну из множества антигенных детерминант.

Краткий исторический очерк. Теории иммунитета

Иммунология как определенное направление исследований возникла из практической необходимости борьбы с инфекционными заболеваниями.
Существуют свидетельства тому, что первые прививки оспы проводили в Китае за тысячу лет до Рождества Христова. Инокуляция здоровым людям содержимого оспенных пустул в целях защиты от острой формы заболевания распространилась затем в Индию, Малую Азию, Европу, на Кавказ.
Приемы искусственного заражения в разных странах имели самые неожиданные проявления. Так, например, в России профилактическое самозаражение под названием «покупка оспы» носило характер некоторого мистического действия. Здоровых детей вводили в дом к заболевшему и в подмышечные впадины помещали смазанные оспенным гноем монеты. Считалось, что такая «купленная, задобренная» оспа вызовет лишь слабое заболевание в отличие от «некупленной».
Интересен и другой факт из нашей российской истории. Во время эпидемии оспы в Австрии, когда заболели императрица Мария Терезия и члены ее двора, Екатерина И, всегда относившаяся к своему здоровью с трепетным вниманием, написала русскому послу в Англии о желании сделать прививку себе и сыну. 12 октября 1768 г. один из лучших врачей-инокуляторов Т.Димсдейл произвел оспопрививание императрице и Павлу. Как мы знаем, ни Екатерина II, ни Павел I никогда не болели оспой.
Однако прием искусственного заражения натуральной (человеческой) оспой не во всех случаях давал положительные результаты. Иногда после инокуляции развивалась острая форма заболевания и даже со смертельным исходом.
На смену инокуляции пришел метод вакцинации (от лат. vacca - корова), разработанный в конце XVIII в. английским врачом Э.Дженнером. Он обратил внимание на тот факт, что молочницы, ухаживавшие за больными животными, иногда заболевали в крайне слабой форме оспой коров, но при этом никогда не болели натуральной оспой. Подобное наблюдение давало в руки исследователя реальную возможность борьбы с болезнью людей. В 1796 г. через 30 лет после начала своих изысканий Э.Дженнер решился на испытание метода вакцинации коровьей оспой на человеке. Эксперимент прошел успешно, и с тех пор способ вакцинации по Э. Дженнеру нашел широкое применение во всем мире.
Несмотря на большой практический вклад Э. Дженнера в борьбу с оспой, его исследования носили частный характер и касались лишь одного конкретного заболевания. Зарождение инфекционной иммунологии связывают с именем выдающегося французского ученого Луи Пастера.
Первый шаг к целенаправленному поиску вакцинных препаратов, создающих устойчивый иммунитет к инфекции, был сделан после хорошо известного наблюдения Пастером патогенности возбудителя куриной холеры. Произошло это в 1879 г. Одна из пробирок с возбудителем была забыта в термостате перед уходом сотрудников института на летний отдых. По возвращении из отпуска ученый возобновил опыты с куриной холерой. Каково же было его удивление, когда ни одна из птиц, зараженных состарившейся культурой, не заболела. Более того, введение таким птицам свежеприготовленного возбудителя также не вызывало инфекционного процесса. Из этого простого наблюдения Пастер делает вывод: состарившаяся культура, потеряв свою патогенность, остается способной создавать устойчивость к инфекции. «Счастливый случай для подготовленного ума» определил на многие десятилетия принцип получения вакцинного материала - тем или иным способом (для каждого возбудителя своим) добиваться снижения вирулентности патогена при сохранении его иммуногенных свойств.
Знаменательный 1880 г. - время публикации статьи по защите кур от холеры - вошел в историю науки как год рождения экспериментальной иммунологии. Уже через пять лет Пастер испробовал первую вакцину на человеке. Сильно покусанный бешеной собакой мальчик Джозеф Мейстер был заражен ослабленным возбудителем. Он выжил и впоследствии (очевидно, в знак признательности и любви к спасителю) прослужил сторожем в институте Пастера до конца своих дней.
Хотя Пастер разработал принципы вакцинации и успешно применял их на практике, он ничего не знал о факторах, включенных в процесс защиты от инфекции. Первыми, кто пролил свет на один из механизмов невосприимчивости к инфекции, были Эмиль фон Беринг и М. Китазато. Они продемонстрировали, что сыворотка от мышей, предварительно иммунизированных столбнячным токсином, введенная интакт-ным животным, защищает последних от смертельной дозы токсина. Образовавшийся в результате иммунизации сывороточный фактор - антитоксин представлял собой первое обнаруженное специфическое антитело. Работы этих ученых положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета.
У истоков познания вопросов клеточного иммунитета стоял русский биолог-эволюционист Илья Ильич Мечников. В 1883 г. он сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей и естествоиспытателей в Одессе. Мечников утверждал тогда, что способность подвижных клеток беспозвоночных животных поглощать пищевые частицы, т. е. участвовать в пищеварении, есть фактически их способность поглощать вообще все «чужое», не свойственное организму: различных микробов, инертные частицы, отмирающие части тела. У человека также существуют амебоидные подвижные клетки - макрофаги, нейтрофилы. Но «едят» они пищу особого рода - патогенных микробов. Эволюция сохранила поглотительную способность амебоидных клеток от одноклеточных животных до высших позвоночных, включая человека. Однако функция данных клеток у высокоорганизованных многоклеточных стала иной - это борьба с микробной агрессией.
Параллельно с Мечниковым разрабатывал свою теорию иммунной защиты от инфекции немецкий фармаколог Пауль Эрлих. Он знал о том факте, что в сыворотке крови животных, зараженных бактериями, появляются белковые вещества, способные убивать патогенные микроорганизмы. Эти вещества впоследствии были названы им «антителами». Самое характерное свойство антител - их ярко выраженная специфичность. Образовавшись как защитное средство против одного микроорганизма, они нейтрализуют и разрушают только его, оставаясь безразличными к другим. Пытаясь понять явление специфичности, Эрлих выдвинул теорию «боковых цепей», по которой антитела в виде рецепторов предсуществуют на поверхности клеток. Собственно антиген микроорганизмов выступает в качестве селективного фактора. Контактируя со специфическим рецептором, он обеспечивает усиленную продукцию и выход в циркуляцию только данного конкретного рецептора (антитела). Прозорливость Эрлиха поражает, поскольку с некоторыми изменениями эта в целом умозрительная теория подтвердилась в настоящее время, о чем будет сказано ниже.
Две теории иммунитета - фагоцитарная (клеточная) и гуморальная - в период своего возникновения стояли на антагонистических позициях. Школы Мечникова и Эрлиха боролись за научную истину, не подозревая, что каждый удар и каждое его парирование сближали противников. В 1908 г. обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия.
К концу 40-х - началу 50-х годов XX столетия завершается первый период развития иммунологии. Был создан целый арсенал вакцин против самого широкого набора инфекционных заболеваний (табл. 1). Эпидемии чумы, оспы, холеры перестали уничтожать сотни тысяч людей. Отдельные спорадические вспышки этих заболеваний встречаются до сих пор, но это лишь очень локальные, не имеющие эпидемиологического, а тем более пандемического значения случаи. Так, например, по данным Всемирной организации здравоохранения, в Индии, где заболеваемость чумой всегда была чрезвычайно высокой, в 1965 г. зарегистрировано только 15 случаев этого особо опасного инфекционного заболевания.
Несмотря на успехи инфекционной иммунологии, экспериментальная и теоре-тическая иммунология к середине XX в. оставалась в зачаточном состоянии. Две теории иммунитета - фагоцитарная (клеточная) и гуморальная - лишь приоткрыли занавес над неизвестным. Тонкие механизмы иммунной реактивности, биологический диапазон действия иммунитета оставались скрытыми от исследователя.

Таблица 1. Вакцины, созданные к первой половине ХХ в.

Заболевание
Источник приготовления вакцины

Оспа
Бешенство
Брюшной тиф
Холера
Чума
Туберкулез
Дифтерия
Столбняк
Коклюш
Желтая лихорадка
Грипп
Риккетсиоз
Вирус животного
Инфицированная ткань животного
Убитый микроорганизм
То же

Живая разновидность микобактерий
Токсоид
То же
Убитый микроорганизм
Пассаж через мышей живой культуры
Эмбрион курицы
То же


Новый этап развития иммунологии связан в первую очередь с именем выдающегося австралийского ученого М.Ф.Бернета. Именно он в значительной степени определил «лицо» современной иммунологии. Рассматривая иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего «своего» от всего «чужого», ученый поднял вопрос о значении иммунных механизмов в поддержании генетической целостности организма в период индивидуального (онтогенетического) развития. Именно он обратил внимание на лимфоцит как на основного участника специфического иммунного реагирования, дав ему название «иммуноцит».
М.Ф.Бернет предсказал, а англичанин П. Медавар и чех М. Гашек экспери-ментально подтвердили состояние, противоположное иммунной реактивности - толерантности. Бернет указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа. И наконец, он остался в истории иммунологии как создатель клонально-селекционной теории иммунитета. Формула такой теории проста: один клон лимфоцитов способен реагировать только на одну конкретную антигенную, специфическую детерминанту.
Особого внимания заслуживают взгляды Бернета на иммунитет как такую реакцию организма, которая отличает все «свое» от всего «чужого». После доказательства Медаваром иммунологической природы отторжения чужеродного трансплантата, после накопления фактов по иммунологии злокачественных новообразований стало очевидным, что иммунная реакция развивается не, только на микробные антигены, но и тогда, когда имеются любые, пусть незначительные антигенные различия между организмом и тем биологическим материалом (трансплантатом, злокачественной опухолью), с которым встречается организм.
Строго говоря, ученые прошлого, включая И.И.Мечникова, понимали, что предназначение иммунитета - не только борьба с инфекционными агентами. Однако интересы иммунологов первой половины XX столетия концентрировались в основном на разработке проблем инфекционной патологии. Необходимо было время, чтобы естественный ход научного познания позволил выдвинуть концепцию роли иммунитета в индивидуальном развитии. Автором нового обобщения стал М.Ф.Бернет.
Сегодня мы знаем если не все, то многое из механизмов иммунного реагирования. Нам известны генетические основы удивительно широкого разнообразия антител и антигенраспознающих рецепторов; типы клеток, которые ответственны за клеточные и гуморальные формы иммунного реагирования. В значительной степени поняты механизмы повышенной реактивности и толерантности, процессы распознавания антигена; выявлены молекулярные участники межклеточных отношений (цитокины); в эволюционной иммунологии сформирована концепция роли специфического иммунитета в прогрессивной эволюции животных. Иммунология как самостоятельный раздел науки встала в один ряд с истинно биологическими дисциплинами: молекулярной биологией, генетикой, цитологией, физиологией, эволюционным учением.

НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЙ ИММУНИТЕТ

Под неспецифическим иммунитетом подразумевают систему пред-существую-щих защитных факторов организма, присущих данному виду как наследственно обусловленное свойство.
Так, собаки никогда не болеют чумой человека, а куры - сибирской язвой. Иммунитет, создаваемый анатомическими, физиологическими, клеточными и молеку-лярными факторами, которые являются естественными составляющими элементами организма, иначе называют конституционным. Такие факторы не возникают вновь при встрече с патогеном, т.е. они не индуцибельны, у них нет строго специфической реакции на антигены микроорганизмов и они не способны сохранять память от первичного контакта с чужеродностью.
Условно факторы неспецифической защиты можно разделить на четыре типа: физические (анатомические); физиологические; клеточные, осуществляющие эндоци-тоз или прямой лизис чужеродных клеток; факторы воспаления.

1. Физические барьеры
Одним из существенных препятствий на пути проникновения возбудителя во внутреннюю среду организма являются внешние покровы. В этом смысле кожа человека и млекопитающих выполняет в первую очередь механическую, барьерную функцию. Кроме того, кожа подавляет колонизацию и размножение бактерий, поскольку характеризуется сниженным рН за счет присутствия в потовых выделениях молочной и жирных кислот. Другим физическим препятствием являются слизистые покровы дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. Мерцательный эпителий этих морфологических образований удаляет проникшие бактерии. Механическим препятствием к колонизации являются также секреты слизи, слезных и слюнных желез.
У беспозвоночных функцию физического барьера выполняют внешний скелет кораллов и членистоногих, кальцинированные раковины двустворчатых и брюхоногих моллюсков, а также слизь кишечнополостных, кольчатых червей, моллюсков, оболочников,

2. Физиологические барьеры
Этот тип защиты включает температуру тела, рН и напряженность кислорода в районе колонизации микроорганизмами, а также различные растворимые факторы. Со времен Л.Пастера известна резистентностъ кур к возбудителю сибирской язвы. Устойчивость птиц к Baccilla anthrahis обусловлена температурой их тела 41-42 °С. При такой температуре окружающей среды возбудитель прекращает размножение. Кислотность желудка - еще один барьер на пути проникновения патогенов в организм. Действительно, лишь очень немногие микроорганизмы способны преодолеть низкое значение рН желудочного сока. Растворимые факторы - лизоцим, интерферон, комплемент - также принимают участие в естественной невосприимчивости. Лизоцим - гидролитический энзим секретов слизи - способен разрушать пептидогликановый слой клеточной стенки бактерий. Интерфероны - группа белков, продуцируемых вирусинфицированными или активированными клетками. Среди прочих иммунорегу-ляторных функций интерфероны способны прямо подавлять размножение вирусов. Комплемент - группа сывороточных белков, которые циркулируют в неактивной проэнзимной форме. Эти белки могут быть активированы различными специфи-ческими и неспецифическими иммунологическими механизмами, которые конверти-руют их в активную форму. Активированные компоненты комплемента принимают участие в контролируемом энзиматическом каскаде, результатом действия которого является повреждение мембраны бактерий или их опсонизация.

3. Эндоцитоз (пиноцитоз, фагоцитоз)
Эндоцитоз - реакция клеток, направленная на поглощение и переваривание растворимых макромолекулярных соединений, а также чужеродных или структурно измененных собственных клеток.
Термин «эндоцитоз» является обобщающим для двух близких, но тем не менее самостоятельных процессов - пиноцитоза и фагоцитоза. Первый из них характеризуется поглощением и внутриклеточным разрушением макромолекулярных соединений, таких, как белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липопротеины, белковые комплексы, в то время как фагоцитоз это поглощение и переваривание клеткой (макрофагами, нейтрофилами) корпускулярного материала (бактерий, крупных вирусов, отмирающих собственных клеток организма или чужеродных клеток, например эритроцитов различных видов). Объектом пиноцитоза как фактора неспецифической иммунной защиты являются, в частности, токсины микроорганизмов.
Адгезия молекул на клетке может осуществляться двумя способами: неспецифическим - в результате случайной встречи молекул с клеткой, и специфическим, который зависит от пред существующих рецепторов на поверхности пиноцитирующей клетки. В последнем случае внеклеточные вещества выступают в качестве лигандов, взаимодействующих с соответствующими рецепторами. Адгезия веществ на клеточной поверхности приводит к локальной инвагинации (впячиванию) мембраны, завершающейся образованием пиноцитарного пузырька очень небольшого размера (приблизительно 0,1 мкм). Несколько слившихся пузырьков формируют более крупное образование - пиносому. На следующем этапе пиносомы сливаются с лизосомами, содержащими гидролитические ферменты, которые разрушают полимерные молекулы до мономеров. В тех случаях, когда процесс пиноцитоза реализуется через рецепторный аппарат, в пиносомах до слияния с лизосомами захваченные молекулы отсоединяются от рецепторов, которые в составе дочерних пузырьков возвращаются на клеточную поверхность.
Фагоцитоз как фактор неспецифической защиты проявляет себя при проникновении в организм патогенных микробов. Случайный или обусловленный рецепторами контакт микробной клетки с фагоцитом (макрофагом, нейтрофилом) приводит к образованию выростов мембраны - псевдоподий, окружающих чужеродную клетку. Сформировавшаяся вакуоль (фагосома) в 10-20 раз больше пиносомы. Она погружается в клетку, где после слияния с лизосомами образует фаголизосому. Именно в ней за счет активности гидролитических ферментов происходит полное или частичное разрушение патогена. Часть разрушенных компонентов микробной клетки удаляется в экстрацеллюлярную среду, другая остается на поверхности фагоцитирующей клетки.

4. Натуральные киллеры
Натуральные киллеры (от англ. – natyral killer, NК, или НК) представляют собой популяцию лимфоидных клеток, лишенных признаков Т- или В-лимфоцитов. Их участие в неспецифическом иммунном ответе состоит в способности оказывать прямое цитотоксическое действие на злокачественно-трансформированные и вирусинфициро-ванные клетки, а также клетки, поглотившие некоторые внутриклеточные бактериаль-ные патогены.

5. Воспаление
Поврежденные кожные покровы являются наиболее доступными воротами для инфекционных агентов. Проникшие патогены индуцируют комплексную реакцию воспаления, которая направлена на локализацию и уничтожение микроорганизмов в месте внедрения. Наиболее характерные признаки реакции - это усиление кровотока, возрастание проницаемости капилляров, приток фагоцитирующих клеток. Увеличение кровоснабжения приводит к избыточному наполнению кровью капиллярной сети и в результате к локальному покраснению. Повышенная проницаемость капилляров обеспечивает выход в поврежденную ткань плазмы и клеток крови, среди которых наибольшее количество приходится на фагоцитирующие клеточные формы. Миграция фагоцитов к месту повреждения включает три этапа: 1) адгезию на эндотелиальном сосудистом слое; 2) проникновение через эндотелий; 3) перемещение в район скопления микроорганизмов. В формировании воспалительного ответа принимает участие также набор медиаторов. Среди них - медиаторы, выделяемые микроорга-низмами, поврежденной тканью, фагоцитирующими клетками, и группа медиаторов плазмы крови, получивших название белков острой фазы. Основным белком этой группы является С-реактивный протеин. Данный белок взаимодействует с полисахаридным компонентом клеточной стенки бактерий и грибов и активирует систему комплемента, которая лизирует микроорганизмы или опсонизирует, способствуя их поглощению фагоцитирующими клетками.

СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ИММУНИТЕТ

Уровни изучения
Характерная особенность специфического иммунитета отражена уже в самом названии этой формы иммунной защиты. М.Ф. Бернет определил иммунитет как реакцию организма, направленную на дифференциацию всего «своего» от всего «чужого». В понятие защиты от «чужого» входят представления о том, что специфический иммунитет проявляется всегда, когда конкретный организм приходит в контакт с тем или иным антигенно чужеродным материалом, будь то микроорганизмы, трансплантаты, мутационно измененные собственные клетки или простые химические соединения, которым приданы иммуногенные свойства.
Специфичность ответа реализуется через синтез антител и формирование клонов лимфоцитов, способных взаимодействовать только с одной из множества антигенных детерминант, чужеродных для данного организма. Упрощенная формула иммунологической специфичности следующая: один антиген - одно антитело, один клон предсуществующих лимфоцитов.
Второй характерной особенностью приобретенного иммунитета является его индуцибельность. В условиях нормы выраженность и функциональная активность клона лимфоцитов незначительны. Специфические антитела либо полностью отсутствуют, либо их количество крайне мало. В то же время контакт организма с антигеном провоцирует как усиление продукции соответствующих антител, так и нарастание и функциональное созревание специфического клона клеток.
И наконец, третий существенный признак иммунной системы связан со способностью сохранять память о первой встрече с антигеном. Именно это свойство специфического иммунитета лежит в основе вакцинации.
Механизмы формирования специфического иммунного ответа и его функциональное проявление изучаются на различных структурно-иерархических уровнях: молекулярном, клеточном, органном, организменном и популяционном. В табл. 2 суммированы как основные объекты изучения перечисленных уровней организации, так и вопросы, которые решаются на каждом объекте.

Таблица .2. Уровни изучения специфического иммунитета

Уровень

Объект изучения

Проблема


Молекулярный
Иммуноглобулины; антигенраспознающие рецепторы В-клеток (поверхностный иммуноглобулин, sIg) и Т-клеток (Т-клеточный рецептор, ТСК)


Молекулы главного комплекса гистосовместимости (МНС)


Антигены



Цитокины





Адгезины

1.Молекулярные основы специфичности: выяснение полной аминокислотной последовательности, общей структуры и пространственной организации как всей молекулы, так и антигенсвязующего центра особенно.
2. Генетический контроль структуры.
3. Биосинтез.
4. Функциональное проявление.
5. Онто- и филогенез

1. Структура.
2. Генетический контроль структуры.
3. Функциональное проявление

1. Природа антигенной специфичности и иммуногенности.
2. Строение антигенной детерминанты (эпитопа).
3. Тимусзависимые и тимус независимые антигены

1.Функциональная активность в реакциях клеточного и гуморального иммунного ответа.
2. Структура.
3. Получение генно-инженерных аналогов.
4. Клиническое применение

1. Структура.
2.Участие в функционировании иммунной системы

Клеточный
Клетки лимфоидного клеточного комплекса
1. Типы клеток, их морфология, молекулярная организация поверхностных мембран.
2. Стволовая кроветворная клетка и пути гистогенеза Т- и В-лимфопитов, субпопуляции Т- и В-лимфоцитов.
3. Клональная специфичность Т- и В-лимфоцитов.
4. Взаимодействие различных типов клеток, принимающих участие в иммунном ответе.
5. Онто- и филогенетические аспекты происхождения и развития иммунологически активных клеток.
6. Генетический контроль функциональной активности различных типов клеток

Органный



Органы лимфомиелоидного комплекса


1. Дифференциальная роль отдельных органов в становлении системы иммунной защиты и иммунореактивности.
2. Миграция лимфоцитов.
3. Онто- и филогенез органов лимфоидной системы

Организменный
Организм

1. Нейрогормональная регуляция иммуногенеза.
2. Влияние факторов внешней среды на иммунный ответ

Популяционный


Коллективы людей, объединенных в группы различной степени сложности
Природные популяции животных

Иммунитет как селективный фактор, определяющий генетическую дифференцировку популяций

Причины сохранения инфекции в природе (природная очаговость инфекционных заболеваний)


Молекулярный уровень
Объектом изучения на молекулярном уровне являются в первую очередь иммуноглобулины (антитела). При анализе структуры и функции антител следует различать два понятия: гетерогенность и вариабельность. Гетерогенность определяет свойства антител, обусловленные константной (С) частью молекулы, т. е. теми структурными особенностями, которые позволяют делить всю группу этих белков на классы, подклассы, аллотипы. Гетерогенность подразумевает также различия в функциональных свойствах разных классов и подклассов иммуноглобулинов, за исключением их свойства специфического взаимодействия с антигеном. Вариабельность - это индивидуальная характеристика иммуноглобулинов, относящихся к одному и тому же классу или подклассу. Она проявляется в специфической антигенсвязующей активности и обусловлена последовательностью аминокислотных остатков в N-концевой части молекулы. Два свойства иммуноглобулинов - гетерогенность и вариабельность - отражают функциональный дуализм этих белковых молекул.
Близкими, хотя и неидентичными, иммуноглобулинам по структуре, генетическому контролю и основному функциональному предназначению являются Т-клеточные антигенраспознающие рецепторы (ТСR - от англ. Т сеll гесерtог). Основные различия касаются характера распознавания антигена. Если иммуноглобулины способны взаимодействовать со свободными антигенными детерминантами, то ТСК. распознают антигенные эпитопы только в комплексе с молекулами I или II классов главного комплекса гистосовместимости (МНС - от англ, major histocompatibility complex).
Второй объект изучения на молекулярном уровне - антигены. Под антигенами подразумевают вещества (в основном белки и полисахариды), чужеродные для данного конкретного организма. Носителями таких чужеродных веществ будут бактерии, вирусы, грибки, трансплантаты, опухолевые клетки. В иммунологии термин «антиген» несет двойную смысловую нагрузку: как индуктор иммунного ответа и как биологический маркер. В качестве индуктора антигены характеризуются антигенной специфичностью и иммуногенностью. Некоторые вещества (например, простые химические группировки - гаптены) не в состоянии запускать иммунный процесс, демонстрируя тем самым отсутствие иммуногенных свойств. В то же время они обладают вполне конкретной специфичностью, т.е. способностью вступать в реакции взаимодействия с пред существующими к ним антителами. Антигены в качестве биологических маркеров широко используют в сравнительных исследованиях при решении вопросов филогении, систематики, популяционной генетики, морфо- и тканегенеза, клеточной дифференцировки.
Разработка вопросов взаимодействия иммунокомпетентных клеток вскрыла целый пласт исследований, направленных на изучение гуморальных регуляторов межклеточных отношений - цитокинов. В настоящее время известно более 30 белков с цитокиновой активностью. Получены генно-инженерные аналоги многих из них. Функция этой группы белков крайне разнообразна. Они принимают участие в дифференцировке и размножении иммунокомпетентных клеток, обеспечивают созревание антителопродуцентов и цитотоксических клеток, участвуют в элиминации опухолевых клеток, являются ключевыми факторами в воспалительной реакции и острофазном ответе организма, модифицируют состояние нервной и эндокринной систем.

Клеточный уровень
В развитии специфического иммунного ответа принимают участие три основных клеточных типа: В-лимфоциты; Т-лимфоциты и антигенпрезентирующие клетки (макрофаги, дендритные клетки, В-клетки).
В-лимфоциты. Основная эффекторная функция этого клеточного типа - участие в формировании гуморального иммунного ответа посредством активной продукции специфических иммуноглобулинов. Значительная часть гистогенеза В-лимфоцитов происходит на территории костного мозга. Одной из основных характерологических особенностей В-лимфоцитов является наличие поверхностного иммуноглобулина sIg, способного к специфическому распознаванию чужеродного антигена. Взаимодействие В-лимфоцита с антигеном приводит к его антигензависимой дифференцировке по двум направлениям - до активно продуцирующего антитела плазмоцита и к формированию пула В-клеток памяти.
Дополнительная функция В-клеток - презентация антигена для Т-хелперов.
Т-лимфоциты. Этот тип клеток - основной участник так называемой клеточной формы иммунного реагирования. В отличие от В-лимфоцитов, функция которых реализуется через гуморальные продукты - антитела, Т-лимфоциты разрушают чужеродные клетки (трансплантаты, опухолевые и вирустрансформированные клетки) при непосредственном контакте с данными клеточными формами. Распознавание чужеродных клеток осуществляется антигенраспознающими Т-клеточными рецеп-торами (ТСR), экспрессирующимися на поверхности Т-лимфоцитов.
Помимо основной, цитотоксической, функции Т-лимфоциты осуществляют регуляторное воздействие как на гуморальный, так и на клеточный иммунный ответ, либо усиливая его, когда в реакцию вступают Т-хелперы, либо подавляя, когда проявляется активность Т-супрессоров. Самые начальные этапы дифференцировки Т-лимфоцитов осуществляются в костном мозге, когда из стволовой кроветворной клетки образуется наиболее ранний предшественник, мигрирующий в тимус. Именно в нем происходят основные дифференцировочные события, приводящие к формированию субпопуляций Т-клеток: цитотоксических Т-лимфоцитов (ЦТЛ), Т-хелперов и Т-супрессоров. ЦТЛ и Т-хелперы легко определяются не только функционально, но и по наличию специфических маркеров дифференцировки, или корецепторов: СD8 - у ЦТЛ/супрессоров и СD4 - у Т-хелперов/клеток воспаления.
Макрофаги. Участие макрофагов в специфическом иммунном ответе состоит в захвате, внутриклеточном переваривании и выведении не разрушенной до конца части антигена в иммуноген-ной форме на клеточную поверхность, где он распознается В- и Т-лимфоцитами.
Дендритные клетки. Данный тип клеток, как и макрофаги, специализируется на представлении антигена в иммуногенной форме, что крайне важно для запуска специфического ответа.

Органный уровень
Органный уровень указывает на морфологические границы и «место действия» формирующегося иммунного ответа. На этом уровне изучают клеточный состав и гистологические сдвиги в органах, где реализуются механизмы иммунитета; взаимодействие органов между собой в процессе иммуногенеза; потенциальная роль отдельных органов при гуморальном и клеточном иммунном реагировании; факторы, объединяющие иммунореактивные органы в единую систему; их онто- и филогенетическое происхождение.
Лимфоидную и кроветворную системы объединяют в единый лимфомиелоид-ный комплекс. В него входят: костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы, лимфоидные образования слизистых покровов, соединительная ткань. Все эти органы и ткани связаны между собой сетью кровеносных и лимфатических сосудов, обеспечивающих межорганный обмен клеточными элементами.
Костный мозг. Кардинальная особенность костного мозга состоит в том, что он служит основным источником стволовых кроветворных элементов для миелоидного (кроветворного) и лимфо-идного ростков дифференцировки. Костный мозг оценивается как первичный орган иммунной системы, поскольку является источником В-клеток для вторичных лимфоидных образований периферии - в основном для селезенки и в меньшей степени для лимфатических узлов.
Тимус. Этот лимфоэпителиальный орган расположен у млекопитающих в грудной полости непосредственно за грудиной. Он состоит из двух основных долей, которые делятся на мелкие дольки. Каждая долька имеет субкапсулярный, корковый и мозговой слои, или зоны. Формирование паренхимы органа происходит за счет миграции в тимус наиболее ранних, коммитированных в сторону Т-клеточного пути развития, предшественников - пре-Т-клеток. Как уже отмечалось, именно в тимусе происходят основные события, связанные с дифференцировкой Т-лимфоцитов на различные субпопуляции. Удивительное свойство органа - это его способность к селекции клеток, экспрессирующих Т-клеточный, антигенный рецептор, который распознает собственные антигены гистосовместимости и в результате положительной селекции сохраняет это свойство у периферических Т-клеток. Вторая особенность органа состоит в том, что именно здесь идет процесс элиминации (отрицательной селекции) тех клонов, которые распознают собственные (ауто) антигены. В связи с тем что именно в тимусе определяется будущая судьба Т-лимфоцитов как функционально активной популяции, его вместе с костным мозгом относят к первичным (центральным) органам иммунитета. Еще одна примечательная особенность тимуса состоит в том, что в его паренхиме представлен только лимфопоэз и полностью отсутствуют миелоидные ростки дифференцировки, и эта особенность позволяет оценивать его как истинно лимфоидное образование. Данное обстоятельство особенно следует помнить при рассмотрении автономности иммунной системы в целом организме.
Лимфатические узлы. Если костный мозг и тимус - центральные органы иммунитета, то лимфатические узлы, селезенка, пейеровы бляшки кишечника представляют собой вторичные структуры. Они не являются местом, определяющим дифференцировку стволовых кроветворных элементов по пути формирования Т- и В-клеточных популяций. Данные органы служат для развития иммунного ответа после взаимодействия Т- и В-клеток с антигеном и между собой.
Лимфатические узлы, как и тимус, представляют собой истинно лимфоидные образования, расположенные обычно в месте слияния лимфатических сосудов. Размеры узлов у человека колеблются от 3 до 30 мм. Лимфоидная ткань узлов, как и в тимусе, делится на корковый слой и мозговое вещество. В процессе иммунного ответа в корковом слое появляются вторичные фолликулы, или центры размножения, - место формирования эффекторных иммунокомпетентных В-клеток. Большинство лимфоцитов органа представлены Т-клетками (около 65%); на долю В-клеток приходится лишь 28% от общего числа всех лимфоцитов.
Селезенка. Характерной чертой строения селезенки является наличие двух гистологически хорошо различающихся участков - красной и белой пульпы. Белая пульпа (мальпигиевы тельца) представляет собой скопление лимфоцитов вокруг эксцентрично расположенного артериального канала. Красная пульпа - место локализации большого количества эритроцитов, макрофагов, мегакариоцитов, гранулоци-тов, лимфоцитов. Для понимания иммунологических процессов наибольший интерес представляют белая пульпа и пограничная область между белой и красной пульпой. Эти регионы заселяются Т- и В-лимфоцитами, мигрирующими из центральных органов иммунной системы. Они распределяются по двум зонам: тимусзависимой, где скапливаются Т-лимфоциты вокруг пронизывающих пульпу артериол, и тимуснезависимой - места накопления В-лимфоцитов. В этой зоне хорошо различимы фолликулы с центрами размножения, которые образуются в ответ на антигенный стимул.

Уровень целого организма
Иммунная реактивность, как и любая другая функция, подчиняется высшим отделам регуляции, действующим на уровне целого организма. Этот уровень регуляции обеспечивается активностью нейрогормональной системы. Подобное представление кажется очевидным, поскольку функциональное проявление каждого нижестоящего уровня зависит от более высоких уровней организации. Обращаясь к иммунной системе, необходимо определить главное: на каком этапе формирования иммунного ответа подключаются нейрогормональные факторы регуляции. Известно, что у животных (крысы, кролики, собаки, лошади) величина иммунного ответа зависит от типа нервной деятельности. Разрушение гипоталамических ядер у иммунизированных крыс приводит к снижению иммунного ответа. В то же время адреналэктомия или введение гормонов анаболического действия (например, соматотропного гормона) определяет увеличение продукции антител. Напротив, гормоны коры надпочечников обусловливают снижение иммунного ответа.
Весь процесс иммуногенеза состоит из двух основных этапов. Первый из них - строго специфический, связанный с распознаванием антигена лимфоцитами. Взаимодействие Т- и В-клеток с антигеном есть автономный, строго специфический процесс, являющийся одной из определяющих особенностей только иммунной системы. Второй этап - неспецифический, начинающийся после распознавания антигена. Он характеризуется функциональным созреванием примированных Т- и В-клеточных клонов и подвержен экзогенным воздействиям, в том числе регулирующему влиянию нейрогормональной системы.

Популяционный уровень
На популяционном уровне изучается роль иммунитета как селективного фактора, обусловливающего генетический полиморфизм и адаптацию популяций к условиям инфекционно опасной зоны жизнедеятельности.
В качестве примера можно привести исследования по инфекционной восприим-чивости полуденной песчанки к чуме в низовьях Волги. Пойма реки делит ареал этого грызуна на две самостоятельные популяции: левобережную и правобережную. На правом берегу реки роль основного носителя выполняет малый суслик. На левом берегу носителем инфекции является полуденная песчанка.
Возникает вопрос: с чем может быть связано столь различное участие полуденной песчанки в поддержании естественных очагов чумы на территориях, однотипных по ландшафтно-географическим и биотическим условиям? Одно из очевидных предположений сводится к тому, что грызуны двух изолированных популяций обладают неодинаковой резистентностью к возбудителю чумы, Действительно, левобережные песчанки погибают лишь после введения миллиона микробных тел в отличие от правобережных, для которых инъекция в несколько микробных клеток является летальной. При анализе механизмов неодинаковой восприимчивости удалось показать различия в продукции противочумных антител у этих животных. Левобережные песчанки формируют сильный гуморальный ответ. В то же время правобережные грызуны - плохие продуценты антител к возбудителю. Данное свойство специфично, так как зверьки из разных популяций развивают иммунный ответ к столбнячному анатоксину в одинаковой степени. Высокий уровень специфического ответа песчанок левого берега делает их устойчивыми к инфекции. При этом выраженная иммунная реактивность не приводит к абсолютному уничтожению возбудителя в организме. Бактериологические исследования выявили небольшое количество микробных тел у левобережных грызунов. Подобное обстоятельство создает реальные условия для циркуляции возбудителя в природе, когда роль носителя инфекции выполняют резистентные животные. Напротив, песчанки правого берега не в состоянии поддерживать очаг чумы из-за высокой восприимчивости к возбудителю. Левобережный очаг чумы значительно старше правобережного. Длительное вовлечение песчанок левого берега в чумные эпизоотии обусловило селективный отбор наиболее устойчивых форм. Конкретное направление отбора шло через сохранение особей с высокой иммунной реактивностью. Для правобережных песчанок процесс отбора не завершен в связи с относительной молодостью очага чумы.

ИММУННЫЙ ОТВЕТ. МЕХАНИЗМЫ ИММУННОГО ОТВЕТА.

Формирование специфических иммунологических реакций на антиген происходит с участием ИКК. Их взаимоотношения реализуются через:
1) антигенраспознающий рецептор;
2) непосредственный контакт;
3) комплекс «Аг + Ат»;
4) сеть медиаторов.
Перечисленные события и составляют собственно иммунный ответ.
Эффективность иммунологических реакций определяется полноценностью рецепторного аппарата, участвующего в иммунном ответе клеток, сетью медиаторов с регулирующим влиянием центральной нервной и эндокринной систем. Передача информации от клетки к клетке в зависимости от ее характера или происхождения осуществляется с помощью биологически активных веществ (медиаторов).
1. Медиаторы - сложный динамический комплекс клеток, белков крови, секретов ИКК, обладающих регулирующими функциями других клеток, участвующих в реакциях организма. К ним относятся все активные гуморальные, клеточные и неклеточные факторы (БОФ и др.).
2. Цитокины - более узкое понятие, включающее все медиаторы, синтезируемые ИКК в процессе их взаимодействия.
3. Интерлейкины (интер - между, греч. - лейкос - белый) - медиаторы, синтезируемые ИКК и регулирующие их взаимодействие. Нумерация интерлейкинов устанавливается по мере их открытия с 60-70-х гг. прошлого столетия: ИЛ-1 открыт в 1976 г.; ИЛ-3 - в 1981 г. и т.д.).
4. Трансмиттеры (лат. transmittere - пересылать, передавать), как и медиаторы, биологически активные вещества, участвующие в передаче возбуждения с одной клетки на другую.
В воспалительном процессе носителями медиаторов воспаления могут быть базофилы, тучные клетки, эозинофилы.
Синтез и влияние медиаторов на клетки ИС характеризуются ритмичностью. Ритмичность изменений гормональных факторов, нейромедиаторов обуславливают ритм пролиферативно-дифференцировочных процессов в ИС и их сбалансированность. Становится понятным, что любое нарушение этого ритма (инфекция, вакцинация, стресс и т.д.) способно вызвать изменения, результатом которых может быть формирование заболевания.
Для запуска иммунного ответа необходимо взаимодействие антигена с поверхностью лимфоцитов или макрофагов, что обеспечивается специальными молекулами и рецепторным аппаратом взаимодействующих клеток. Антиген по афферентным сосудам попадает в лимфоидные органы или ткани, захватывается макрофагами или моноцитами. В лимфоидных фолликулах антиген связывается дендритными клетками и сохраняется. Это создает оптимальные условия для встречи АГ с лимфоцитом. Известно, что макрофаг-фагоцит перерабатывает антиген и представляет его Т- и В-клеткам в высокоиммуногенной форме (комплекс «МНС+АГ»). Молекулы ГКГС экспрессируются на поверхности мембраны макрофага. На разных этапах иммунного ответа участвуют разные медиаторы и разные воспринимающие рецепторы. Качественные и количественные характеристики медиаторного каскада зависят от природы антигена. Вирусы, внутриклеточные паразиты, онкоклетки, как правило, стимулируют образование ИЛ 12, ведущего интерлейкина для дифференцировки Т-наивных в Тх1. Антигены гельминтов, большинство бактерий, аллергены стимулируют синтез ИЛ 1, ИЛ 4, способствующие дифференцировке Т-наивных клеток в Тх2.
Регуляция иммунного ответа происходит за счет проявления конкретных функций цитокинов, их стимулирующее или ингибирующее влияние. Восприятие сигналов реализуется через рецепторный аппарат клеточных мембран, специфических поверхностных молекул, проводящих информацию к ядру клетки. Направленность иммунного ответа зависит от природы антигена и реализуется через комплекс «МНСI + АГ» - преимущественно клеточный тип реакций или «МНСII + АГ» - преимущественно гуморальный тип ИО. Экспрессия молекул МНС активируется комплексом «АГ+АТ». Сила ИО контролируется не только Iг-геном, но и соотношением активирующих и ингибирующих медиаторов.
Существует путь непосредственного контакта ИКК между собой с использова-нием адгезивных молекул. Целесообразность наличия различных путей специфических защитных реакций определяется единственной целью - сохранение индивидуума, т. е. постоянства антигенного состава, или гомеостаза.
Как говорилось выше, одним из путей взаимодействия ИКК может быть путь непосредственного контакта. Вместе с тем, четкую границу между дистанционным и контактным взаимодействием провести трудно, поскольку экспрессия и активация специальных молекул адгезии подчиняется влиянию медиаторов. Так, ИЛ-8 активирует прикрипление ПМЯЛ к стенке сосуда, участвуя таким образом в хемотаксисе и миграции клеток. Сами адгезивные молекулы, в конечном счете, можно рассматривать как антигенраспознающие рецепторы.
Интенсивное изучение молекул адгезии началось в 60-е гг. XX в. Основное функциональное значение этих молекул заключается в усилении процессов соединения ИКК, ответственности за их кооперацию, прикрепление клеток к кровеносным сосудам и миграционные способности.
Адгезивные молекулы расположены практически на всех клетках: неиммунный лимфоцит, нейтрофилы, моноциты, эозинофилы, эндотелий сосудов, стволовые крове-творные клетки, макрофаги, дендритные клетки и т.д. Миграция предшественников Т-клеток из одних зон лимфоидных органов в другие осуществляется молекулами адгезии, без которых трудно представить процесс дифференцировки клеток.
На разных этапах миграции клеток и заселения соответствующих зон действуют разные адгезивные молекулы. На первом этапе иммунного ответа - этапе воспаления, активизируются селектины и муциноподобные молекулы. На втором этапе для прохождения через стенку сосуда (диапедез) активизируются интегрины и супер-семейство иммуноглобулинов. Таким образом, лимфоидная ткань заселяется лимфоци-тами. В процессе активации возможны конформационные изменения молекул адгезии, что способствует усилению степени сродства (аффинности) молекул адгезии взаимодействующих клеток. Это необходимо для осуществления последовательности иммунологических реакций.
Наиболее важную роль в процессах миграции клеток играют молекулы адгезии- интегрины, в частности интегрин LFA-I. Он активирует практически любой Т-лимфоцит, имеет максимальное функциональное значение для проникновения иммунного Т-лимфоцита в очаг воспаления.
Селектины обеспечивают избирательное (селективное) прохождение определен-ных клеток через стенку сосудов и их хомминг, обладают слабой адгезивной способностью.
Таким образом, иммунный ответ как активная иммунологическая реакция на внедрение антигена обусловлен кооперацией основных типов ИКК, реализуемой через рецепторную, медиаторную, адгезивную сеть. Экспрессия распознающих или передающих сигнал молекул возможна лишь после активации ИКК антигеном, комплексом «АГ+АТ».
Полноценный иммунный - ответ развивается при представлении антигена в иммунногенной форме, что обеспечивается его комплексацией с молекулами МНС. Все этапы взаимодействия ИКК контролируются соответствующими специфическими и неспецифическими медиаторами, активностью адгезивных молекул, генетическим аппаратом ГКГС и системой АВО.

Первичный иммунный ответ (I тип)

Динамика и тип антител характеризуются ранним накоплением IgМ антител с момента встречи с антигеном с пиком на 4-6-й день. Более эффективные IgG антитела нарастают медленно с пиком на 14-21-й день. Затем после состояния «плато» количество антител постепенно снижается. Под действием Т-лимфоцитарных цитокинов в ходе первичного ответа формируются классоспецифические клетки памяти (В-памяти).
Последовательность событий при первичном ИО можно представить следую-щим образом:
Проникновение антигена во внутреннюю среду организма.
Выброс медиаторов неспецифического воспаления.
Эндоцитоз антигена (дендритная клетка, макрофаг).
Миграция клеток с антигеном в региональные лимфоидные органы.
Процесс презентации антигена Т- и В-лимфоцитам (комплексы АГ с МНС I или МНС II).
Активация Т-зависимых зон лимфоидного органа.
7. Контакт АПК с комплементарным рецептором Т-клетки.
Пролиферация, дифференцировка, формирование антигенспецифических Т-лимфоцитов
Экспрессия специфических мембранных рецепторов, синтез цитокинов, активирующих В-лимфоцит, взаимодействие Т-лимфоцита с клетками-мишенями.
Взаимодействие Т-клеток с В-клетками в Т-зависимых зонах.
Миграция активных В-клеток в зону фолликула.
Пролиферация, дифференцировка В-лимфоцитов, взаимодействие с Тх2, образование плазматических клеток в зародышевых центрах фолликулов.
Миграция плазмоцитов в костный мозг, где они активно синтезируют специфические иммуноглобулины.
Иммунные Т-лимфоциты из региональных лимфоузлов мигрируют через эфферентный лимфатический сосуд в очаг воспаления, воздействуют на клетки-мишени. Активация фагоцитоза, ЕК и т.д.
Фагоцитоз, элиминация микроорганизма.
Регуляция иммунного ответа, направленная на его снижение.

Вторичный иммунный ответ (II тип)

При повторной встрече с тем же антигеном клетки памяти активизируются, пролифилируют и синтезируют определенный специфический класс антител в более короткие сроки. Вторичный тип иммунного ответа характеризуется преимущественной выработкой IgG-антител уже с 3-4-го дня с пиком на 9-11-и день.
Динамика IgМ-антител при вторичном иммунном ответе практически не отличается от таковой при первичном ИО. Вторичный ИО ускоренный, повышенный, интенсивный. Антитела характеризуются высокой специфической активностью, называемой авидностью, или аффинностью, т.е. силой связи с антигеном. Установлено, что с увеличением времени после иммунизации аффинность антител повышается. Это связано с отбором В-лимфоцитов, секретирующих аффинные антитела. Биологический смысл явления заключается в возможности минимальному количеству антител более эффективно связывать антиген. Наиболее важное значение аффинитет имеет при повторной встрече с антигеном (иммунный ответ, II тип), когда продуцируются преимущественно IgG, IgА, IgЕ.
Вторичный иммунный ответ обусловлен феноменом иммунологической памяти Т- и В-лимфоцитов. До конца механизмы формирования иммунологической памяти не ясны. В процессе пролиферации В-лимфоцитов происходит отбор специфических клонов. Большая часть В-лимфоцитов погибает. Часть В-лимфоцитов по завершении ИО сохраняется и персистирует. При повторной встрече требуется гораздо меньшее количество антигена для запуска ИО. Не на все антигены формируется иммунологическая память. Носителями иммунологической памяти являются В- и Т-лимфоциты, отличающиеся большей частотой встречаемости и большим количеством (плотности) активных антигенраспознающих рецепторов, молекул адгезии, молекул активации и др.
Из вышеперечисленного можно выделить четыре основные стадии иммунного ответа.
1-я стадия - стадия индукции (афферентная). В это время осуществляется переработка антигена, представление его в иммуногенной форме Т- или В-лимфоцитам.
2-я стадия - пролиферативная - происходит активация ИКК, их взаимодействие, пролиферация клеток-предшественников.
3-я стадия - продуктивная (эффекторная) - отмечается дифференцировка клеток-предшественников; В-клетка - плазмоцит с синтезом иммуноглобулинов, Т-клетка - Т-цитотоксические и др.
4-я стадия - стадия формирования иммунологической памяти - накопление Т- и В-клеток памяти.

АНТИГЕНЫ

Чрезвычайно важным для понимания механизмов развития иммунного ответа как со стороны врожденного, так и приобретенного специфического иммунитета является понимание того, какое вещество может претендовать на название антиген.
К антигенам следует отнести вещества, обладающие двумя основными свойствами: 1) иммуногенностью - способностью индуцировать специфический иммунный ответ, в результате чего продуцируются антитела или иммунные лимфоциты; 2) антигенностью - способностью специфически реагировать с антителами или клетками, которые продуцировались на введение данного антигена. Иммуногенные вещества всегда являются антигенами, в то время как антигены не всегда способны быть иммуногенами.
Антигены, не обладающие иммуногенностью, носят название гаптенов. Гаптены сами по себе не способны индуцировать развитие иммунного ответа, продукцию иммунных лимфоцитов или антител, но они способны с ними реагировать. Кроме того, гаптены, представляющие собой молекулы с малой молекулярной массой, за счет небольших размеров не способны вызывать иммунный ответ, однако при соединении с большой белковой молекулой (которая в данном случае называется носителем) они приобретают иммуногенные свойства. Носителями таких молекул могут быть альбумины, глобулины или синтетические полипептиды.
Следующее понятие, которое необходимо расшифровать - это эпитоп, или антигенная детерминанта. Эпитоп (антигенная детерминанта) - это место на антигене или внутри него, которое специфически реагирует с антителом. Таким образом, эпитоп определяет специфичность молекулы и индуцирует антительный ответ. Обычно эпитопы чрезвычайно малы по размерам и составляют 4-5 аминокислотных или моносахаридных остатка. Антигены мультивалентны, т.е. имеют, как правило, большое количество эпитопов, к каждому из которых в организме продуцируются свои специфические антитела. Антигенные молекулы можно искусственно изменять с помощью добавления или удаления эпитопов. Это может происходить и естественным путем. Классическим примером в клинике является аллергическая реакция на пенициллин. Известно, что метаболит пенициллина - пеницилловая кислота - действует как гаптен, может соединяться с белками организма и вызывать иммунный ответ. Продукция антител на такой новый эпитоп, в состав которого входят пеницилловая кислота и белки организма, при последующем введении пенициллина может вызывать аллергическую реакцию вплоть до анафилактического шока.
Эпитопы на антигенах могут быть линейными, т.е. представлять собой части аминокислотных последовательностей молекулы, или конформационными, образующимися в результате свертывания молекулы в глобулу. В зависимости от пространственной конфигурации белковой молекулы конформационные эпитопы (антигенные детерминанты) могут включать несколько участков ее полипептидов, расположенных вблизи друг от друга. Такие детерминанты формируются при вторичной и третичной укладке (конформации) полипептида или при объединении нескольких полилептидов (четвертичная структура). Денатурация или гидролиз белка, как правило, разрушает конформационные эпитопы.
Необходимо проанализировать условия, определяющие иммуногенность антигенов.
Иммуногенность может быть выражена как совокупность следующих свойств данного вещества: 1) чужеродности; 2) химического состава; 3) молекулярной массы или размера молекулы.
Чужеродность антигена является одним из основных условии, определяющих его иммуногенность. По степени чужеродности различают аутологичные, сингенные, аллогенные и ксеногенные антигены; кроме того, существуют так называемые секвестрированные антигены которые находятся за барьерами организма (гематоэнцефалическим, гематоофтальмическим и т. д.). Если такие антигены через поврежденные барьеры попадают в периферическую кровь, то они оказызваются чужеродными для иммунной системы и развивается иммунным ответ. В случае нарушения гематоэнцефалического барьера такой иммунный ответ развивается против антигенов центральной нервной системы, а при нарушении гематоофтальмического барьера - против антигенов органа зрения, что приводит к развитию симпатического воспаления. Если нарушается гематотестикулярный барьер, возможен иммунным ответ в виде аутоиммунного поражения тканей яичка и т. д.
Очень важной характеристикой для иммуногена (антигена) является его химический состав. Большинство иммуногенов - это белки, построенные из блоков, в которые входят аминокислоты, являющиеся сильными антигенами. Эти белки могут обладать различными эпитопами, которые вносят различную специфичность в молекулу белка. Компоненты бактериальных клеток и клеток млекопитающих также являются сильными иммуногенами. Достаточно сильной нммуногенностью отличаются липопротеины, являющиеся частью мембраны многих клеток.
Большинство полисахаридов представляют собой гаптены или неполные иммуногены вследствие того, что не обладают достаточным химическим различием, а также, как правило, очень быстро разрушаются после попадания в организм. Однако полисахариды все же могут быть иммуногенами, например очищенные полисахаридные субстанции из пневмококковых капсул могут индуцировать развитие протективного иммунного ответа.
Иммуногенность гликопротеинов известна и может быть продемонстрирована наличием антител к антигенам групп крови.
Полипептиды также могут обладать слабыми иммуногенными свойствами. К таким полипептидам можно отнести, например, гормоны роста, инсулин.
Нуклеиновые кислоты, как правило, не являются иммуногенами, однако при некоторых условиях, в частности при преобразовании в цепи, они могут выступать как иммуногены.
Нуклеопротеины - более сильные иммуногены, потому что в них нуклеиновые кислоты соединены с белком. Известно, например, что у больных системной красной волчанкой часто продуцируются антитела к нуклеопротеинам.
Липиды, так же как и нуклеиновые кислоты, не являются иммуногенами, хотя некоторые из них могут функционировать как гаптены. например к а р д и о л и п и н.
Влияние молекулярной массы, размера молекулы на иммуногенность можно охарактеризовать следующим образом: чем больше размер молекулы, тем выше ее иммуногенные свойства, хотя возможны исключения.
Как правило, молекулы с массой менее 5 х103 D не являются иммуногенами.
Почему так важен размер молекулы для ее иммуногенности? Во-первых, пропорционально увеличению размеров молекул белка увеличивается количество эпитопов. Во-вторых, более крупные по размерам молекулы подвергаются более активному фагоцитированию, значит, в дальнейшем процессируются макрофагами и на них более активно вырабатываются антитела. В свою очередь, растворимые антигены и антигены с малой молекулярной массой имеют низкую иммуногенность, они не могут быть процессированы фагоцитами и не может быть представлена информация об этих молекулах для последующего развития иммунного ответа.
Говоря об иммуногенности того или иного вещества, необходимо упомянуть об адъювантах.
Адъюванты - это субстанции, которые индуцируют неспецифическую стимуляцию иммунного ответа за счет усиления иммуногенных молекул без изменения их химических свойств. Механизмы, с помощью которых адъюванты опосредуют их биологический эффект, пока точно не известны. Возможно, их воздействие воспринимается иммунной системой как сигнал об опасности с мобилизацией белков острой фазы. Одним из классических примеров адьювантов является полный адъювант Фрейнда, который состоит из убитых микобактерий, взвешенных в масле.
Характеризуя антигенность, т.е. способность антигенов связываться с иммуноглобулинами (антителами) с образованием иммунных комплексов, следует рассмотреть понятия аффинитета и авидности. Аффинитет - это степень соответствия, определяющая прочность связи между эпитопом и антигенсвязывающим сайтом, или местами молекулы антитела, которое выработалось по отношению к этому эпитопу (антигенной детерминанте). Чем ближе это соответствие, тем интенсивнее нековалентные силы между ними (гидрофобные, электростатичные и др.), и тем выше аффинитет.
Авидностъ - суммарная сила, с которой связываются между собой сложные антигенные молекулы со всей той популяцией антител, которые выработались на все зпитопы {антигенные детерминанты), имеющиеся на этой антигенной молекуле. Авидность зависит как от аффинности, так и от числа активных центров на молекулу антигена.
Важным свойством антигенности является специфичность антигенов те особенности, благодаря которым они отличаются друг от друга. Различают следующие виды антигенной специфичности. Видовая специфичность обеспечивает отличие представителей одного вида организмов от особей другого вида. Примером групповой специфичности могут служить антигены групп крови человека. Стадиоспецифичность обусловлена антигенными различиями между клетками, находящимися на разных стадиях дифференцировки. Примером органной специфичности может быть тироглобулин, а тканевой - основной белок миелина, а также другие антигены. Кроме того, существует еще так называемая органоидная специфичность антигенов - отражающая антигенные различия между отдельными клеточными органоидами - ядрами, митохондриями, микросомами.
Различают также гетерогенные, или перекрестно реагирующие, антигены, которые по своей специфичности являются общими для различных видов организмов. Примером служит антиген Форсмана (открытый им в 1911 г.) общий для тканей морской свинки и эритроцитов барана.
Установлено явление антигенной мимикрии (подобия) антигенов, некоторых видов бактерий и вирусов на антигены тканей человека (хозяина). Сейчас проблеме мимикрии антигенов бактерий и вирусов с антигенами человека уделяется большое внимание при объяснении механизмов развития аутоиммунных заболеваний.
Своеобразной разновидностью антигенов являются так называемые промежуточные, или комплексные. Они возникают при интеграции вирусного генома и генома клетки-мишени с последующей экспрессией такого антигена на клеточной мембране. Этот комплексный антиген может вызвать иммунологическую реакцию против клеток, пораженных вирусом, что приводит к развитию иммунопатлогического процесса.
Введенные совместно, многие антигены, независимо друг от друга, вызывают специфические иммунологические реакции. При этом формируется иммунный ответ в виде продукции гуморальных антител на все введенные антигены. Однако довольно часто случается так, что иммунный ответ на один какой-то антиген более выражен, чем на другие. Это явление получило название конкуренции антигенов. Конкуренция антигенов во многом зависит от количественных соотношений вводимых антигенов и от интервалов между введением (инъекциями). Чем больше разница в дозах антигенов, тем выраженнее конкуренция. Кроме того, преимущество получает тот антиген, который вводят первым. В антигенной конкуренции важную роль играют Т-лимфоциты, так как это явление характерно только для тимусзависимых антигенов. Здесь следует охарактеризовать понятия тнмусзависимого и тимуснезависимого антигена.
При попадании в организм антиген вступает во взаимодействие с иммунокомпетентными клетками - происходит так называемое распознавание антигена. В этом процессе принимают участие как Т-, так и В-лимфоциты.
Тимуснезависимыми называются те антигены, выработка антител к которым осуществляется В-клетками без участия Т-клеток. К тимуснезависимым антигенам относятся также митогены В-лимфоцитов, которые вызывают поликлональную стимуляцию В-клеток. Определяющим в структуре тимуснезависимости антигена является жесткость структуры и множество тождественных друг другу эпитопов (антигенных детерминант), представляющих собой мультигаптенную обойму.
Тимусзависимые антигены - это антигены, иммунный ответ на которые осуществляется с обязательным участием Т-лимфоцитов-хелперов и макрофагов.
Большинство известных природных и синтетических антигенов являются тимусзависимыми. К ним относятся трансплантационные антигены, сывороточные белки, бактериальные токсины, антигены чужеродных эритроцитов, многие антигены вирусов и др.
Деление антигенов на тимусзависимые и тимуснезависимые в достаточной мере условно. Так, флагеллин - белок, выделенный из жгутиков сальмонелл в мономерной молекулярной форме, обладает высокой иммуногенностью и является тимусзависимым антигеном. В то же время, в форме полимера с молекулярной массой более 106 D он уже является тимуснезависимым антигеном и приобретает способность стимулировать синтез антител при отсутствии Т-лимфоцитов.
























ЗАНЯТИЕ 2

Тема: Строение и функции основных классов иммуноглобулинов. Лабораторная оценка В-системы иммунитета. Система комплемента и ее роль в иммунологических реакциях. Антигенпредставляющие клетки. Роль макрофагов в специфических иммунологических реакциях. Лабораторная оценка макрофагального звена иммунитета.

Актуальность темы:
Иммуноглобулинами (антитела) Ig называют белки, образование которых индуцируется антигенами и основным свойством которых является способность к специфическому взаимодействию с антигеном. Антитела – это свободные молекулы гликопротеидов, по электрофоретической подвижности относятся к гамма-глобулинам и по международной классификации именуются иммуноглобулинами. Они составляют 1/3 всех белков сыворотки крови (около 16 г/л). Иммуноглобулины и антитела синонимы. Имеются 5 классов Ig. Из них наиболее практическое значение имеют 3: Ig G, IgМ, IgА. На долю приходится, соответственно 85%, 10%, 5% всех сывороточных Ig.
Система комплемента - это система самособирающихся сывороточных белков, обладающих каскадным ферментативным действием и компоненты этой системы опосредуют литическую функцию, это удаление иммунных комплексов и регулирование функций клеток ИС. СК- это одна их важнейших составляющих естественного иммунитета. Компоненты и их рецепторы необходимы для многих процессов, связанных с нормальным развитием и функционированием ИС. Это противомикробная защита, фагоцитоз, запуск и реализация иммунного ответа, активация и повреждение клеток, хемотаксис лейкоцитов и выведение ИК из организма. Введена единая классификация для обозначения компонента СК – «С». Известно более 300 сывороточных белков, но хорошо изучены 9 компонентов. Термин «комплемент» происходит из латинского слова «дополнение». Основные функции СК: 1) лизис Аг; 2) стимуляция фагоцитоза; 3) нейтрализация определенных вирусов; 4) участие в воспалении; 5) интенсификация аллергической реакции; 6) участие в развитии иммунокомплексной и аутоиммунной патологии.
Макрофаги формируют систему мононуклеарных фагоцитов. Они присутствуют повсюду – в соединительных тканях и вокруг базальных мембран мелких кровеносных сосудов; особенно высоко их содержание в легких и печени. Функция макрофагов сводится к борьбе с теми бактериями, вирусами и простейшими, которые способны существовать внутри клеток хозяина.

Цели занятия.
Студент должен знать:
классы иммуноглобулинов;
химическое строение иммуноглобулинов и функции;
строение и функции системы комплемента;
классический путь активации комплемента;
альтернативный путь активации комплемента;
роль комплемента в норме и патологии;
основные виды антигенпредставляющих клеток;
механизм процессинга и презентации антигенов;
система мононуклеарных клеток.


Студент должен уметь:
проводить метод радиальной иммунодиффузии (сывороточные и секреторные иммуноглобулины);
определять концентрацию сывороточных и секреторных иммуноглобулинов с помощью метода Манчини;
определение общей гемолитической активности комплемента;
определение С3 методом РИД.

Вопросы для самоподготовки к занятию:
Что такое иммуноглобулины, их основные свойства?
Классы иммуноглобулинов, их структура (легкие и тяжелые цепи, Fab и Fc-фрагменты).
Что такое авидность антител?
Молекулярная масса и количество отдельных классов иммуноглобулинов в сыворотке крови.
Функции и характеристика отдельных классов иммуноглобулинов.
Период полураспада иммуноглобулинов.
Методы лабораторной оценки В-системы иммунитета.
Определение В-лимфоцитов в крови.
Определение в крови уровня иммуноглобулинов.
Определение наличия и уровня изогемагглютининов
· и
· в сыворотке крови, а также естественных (нормальных) антител к широко распростра-ненным бактериям и вирусам.
Стимуляция биосинтеза иммуноглобулинов В-лимфоцитами in vitro.
Исследование антителогенеза (первичного и вторичного ответа) после активной иммунизации несколькими убитыми вакцинами.
Исследование катаболизма иммуноглобулинов в организме
Биопсия лимфатических узлов, костного мозга, участков слизистой оболочки кишечника
Кожные реакции, выявляющие гиперчувствительность немедленного типа.
Понятие о системе комплемента, функции и ее биологическая роль
Строение системы комплемента: основные компоненты и ингибиторы
Классический путь активации комплемента
Альтернативный путь активации комплемента.
Роль факторов системы пропердина
Сходство и различие классического и альтернативного путей активации комплемента
Биологическое действие промежуточных и конечных продуктов активации комплемента
Понятие об антигенпредставляющих клетках
Основные виды антигенпердставляющих клеток
Механизм процессинга и презентации антигенов
Система мононуклеарных фагоцитов
Основные функции макрофагов.
Роль макрофагов в иммунологических реакциях
Роль антигенпредставляющих клеток в специфическом иммунном ответе



Тесты по теме

1. Укажите основные свойства иммуноглобулинов:
А. Специфичность
Б.Гетерогенность
В. Толерантность
Г. Иммуногенность
2. Чем обусловлена специфичность антител:
А. Тяжелыми цепями
Б. Активными центрами
В. Легкими цепями
Г. Токсинами микробов
3. После антигенного воздействия какие иммуноглобулины продуцируются первыми:
А. Ig А
Б. Ig Е
В. Ig G
Г. Ig Д
Д. Ig М
4. Укажите сывороточными и секреторными иммуноглобулины:
А. Ig А
Б. Ig Е
В. Ig G
Г. Ig Д
Д. Ig М
5. К функциям иммуноглобулинов не относится:
А. Специфически распознают разнообразные антитела
Б. Взаимодействуют с другими иммунокомпетентными клетками
В. Фагоцитоз, пиноцитоз, секреторная и синтетическая функции
Г. Активируют систему комплемента
6. Количество иммуноглобулинов М в сыворотке крови:
А. 0,4-2,2 г/л
Б. 7-18 г/л
В. 0,8-3,7 г/л
Г. 3-170 мг/л
7. Количество иммуноглобулинов G в сыворотке крови:
А. 0,4-2,2 г/л
Б. 7-18 г/л
В. 0,8-3,7 г/л
Г. 3-170 мг/л
8. Количество иммуноглобулинов А в сыворотке крови:
А. 0,4-2,2 г/л
Б. 7-18 г/л
В. 0,8-3,7 г/л
Г. 3-170 мг/л
9. Количество иммуноглобулинов D в сыворотке крови:
А. 0,4-2,2 г/л
Б. 7-18 г/л
В. 0,8-3,7 г/л
Г. 3-170 мг/л
10. Функции и характеристика иммуноглобулина М:
А. Усиливает фагоцитоз, проникает через плаценту, нейтрализуют токсины
Б. Нейтрализуюи вирусы и бактериологические токсины
В. Индуцируют аллергию, анафилаксию, активируют тканевые базофиллы
Г. Активируют комплемент, усиливают фагоцитоз, вырабатываются у плода.
11. Функции и характеристика иммуноглобулина Е:
А. Усиливает фагоцитоз, проникает через плаценту, нейтрализуют токсины
Б. Нейтрализуюи вирусы и бактериологические токсины
В. Индуцируют аллергию, анафилаксию, активируют тканевые базофиллы
Г. Активируют комплемент, усиливают фагоцитоз, вырабатываются у плода.
12. Функции и характеристика иммуноглобулина G:
А. Усиливает фагоцитоз, проникает через плаценту, нейтрализуют токсины
Б. Нейтрализуюи вирусы и бактериологические токсины
В. Индуцируют аллергию, анафилаксию, активируют тканевые базофиллы
Г. Активируют комплемент, усиливают фагоцитоз, вырабатываются у плода.
13. Функции и характеристика иммуноглобулина А:
А. Усиливает фагоцитоз, проникает через плаценту, нейтрализуют токсины
Б. Нейтрализуюи вирусы и бактериологические токсины
В. Индуцируют аллергию, анафилаксию, активируют тканевые базофиллы
Г. Активируют комплемент, усиливают фагоцитоз, вырабатываются у плода.
14. Система комплемента – это:
А. Общий механизм, регулиремый гибели клеток в нормальных и патологических процессах
Б. Вещества, выполняющие в организме функцию антител
В. Комплекс белков сыворотки крови, способные к самоорганизации и опосредованию реакций гуморального иммунитета и фагоцитоза
Г. Система, регулирующая пролиферацию, дифференцировку и функцию клеток иммунной системы
15. Опсонизирующая функция системы комплемента выражается:
А. Выделением из тканевых базофил биологически активных веществ, стимулирующих воспалительную реакцию
Б. Выделением сразу вслед за активацией системы комплемента компонентов, покрывающих патогенные организмы и усиливающие процесс фагоцитоза
В. Образованием МАК, которые внедряются в мембрану бактериальной клетки и разрушают ее
16. Противовоспалительная функция системы комплемента выражается:
А. Выделением из тканевых базофил биологически активных веществ, стимулирующих воспалительную реакцию
Б. Выделением сразу вслед за активацией системы комплемента компонентов, покрывающих патогенные организмы и усиливающие процесс фагоцитоза
В. Образованием МАК, которые внедряются в мембрану бактериальной клетки и разрушают ее
17. Цитотоксическая функция системы комплемента выражается:
А. Выделением из тканевых базофил биологически активных веществ, стимулирующих воспалительную реакцию
Б. Выделением сразу вслед за активацией системы комплемента компонентов, покрывающих патогенные организмы и усиливающие процесс фагоцитоза
В. Образованием МАК, которые внедряются в мембрану бактериальной клетки и разрушают ее

18. Классический путь активации системы комплемента начинается с компонента:
А. С1s
Б. С1r
В. С1q
19. При классическом пути активации системы комплемента С1 компонент активирует:
А.С4
Б. С2
В. С3
Г. С5
20. При врожденном дефиците С1-ингибитора развивается:
А. Атопический дерматит
Б. Ангионевротический отек
В. Крапивница
Г. Сывороточная болезнь
21. Укажите мембраноатакующий комплекс:
А. С6, С7, С8, С9
Б. С1, С2, С3, С4
В. С2, С3, С4, С5
Г. С3, С4, С5, С6
22. При альтернативном пути активация системы комплемента не участвуют компоненты:
А.С1, С2, С3
Б. С2, С3, С4
В.С1, С3, С5
Г. С1, С2, С4
23. К методам лабораторной оценки Всистемы иммунитета не относится:
А. Определение В-лимфоцитов в крови
Б. Определение динамики бласттрансформации
В.Определение в крови уровня иммуноглобулинов
Г. Исследование катаболизма иммуноглобулинов в организме
24. Функции макрофагов:
А. Специфически распознают разнообразные антитела
Б. Взаимодействуют с другими иммунокомпетентными клетками
В. Фагоцитоз, пиноцитоз, секреторная и синтетическая функции
Г. Активируют систему комплемента
25. Моноциты относятся к клеткам:
А. Лимфоцитам
Б. Макрофагам
В. Клеткам-киллерам
Г. Клеткам-эффекторам









Информационно-дидактический блок

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

Иммуноглобулины (Ig), выполняющие в организме функцию антител, синтези-руются плазматическими клетками, которые являются конечным этапом дифферен-цировки В-лимфоцита, наступившей в результате антигенного стимула и хелперного сигнала.
Иммуноглобулины представляют собой белки плазмы, которые при электро-форезе мигрируют как гамма-глобулины и образуют диффузную полосу в гамма-области электрофореграммы, что подтверждает их гетерогенность. Иммуноглобулины относятся к полифункциоиальным белкам и реализуют следующие основные функции: 1) специфически распознают самые разнообразные антигены и гаптены (неполные антигены); 2) взаимодействуют с другими иммунокомпетентными клетками, имеющи-ми к ним соответствующие рецепторы; 3) активируют систему комплемента. Структу-ры, ответственные за различные функции иммуноглобулинов, находятся на разных участках молекул этих белков.
В настоящее время известно пять основных классов иммуноглобулинов человека: IgА, IgМ, IgG, IgЕ и IgD.
Мономерные единицы каждого из пяти классов иммуноглобулинов состоят из двух идентичных тяжелых (Н) (от англ. heavy - тяжелый) и двух идентичных легких (L) (от англ. light - легкий) цепей, которые удерживаются вместе дисульфидными (ковалентными) и нековалентными связями. Легкие цепи (L-цепи) представлены двумя типами: лямбда (
·) и каппа (
·), а тяжелые (Н-цепи) - пятью: альфа (
·), мю (
·), гамма (
·), дельта (
·) и эпсилон (
·). Тяжелые цепи определяют класс иммуноглобулинов - А, М, G, D, и Е.
Легкие цепи имеют молекулярную массу приблизительно 2,3x104D и состоят примерно из 200 аминокислотных остатков. Отдельно взятая молекула иммуногло-булина любого класса может содержать идентичные либо каппа-, либо лямбда- цепи, но никогда - обе.
Тяжелые цепи имеют молекулярную массу приблизительно вдвое большую (0,005-7x104D) и состоят примерно из 400 аминокислотных остатков.
Молекулы иммуноглобулинов состоят из двух видов фрагментов: Fab (fragment antigen binding, англ.) - антигенсвязывающего и Fс (fragment crystalline, англ.) – крис-таллизующегося. Если на молекулу IgG воздействовать папаином, она распадется на три фрагмента: два Fab-фрагмента и один Fс-фрагмент. Область, в которой соединяются Fab- и Fс-фрагменты молекул иммуноглобулинов, называется шарнирной. За счет шарнирной области субъединицы молекул иммуноглобулинов (цепи) обладают способностью к вращению по отношению друг к другу, что обусловливает гибкость молекул иммуноглобулинов.
По первичной структуре тяжелых цепей Ig делятся на подклассы. У человека обнаружено четыре подкласса IgG и два подкласса IgМ и IgА. У каждого человека одновременно могут присутствовать все классы и подклассы Ig, что само по себе уже обусловливает гетерогенность всей популяции Ig, не касающейся, однако, их специфичности к антигенам.
В то же время между L- и Н-цепями есть определенное сходство, очень важное для всего комплекса иммунологических реакции: обе они имеют вариабельную и константную область.
Вариабельная область Ig состоит из легких и тяжелых цепей, различна для разных Ig, и именно она отвечает за специфичность Ig в отношении определенного антигена. Принадлежность Ig к тому или иному классу не влияет на их специфичность к антигенам, но степень специфичности различна у разных классов Ig; наиболее специфичны IgG, менее IgА и еще меньше IgМ,
После соединения с антигеном и образования иммунного комплекса (ИК) молекула Ig сохраняет достаточно выраженную активность за счет второго, неспецифического, участка молекулы - Fс. Fc-константная область молекулы Ig состоит только из тяжелых цепей, не имеет отношения к специфичности, но обусловливает ряд важных биологических свойств Ig, получивших название эффекторных.
Сложная и многогранная роль Ig, их функциональная неоднозначность еще раз заставляют обратить внимание на особенности их синтеза. Как указывалось выше, синтез иммуноглобулинов, осуществляемый В-лимфоцитами, напрямую с действием какого-либо антигена не связан. Так, в организме еще до появления того или иного антигена существуют клоны В-лимфоцитов, которые способны продуцировать разнообразные по специфичности Ig. Синтез Ig происходит постоянно и в определен-ной степени не зависит от действия конкретного антигена.
При расщеплении молекул иммуноглобулина пепсином образуются два фрагмента: F(аb)2 и Fс. Двухвалентный F(аb)2-фрагмент вследствие своей двухвалент-ности действует как полное антитело и обладает способностью преципитировать или агглютинировать специфические антигены.
Специфичность антител обусловлена первичной последовательностью располо-жения аминокислот в вариабельной области Fab-фрагмента, которая, собственно, и обеспечивает связь с антигеном и поэтому считается активным центром молекулы Ig. Зоны повышенной изменчивости аминокислот в вариабельных областях тяжелых и легких цепей названы гипервариабельными участками ("горячие точки"). Считается, что этим обеспечивается разнообразие спектра специфичности антител.
В Fс-фрагменте молекул Ig расположены центры, ответственные за их разнообразные биологические функции: 1) фиксацию на лимфоцитах и фагоцитах; 2) связывание первого компонента системы комплемента; 3) транспорт через плаценту и другие биологические мембраны.
Способность Ig связываться с антигенами характеризуется следующими их свойствами: авидностью и аффинностью (или аффинитетом).
Прочность связи антитела с соответствующим антигеном называется авидностью. Авидность (жадность) антител в процессе иммунного ответа меняется и зависит от их валентности. В свою очередь, валентность антител зависит от числа их активных центров. Так, например, молекула IgG двухвалентна, а IgМ - десятивалентна. Антитела с двумя валентностями более полноценно связывают антиген, в отличие от моновалентных антител (неполных или блокирующих), которые не способны самостоятельно вызвать агглютинацию или преципитацию антигенов.
Точность совпадения (сродства) пространственной конфигурации активного центра иммуноглобулина с конфигурацией антигенной детерминанты обозначается термином "аффинитет", или "аффинность антитела". Ее определяют как сумму межмолекулярных сил притяжения и отталкивания, возникающих при взаимодействии антигенсвязы-вающего центра антител и антигенной детерминанты. Аффинность антител в процессе иммунизации нарастает и обеспечивает более полную связь с антигеном.
Таким образом, прочность связи антител зависит как от аффинности, так и от валентности, приходящейся в среднем на одну молекулу иммуноглобулинов. При равной аффинности авидность IgМ будет больше, чем IgG, поскольку молекула IgМ десятивалентна, а IgG - двухвалентна.
Разнообразие иммуноглобулинов вытекает из особенности их структуры. Иммуноглобулины имеют изотипические, аллотипические и идиотипические характеристики.
Изотипы отражают классоспецифические особенности иммуноглобулина данного биологического вида. Изотипические различия иммуноглобулинов обуслов-лены структурой тяжелых цепей, что как уже говорилось, позволяет выделить пять классов иммуноглобулинов разных изотипов: М, G, А, Е и D.

Иммуноглобулин М
Иммуноглобулин М имеет молекулярную массу 9,6x105 D, составляет 5-10% всех сывороточных иммуноглобулинов (табл. 3).
В сыворотке крови содержится 0,4-2,2 г/л IgМ, период его полураспада 4-5 дней. Антитела класса IgМ относятся к "ранним", представляют собой основную массу антител, продуцируемых организмом новорожденных при инфицировании и вакцинации, обладают высокой авидностью, активируют комплемент по классическому пути, защищают организм от вирусов и бактерий, не проходят через плаценту. На каждый "новый" для организма антиген образуются антитела класса IgМ. К 4-6-му дню после иммунизации биосинтез антител "переключается" на IgG.
Иммуноглобулины М по своей структуре являются наиболее крупномолекулярными - их молекула состоит из пяти мономеров, соединенных специальной связью в единую структурную форму, т. е. имеет десять активных центров.

Таблица 3. Основные характеристики иммуноглобулинов


Ig
Количество в сыворотке крови
Доля от общего количества Ig, %
Функция
Период полураспада, дни

IgM
0,4-2,2 г/л

·10
Вырабатываются у плода. Ранние антитела против вирусов и грамотри-цательных бактерий; активируют комплемент, усиливают фагоцитоз
Около 45

IgG
IgG1

IgG2
IgG3
IgG4



7-18 г/л



·70
60 от общего количества Ig
30
7
3
Поздние антитела против полисаха-ридных антигенов бактерий (G2>G1); активируют комплемент (G3>G2>G1), усиливают фагоцитоз, проникают через плаценту, нейтрализуют токсины
Около 21

IgA
0,8-3,7 г/л

·15
Защищают слизистые оболочки (сек-реторный IgА), нейтрализуют вирусы и бактериальные токсины
Около 5-6

IgE
~ 0,25 мг/л
<5
Индуцируют аллергию, анафилак-сию; реализуют защиту от паразитов; активируют тканевые базофилы
Около 2-3

IgD
3-170 мг/л
<1
Дифференцировка лимфоцитов
Около 2-3


В организме человека IgМ определяются еще до встречи с антигеном: именно они формируют пул естественных антител и в мономерной форме являются антигенраспознающими рецепторами В-лимфоцитов.
Вследствие того, что IgМ не проходит через плаценту, обнаружение в крови новорожденного IgМ-антител к инфекционному возбудителю подтверждает инфицированность самого ребенка, поскольку IgМ не могут путем пассивного переноса передаваться от матери (если отсутствует патология сосудов плаценты).
К IgМ относятся холодовые гемагглютинины, антистрептокковые антитела, ревматоидный фактор, изогемагглютинины групп крови - анти-А и анти-В.
Очень важными свойствами IgМ являются привлечение ими фагоцитирующих клеток в места расположения антигена или в очаг инфекции и активация фагоцитоза. Опсонизируя антигенный раздражитель, в частности, микроорганизмы, и усиливая фагоцитоз, IgМ, с одной стороны, снижают антигенную нагрузку, а с другой стороны, опсонизируя возбудитель - антиген, повышают продуктивность фагоцитоза. По мере увеличения синтеза IgG и нарастания его титра резко тормозится синтез малоспецифичных IgМ, который регулируется только уровнем соответствующего ему по специфичности IgG.
Синтез IgМ, поскольку в нем не участвуют Т-лимфоциты, резистентен к действию иммунодепрессантов и облучению.
Длительный синтез исключительно (или преимущественно) IgМ - признак нарушения регуляторной функции Т-лимфоцитов-хелперов. Гипериммуноглобулине-мия М - один из первичных иммунодефицитов, обусловленный отсутствием на Т-лимфоцитах-хелперах СD40 лиганда и в связи с этим - невозможностью передачи костимуляци-онного сигнала В-лимфоцитам для переключения синтеза IgМ на синтез Ig другого класса.
Об особенностях Т-независимого иммунного ответа уже упоминалось выше. В этой связи интересен тот факт, что грамотрицательные микробы (например все возбудители кишечных инфекций) вызывают выработку только IgМ без последующего образования клеток иммунологической памяти. Это позволяет понять, почему вакцинация препаратами, полученными из этих микроорганизмов, не дает длительного иммунитета.
Являясь слабоспецифичными, IgМ могут связывать сразу пять молекул антигена. Это ведет к образованию крупных иммунных комплексов и способствует более быстрому выведению антигенов из циркуляции, а также предотвращает возможность их прикрепления к клеткам и инициации патологического процесса. Подсчитано, что агглютинирующая и комплементсвязывающая способности IgМ в сотни раз активнее, чем у IgG. Следует помнить, что часть IgМ продуцируется локально и относится к секреторным.

Иммуноглобулин G
Иммуноглобулин G имеет молекулярную массу 1,5x105 D и, в отличие от Ig других классов, способен проникать через плаценту, защищая организм новорожденного от инфекции в первые месяцы жизни. Он составляет до 70% всех сывороточных иммуноглобулинов (см. табл. 3). Концентрация IgG в сыворотке крови находится в пределах от 7 до 18 г/л. Он является основным антителом вторичного иммунного ответа. Период полураспада IgG самый продолжительный - 21 день. Основная биологическая функция иммуноглобулинов этого класса - зашита организма от возбудителей инфекции и продуктов их жизнедеятельности за счет активации комплемента, оп-сонизации и активации фагоцитоза. Однако не все субклассы IgG человека одинаково связывают комплемент: он легко соединяется с IgG1 и IgG3, слабо - с IgG2 и совсем не связывается с IgG4.
Являясь тимусзависимыми, IgG вырабатываются лишь при обязательном участии Т-лимфоцитов. Поэтому облучение, как и действие различных иммунодепрес-сантов, не только нарушает синтез IgG, но может подавить его полностью.
Максимальный синтез IgG наблюдается после повторного введения антигена с соблюдением определенного интервала, иногда до 30-35 дней. Характер процессов, происходящих на каждом этапе формирования иммунитета, влияет на конечный результат иммунизации, т. е. на завершенность иммунного ответа, его полноценность и появление клеток иммунологической памяти. Эти обстоятельства явились обоснованием схем иммунизации - доз антигенов и интервалов их введения. В них учтены характер антигенов и особенности вызываемых ими процессов. Изменения разрабо-танных и обоснованных схем иммунизации, если это не оправдано иммунологически, могут привести к нарушению синтеза Ig и формирования клеток иммунологической памяти, а следовательно, и всего эффекта иммунизации, вплоть до его "извращения" - сенсибилизации.
Уровень IgG в организме регулируется двояко: антигенной стимуляцией, вызывающей его синтез, и разрушением Ig. Конечная концентрация IgG зависит от соотношения процессов его синтеза и деструкции. При недостаточном уровне IgG его разрушение замедляется.
Таким образом, IgG представляют собой наиболее многочисленный класс Ig. Обладая высокой специфичностью, они активно участвуют в иммунном ответе и одновременно регулируют его, влияя на активность других механизмов иммунного ответа - клеточных и гуморальных, определяя в конечном итоге полноценность иммунного ответа.
В значительной степени IgG осуществляют контроль за образованием Ig по типу обратной связи.

Иммуноглобулин А
Иммуноглобулин А имеет молекулярную массу 1,6x105 D (мономер) и 5,0x105 D (полимер) и составляет до 15% всех сывороточных иммуноглобулинов (табл. 3). IgА существует в двух формах - сывороточной и секреторной.
Концентрация сывороточного IgА составляет 0,8-3,7 г/л, период полураспада 5-6 дней; он способен обезвреживать микробы и токсины, циркулирующие в крови, однако его действие слабее, чем секреторного IgA. Сывороточный IgА может активировать комплемент по альтернативному пути. Инактивация сывороточного IgА может наступить под влиянием IgА-протеаз, которые продуцируются некоторыми микроорганизмами.
Секреторный IgА отличается наличием дополнительного секреторного компонента (S), синтезирующегося эпителиальными клетками слизистых оболочек и присоединяющегося к молекуле IgА в момент ее прохождения через эпителиальные клетки. S-компонент повышает устойчивость молекулы иммуноглобулина к действию протеолитических ферментов. Секреторный IgА остается на слизистых оболочках, где нейтрализует бактериальные токсины и локализует вирусы, а также стимулирует фагоцитоз, обеспечивая тем самым местную резистентность к инфекции.
Секреторный IgА преобладает в слюне, слезах, секретах желудка и кишок (особенно тонкой кишки), желчи, во влагалищном секрете и в амниотической жидкости, в содержимом легких, бронхов, мочеполовых путей. Богатым источником секреторного IgА является грудное молоко и, особенно, молозиво, где его количество значительно превышает содержание в крови. Благодаря этому обеспечивается достаточно выраженная защита детей первых месяцев жизни при естественном вскармливании. Это обстоятельство трудно переоценить, поскольку IgА относится к тимуснезависимым Ig и самостоятельный его синтез в самом раннем возрасте недостаточен для полноценной защиты. Поступление IgА с молозивом и грудным молоком матери предупреждает раннее заселение кишечника ребенка грамотрицательными бактериями, в частности кишечной палочкой, и способствует формированию грамположительной микрофлоры кишок, более благоприятной для новорожденного. Известно, что грамположительные микроорганизмы являются антагонистами возбудителей кишечных инфекций (грамотрицательных бактерий кишечной группы). Это обеспечивает при естественном вскармливании достаточно выраженный иммунитет у детей первых месяцев жизни к возбудителям кишечных инфекций. IgА, связывая микроорганизмы, предотвращает их прикрепление к слизистой оболочке пищеварительного канала.
Таким образом, секреторный IgА, являясь важным элементом местного иммунитета, защищает слизистые оболочки как от поселения на них патогенных микроорганизмов, так и от проникновения последних во внутреннюю среду организма. Тем более важно наличие синергизма между IgА и механизмами неспецифической защиты комплементом, лизоцимом, фагоцитирующими клетками и их ферментами, что способствует осуществлению антибактериальной защиты, повышая в целом ее эффективность.

Иммуноглобулин Е
Иммуноглобулин Е был обнаружен в 1966 г. у больных атоническими заболеваниями одновременно двумя учеными - К. Ишизака в Америке и Г. Иоханссоном в Швеции. Было установлено, что при реакции гиперчувствительности немедленного типа в организме выявляются специфические антитела (реагины), обладающие способностью сенсибилизировать собственные ткани и не относящиеся ни к одному из известных к тому времени классов иммуноглобулинов. Выделенный ими белок, который имел активность реагинов, был назван IgЕ. Концентрация IgЕ в сыворотке крови здоровых людей составляет в среднем 0,25 мг/л, а у больных с атоническими заболеваниями - в десятки и даже сотни раз больше (см. табл. 3). Период полужизни IgЕ – 2-3 дня, скорость биосинтеза - 0,02 мг/кг массы тела в сутки. IgЕ является белком (гамма 1-гликопротеидом) с молекулярной массой 1,9x105 D.
Способность к образованию IgЕ в большей степени, чем других Ig, связана с наследственными факторами. Принято считать, что условием развития атонического заболевания является наследственно передающаяся предрасположенность к повышенной продукции IgЕ. В результате длительных наблюдений за большой популяцией людей установлено, что вероятность заболеть аллергическим заболеванием прямо пропорциональна содержанию IgЕ в сыворотке крови новорожденного. Содержание IgЕ в крови меняется с возрастом. У детей до 1 года оно составляет приблизительно 30% от уровня, регистрируемого у здоровых людей среднего возраста. Само по себе повышение уровня IgЕ не обязательно свидетельствует о наличии аллергического заболевания. Повышенный уровень IgЕ к наиболее распространенным антигенам обнаружен у 15% вполне здоровых лиц.
Иммуноглобулин Е не связывает комплемент, не проходит через плаценту; быстро и прочно связывается с тканевыми базофилами и с Fс-рецепторами на других "клетках воспаления". В результате взаимодействия фиксированного на поверхности этих клеток IgЕ со специфическим антигеном происходит их дегрануляция с выделением во внеклеточное пространство биологически активных веществ, обусловливающих клинические проявления аллергического воспаления. Доказано, что IgЕ-антитела принимают участие в связывании антигенов на слизистой оболочке.
Иммуноглобулин Е продуцируется плазматическими клетками селезенки, миндалин, аденоидов, слизистых оболочек дыхательных путей, желудка и кишок. Продукция IgЕ начинается у плода очень рано. В отличие от других иммуноглобулинов, IgЕ термолабилен (разрушается при 56 °С). Одна из защитных функций IgЕ - участие в иммунитете против гельминтов.
Представление о том, что IgЕ в основном являются причиной многих аллергических заболеваний, не полностью отражает их значение в физиологии и патологии иммунологических процессов. На самом деле IgЕ, которые действительно участвуют в развитии ряда аллергических реакций, вместе с тем представляют одну из главных линий защиты именно слизистых оболочек, контактирующих с окружающей средой, - верхних и нижних отделов дыхательных путей, кишок.
Инфекционные агенты или чужеродные вещества, прорвавшие "первую линию обороны", которую осуществляют, как правило, IgА, связываются специфическим IgЕ на поверхности тканевых базофилов. Результатом этого взаимодействия является следующий этап защиты- высвобождение из тканевых базофилов, эозинофилов и базофилов крови вазоактивных аминов и веществ, которые обладают хемотаксической активностью. Это усиливает приток в очаг воспаления других защитных факторов, клеточных и гуморальных: IgG, комплемента, миграцию нейтрофилов, эозинофилов и т. д.
Иммуноглобулин D
Иммуноглобулин D был обнаружен в 1965 г. в виде миеломного белка. Он имеет молекулярную массу 1,8x105 В, концентрация в сыворотке крови в среднем составляет от 3 до 170 мг/л, период полужизни - 3 дня (табл. 3). IgD не связывает комплемент, не проходит через плаценту, не обладает тропностью к тканям. По современным данным, IgD может выполнять роль антигенраспознающего рецептора В-лимфоцитов и играть важную роль в процессе их дифференцировки под влиянием антигенной стимуляции. До настоящего времени биологическая функция этого Ig не изучена.
Кроме описанных выше характеристик, отличающих молекулы Ig одного класса (изотипа) от другого, есть еще два свойства, которые позволяют отличить молекулы Ig внутри класса: это аллотипические и идиотипические различия.
Аллотипические различия Ig обусловлены особенностями строения тех участков его молекул, которыми этот белок одного индивида отличается от Ig такого же класса, но синтезированного другим индивидом такого же вида. Аллотипические маркеры обнаруживаются в тяжелых и легких цепях в их константных областях.
Идиотипические различия Ig определяются антигенной специфичностью какого-либо одного Ig, синтезируемого одним клоном лимфоидных клеток определенного индивида. Идиотипические различия обусловлены индивидуальной последователь-ностью расположения аминокислот в вариабельных участках легких и тяжелых цепей, и, как считается, отражают антигенные свойства активного центра молекулы антитела.

Лабораторная оценка В-системы иммунитета

Для оценки В-системы иммунитета применяют несколько методов.
Определение В-лимфоцитов в крови. Используют три свойства лимфоцитов этого типа. Наличие рецепторов к комплементу дает возможность подсчитать так называемые комплементарные розетки, т.е. лимфоциты, образующие розетки с эритроцитами, несущими на своей поверхности комплекс антитело-комплемент (ЕАС-розеткообразование). К розеткообразованию способны не только лимфециты, но и гранулоциты. И. Вонг, А. Уилсон в 1975 г. описали технику постановки ЕА- и ЕАС- розеткообразования нейтрофилами, что доказало наличие у этих клеток Fс-рецепторов. В 1976 г. И. В. Петрова и соавт. описали способность нейтрофилов к спонтанному розеткообразованию с эритроцитами барана и было показано, что эта субпопуляция нейтрофилов резко возрастает при иммунодепрессивной терапии. По аналогии с лимфоцитами нейтрофилы делят на спонтанные розеткообразующие клетки (Ns-РОК), комплементарные розеткообразующие клетки (Ns-РОК) и нулевые. У здоровых людей спонтанных розеткообразующих нейтрофилов имеется от 25 до 35%, а комплементарных - от 14 до 20%.
Наличие у В-лимфоцитов рецепторов к Fс-фрагменту иммуноглобулинов приводит к тому, что они адсорбируют на себе агрегированный -
·-глобулин. Выявить В-лимфоциты можно с помощью флюороресцентного или радиографического метода, используя меченые агрегаты
·-глобулинов. Человеческие В-лимфоциты образуют розетки с мышиными эритроцитами (Ем-розеткообразование). Наконец, с помощью им-мунофлюоресцентного метода Кунса, применяя антиглобулиновые сыворотки, можно обнаружить и подсчитать все лимфоциты, несущие иммуноглобулиновые детерминанты, т. е. В-лимфоциты. При этом можно провести дифференцированный подсчет клеток, несущий IgМ, IgG или IgА-детерминанты. Так же необходимо определять не только процент В-клеток, но и их абсолютное количество в 1 мкл крови.
Определение в крови уровня иммуноглобулинов. Проводят определение суммарной концентрации иммуноглобулинов и количество иммуноглобулинов разных классов. Первое осуществляется методом высалнвания сульфатом цинка с последующей турбидиметрической оценкой, электрофорезом или иммуноэлектрофорезом. Нормальный уровень суммарных иммуноглобулинов у человека составляет от 10 до 20 г/л.
Определение количества IgМ, IgG и IgА чаще всего осуществляется методом радиальной иммунодиффузии по Манчини. Верхняя граница нормы составляет 0,0005 г/л.
Определение наличия и уровня изогемагглютининов
· и
· в сыворотке крови, а также естественных (нормальных) антител к широко распространенным бактериям и вирусам. В качестве антигенов можно использовать кишечную палочку, стафилококковые токсины, вирус герпеса и др. Следует иметь в виду, что
·- и
·-изогемагглютинины относятся к IgМ.
Стимуляция биосинтеза иммуноглобулинов В-лимфоцитами in vitro. Оценка функциональной активности В-лимфоцитов из крови человека возможна благодаря тому, что некоторые митогены, например митоген лаконоса (РWМ), обладают способностью вызывать поликлональную стимуляцию В-лимфоцитов. «Валовую» продукцию В-клеток, синтезирующих иммуноглобулины, определяют в культуральной жидкости радионммунологическим методом через 7-12 дней культивирования лимфоцитов с митогеном.
Исследование антителогенеза (первичного и вторичного ответа) после активной иммунизации несколькими убитыми вакцинами. Применяют коклюшную и убитую полиомиелитную вакцины, дифтерийный и столбнячный анатоксины, полисахаридные антигены, выделенные из пневмококков, менингококков и бактерий кишечной группы. Необходимость использования нескольких антигенов связана с генетически детерминированной конкретностью иммунного ответа. Получение низкого иммунного ответа на какой-то один антиген может оказаться результатом того, что данный индивидуум относится к низкоотвечающему на данный антиген генотипу. Реакция на другие антигены может быть нормальной. Вот почему диагноз функциональной неполноценности В-системы можно поставить только при угнетении иммунного ответа на несколько разных антигенов.
Исследование катаболизма иммуноглобулинов в организме. В кровь вводят меченый препарат человеческого иммуноглобулина. Клиренс метки из крови и ее накопление в моче и испражнениях дают возможность определить период полужизни иммуноглобулина. В норме период полужизни IgG равен 24 дням. При экссудативной энтеропатии, нефрозах и некоторых других заболеваниях возникает состояние гиперкатаболизма иммуноглобулинов. Для установления факта избирательного их гиперкатаболизма параллельно определяют период полужизни меченого альбумина.
Биопсия лимфатических узлов, костного мозга, участков слизистой оболочки кишечника. Эту процедуру проводят с целью гистологического обнаружения плазматических клеток, наличия и структуры лимфоидных фолликулов.
Кожные реакции, выявляющие гиперчувствительность немедленного типа. К таким пробам относится ШИК-реакция. У людей, иммунизированных против дифтерии, в организме которых содержатся антитела против дифтерийного токсина, внутрикожная инъекция этого токсина не приводит к развитию типичной эритемы.

СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА

Система комплемента - одна из важнейших защитных систем организма, относящихся к неспецифическнм факторам резистентности. Основной функцией системы комплемента является опсонизирующая, которая характеризуется выделением сразу вслед за активацией системы комплемента опсонизирующих компонентов, которые покрывают патогенные организмы или иммунные комплексы, усиливая при этом процесс фагоцитоза.
Второй важной функцией системы комплемента является участие в воспалительных реакциях Доказано, например, что некоторые активированные компоненты комплемента приводят к выделению из тканевых базофилов (тучных клеток) и базофильных гранулоцитов крови биологически активных веществ, в том числе гистамина, который стимулирует воспалительную реакцию.
Третья важная функция системы комплемента - цитотоксическая или литическая. Известно, что в конечной стадии активации системы комплемента образуется так называемый мембраноатакующий комплекс (МАК) из поздних компонентов комплемента, который внедряется в мембрану бактериальной или любой другой клетки и разрушает ее.
Первые данные о существовании в сыворотке крови всех позвоночных термолабильного фактора, способного вызвать лизис мембран клеточных антигенов в присутствии специфических антител, были получены еще в конце XIX века. В дальнейшем были выявлены и другие биологические функции этого фактора, который позднее назвали комплементом, в частности активация фагоцитоза за счет опсонизации, освобождение из гранул тканевых базофилов (тучных клеток) таких биологически активных аминов как гистамин, серотонин, брадикинин, а также участие в развитии воспалительных реакций и, наконец, индукция повышения проницаемости клеточных мембран, снижение сосудистого тонуса, положительный хемотаксис, иммунное прилипание и другие феномены.
Таким образом, система комплемента представляет собой комплекс белков сыворотки крови, способных к самоорганизации и опосредованию реакций гуморального иммунитета и фагоцитоза. В настоящее время известно, что систему комплемента составляют 9 основных белков и 3 ингибитора, Эта система белков активируется по типу ферментативно-каскадной реакции с образованием растворимых и нерастворимых ферментов и комплексов, способных вызывать различные биологические феномены. Компоненты, входящие в состав системы комплемента обозначаются прописной (большой) буквой С с порядковыми номерами от 1 до 9. Субъединицы и фрагменты, образующиеся при расщеплении компонентов комплемента, обозначаются порядковыми номерами с малыми буквами (например С2а, СЗb и т. д.). Активированную форму комплемента, обладающую ферментолитической активностью, обозначают штрихом сверху над указанием компонента комплемента с его субкомпонентами (например С1, С1 42 и т.д.)- Если активированный фрагмент компонента комплемента теряет свою активность, то для обозначения этого добавляется буква i (например С3bi). Компоненты комплемента циркулируют в крови в неактивном состоянии. Активация системы комплемента может осуществляться двумя путями - классическим, или иммунным, и альтернативным, или пропердиновым.

Классический путь активации системы комплемента

Отличия классического пути активации системы комплемента (схема 1) от альтернативного прежде всего состоят в следующем:
Для активации системы комплемента по классическому пути необходимо образование специфических иммуноглобулинов (IgG или IgM) и иммунных комплексов, что требует определенного времени;
Классический путь активации системы комплемента начинается с первых, так называемых ранних, компонентов комплемента: С1, который состоит из грех субкомпонентов (Clq, Clr, Cls), и далее С4, С2 и СЗ.
Для активации системы комплемента иммунным комплексом необходимо, чтобы в его состав входили, как минимум, две молекулы IgG; для IgM достаточно одной молекулы. Наибольшей активностью при этом обладают IgM, IgG и три его субтипа: IgG1, IgG2, IgG3. Активация системы комплемента происходит при связывании Clq со специфическим сайтом (участком) в области Fc-фрагмента иммуноглобулинов. Для IgG это СН2-домен, а для IgM - это СН4-домен, который входит в Fc-фрагмент иммуноглобулинов.
Система комплемента активируется по каскадному типу. Это значит, что при активации предыдущего компонента комплемента происходит его расщепление. Один из компонентов остается на поверхности клетки, которая участвует в образовании иммунного комплекса, а второй компонент является растворимым и "уходит" в жидкую фазу, т.е. в сыворотку крови. Тот компонент, который остался на иммунном комплексе, приобретает при этом свойство фермента и способность воздействовать на последующие компоненты комплемента, активируя их.
Итак, активация комплемента по классическому пути (схему 1) начинается с первого субкомпонента комплемента (Clq), который фиксируется к Fc-фрагментам иммуноглобулинов. При этом в молекуле С1q возникают конформационные изменения, что дает возможность фиксироваться к нему С1r, который, в свою очередь, приобретает способность фиксировать и активировать Cls. В результате образуется активный комплекс из составных частей С1, который приобретет способность активировать С4.
Образованию активного С1 препятствует С1-ингибитор. Его роль очень важна для контроля за активностью, с которой активируется комплемент по классическому пути. При врожденном дефиците (количества или функции) C1-ингибитора развивается болезнь, получившая название ангионевротическаго отеки.
Образование активированного C1 приводит к активации С4, который распадается на два фрагмента - С4а, переходящий в растворенное состояние, и С4b, который остается на поверхности мембраны клетки, входящей в состав иммунного комплекса, и приобретает свойства фермента эстеразы, способного активировать С2. Образовавшийся активированный С4b в присутствии ионов магния расщепляет С2 на два фрагмента - С2а и С2b. При этом С2а присоединяется к С4b и образуется новое вещество, обладающее ферментными свойствами, - конвертаза 3-го компонента комплемента классического пути активации. Образовавшаяся СЗ-конвертаза (С4b2а) расщепляет СЗ на СЗа и СЗb. СЗа переходит в растворенное состояние, а СЗb является ключевым как для классического, так и для альтернативного пути активации комплемента, т. е, в этом месте оба пути активации комплемента сходятся и далее процесс происходит единым путем. На этом зтапе также действует инактиватор (СЗb-инактиватор), который называют еще фактором I. Он препятствует избыточной активации СЗ комплемента. При этом СЗb расщепляется на неактивные фрагменты - СЗс и C3d.
Активированный СЗb, связываясь с комплексом С4b и 2а, превращается в новый фермент - конвертазу 5-гo компонента комплемента. С этого момента начинается сборка терминальных (конечных) компонентов системы комплемента С5-С9, которые в конце концов формируются в мембраноатакующий комплекс (МАК). Под влиянием С5-конвертазы (С4b2аЗb) происходит расщепление С5 на С5а - мелкий фрагмент и С5b - более крупный. С5а переходит в расширенное состояние, а С5Ь является первым компонентом мембраноатакуюшего комплекса, который имеет рецепторы к С6 и С7. Начиная с С6, белки в системе комплемента далее не расщепляются. Образовавшийся комплекс С5b67 приобретает способность прикрепляться к мембране клетки-мишени. Вслед за этим, к прикрепившемуся к мембране активированному комплексу С5b67 присоединяется С8 и, в принципе, в этом случае (т.е. даже в отсутствие С9) уже возможно начало лизиса стенки клетки-мишени. Присоединение С9 к комплексу С5b678 значительно усиливает цитолиз стенки клетки-мишени. Образовавшийся комплекс С5b6789 индуцирует появление в липидном белке мембраны клетки цилиндрических пор длиной около 1 мм и диаметром 8-12 мм, что позволяет электролитам и воде проходить через нарушенную мембрану внутрь клетки и вызывать осмотический лизис клетки.

Альтернативный путь активации системы комплемента

Отличия альтернативного пути активации системы комплемента (схема 2) от классического состоят в следующем:
Для активации системы комплемента не требуется образования иммунных комплексов, поэтому не уходит время на продукцию иммуноглобуллинов;
Альтернативный путь не требует участия первых компонентов комплемента - C1, С4 и С2;
Альтернативный путь срабатывает сразу же после внедрения антигенов и активаторами его могут выступать бактериальные полисахариды, липополисахариды, вирусы, вирусные частицы на поверхности клеточных мембран, опухолевые клетки, паразиты, а также агрегированные иммуноглобулины.
Таким образом, альтернативный путь активации системы комплемента является своего рода "скорой помощью", которая включается в работу сразу же после попадания чужеродных агентов в организм, требующий немедленной защиты до того, как образуются специфические иммуноглобулины и специфические иммунные комплексы.
Пропердиновая система, участвующая в активации первых этапов альтерна-тивного пути, представлена в организме группой белков, имеющих буквенное обозна-чение, - факторами D и В. Фактор D находится в сыворотке крови в виде активного фермента, субстратом для которого является фактор В. Расщепление послед-него под влиянием фактора D сопровождается образованием активного фрагмента фактора ВЬ. Однако фактор D не оказывает протеолитического воздействия на неактивный фактор В, а способен осуществлять его протеолиз только после связывания фактора В с активированным фрагментом комплемента СЗb. Последний образуется в организме в результате перманентного медленного, но обязательного расщепления СЗ.



Схема 1. Классический путь активации системы комплемента

С1

+ иммуноглобулины



С4 С4а переходит в растворенное состояние


С4в +С1


+ иммунный комплекс

эстераза

С2 С2в переходит в растворенное состояние

С2а + С14в


С3-конвертаза



С3 С3а переходит в растворенное состояние

С3в + С14в2а


С5 конвертаза



С5 С5а переходит в растворенное состояние


С5в + С14в2а3в





МЕМБРАНОАТАКУЮЩИЙ КОМПЛЕКС




Только после связывания активированного СЗb комплемента, имеющеюся в организме в небольшом количестве, с фактором В, фактор D может оказать протеолитическое воздействие на образовавшийся комплекс. При этом фактор В расщепляется на Ва, переходящий в растворенное состояние, и Вb, который в комплексе с СЗb приобретает свойства фермента, получившего название конвертазы З-гo компонента комплемента альтернативного пути активации (схему 2). Таким образом, в организме существуют две СЗ-конвертазы: одна для классического пути активации - С4b2а, другая для альтернативного пути СЗbВb. Поскольку этот белок неустойчив, то белок пропердин (Р), соединяясь с СЗbВb, стабилизирует этот комплекс и обеспечивает его длительное функционирование по отношению к СЗ альтернативного пути активации. РСЗbВb активирует СЗ с последующим образованием С5-конвертазы и далее идет сборка мембраноатакующего комплекса (МАК), Активация терминальных компонентов комплемента при сборке МАК происходит так же, как и по классическому пути активации комплемента.
Следует еще раз упомянуть о регуляторных механизмах, имеющихся в системе комплемента и контролирующих механизмы активации. Прежде всего это С1-ингибитор. Он относится к плазменным альфа-2-глобулинам и обладает способностью подавлять ферментативную активность активированного C1 комплемента путем диссоциации его на первоначальные субкомпоненты Clq, Clr и С1s. Кроме того, С1-ингибитор обладает способностью подавлять функцию плазмина, калликреина, активированного фактора Хагемана. Известно, что недостаточность С1-ингибитора приводит к развитию врожденного ангионевротического отека, К регуляторным компонентам комплемента относится также фактор 1 (или СЗb-инактиватор), который представляет собой инактиватор активированного СЗb комплемента. Это сывороточ-ный фрагмент, который расщепляет СЗb на неактивные продукты - СЗс и C3d. Следующий инактиватор назван фактором Н. Он представляет собой бета-1-глобулин, который функционирует вместе с фактором I. Действие его направленно на отщепление альфа-цепи от СЗb, что приводит к потере ферментативной активности СЗ и переводит его в неактивное состояние С3bi. Существуют еще и так называемые инактиваторы анафилотоксинов, которые представляют собой альфа-глобулины. Их механизм действия сводится к ферментативному разрушению биологической СЗа, С4а и С5а.

Биологические последствия активации системы комплемента

Активация системы комплемента приводит к образованию большого количества биологически активных компонентов. Какие же они? На схеме 3 представлены этапы активации комплемента по классическому и альтернативному пути и приведены ее основные биологические последствия. Прежде всего следует упомянуть о биологически активных компонентах, которые образуются при расщеплении СЗ и С5. Они являются анафилотоксинами и приводят к высвобождению вазоактивных аминов, прежде всего гистамина, из тканевых базофилов (тучных клеток) и базофильных гранулоцитов крови. В свою очередь это сопровождается сокращением гладкой мускулатуры и усилением сосудистой проницаемости. Интересно, что СЗа и С5а обладают способностью вызывать сокращения гладкой мускулатуры и повышать проницаемость капилляров непосредственно, без предварительного разрушения базофилов обоих типов, т.е. в данной ситуации проявляется двоякий эффект действия СЗа и С5а - прямой и опосредованный через тканевые базофилы и базофильные гранулоциты. СЗа способен функционировать как иммунорегуляторная молекула, демонстрируя иммунодепрессивную активность как в антигенспецифичном, так и в митогениндуци-рованном иммуноглобулиновом синтезе. С3а способен: 1) выступать в роли хемотакси-
Схема 2. Альтернативный (пропердиновый) путь активации системы комплемента

Факторы D и В – группа белков, участвующие в активации первых этапов альтернативного пути. Фактор D находится в сыворотке крови в виде активного фермента. Фактор В – является субстратом для фактора D.

D факторы





Ва переходит в растворенное состояние

С3-конвертаза
+Р- пропердин аKуызы комплексті тaраKтандырады






С3 С3а переходит в растворенное состояние



С5 конвертаза



С5 С5а переходит в растворенное состояние


С5в + С3РС3в Вв






МЕМБРАНОАТАКУЮЩИЙ КОМПЛЕКС (МАК)


ческого фактора, вызывая миграцию нейтрофилов по направлению к месту его высвобождения; 2) индуцировать прикрепление нейтрофилов к эндотелию сосудов и друг к другу и, таким образом, приводить к нейтропении; 3) активировать нейтрофилы, вызывая в них развитие дыхательного взрыва и дегрануляцию; 4) стимулировать продукцию нейтрофилами лейкотриенов. Несмотря на потерю своей анафилактической активности под влиянием инактиватора анафилотоксинов, С5а все же продолжает охранять хемотаксическую активность и способность активировать нейтрофилы.
Следующий биологически активный компонент - СЗb. Его образование и покрытие им клеток-мишеней является одним из наиболее важных этапов активации системы комплемента. Кроме того, СЗb играет важнейшую роль в активации альтернативного пути системы комплемента, а также в явлениях опсонизации. Наличие на поверхности фагоцитирующих клеток (нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов, В-клеток, базофилов, макрофагов и эритроцитов) рецептора к СЗb усиливает их прикрепление к опсонизированным бактериям и активирует процесс поглощения. Такое более тесное прикрепление СЗb-связанных клеток, или иммунных комплексов, к фагоцитирующим клеткам, получило название феномена иммунного прикрепления.
Фактор СЗа, образующийся при расщеплении фактора СЗb, обладает способ-ностью вызывать миграцию нейтрофилов из костного мозга, и в таком случае быть причиной лейкоцитоза.
Необходимо упомянуть о существовании так называемого СЗ-нефритического фактора, который представляет собой антитела против активированного СЗbВb, т.е, СЗ-эстеразы альтернативного пути активации комплемента. Эти антитела, связываясь с СЗ-эстеразой, приводят к развитию гипокомплементемии, особенно у больных с ангиокапиллярным гломерулонефритом.
Среди биологически активных компонентов комплемента следует отметить комплекс С5b67, обладающий хемотаксической активностью. Однако в организме он быстро разрушается, поэтому нельзя утверждать, что этот хемотаксический эффект играет важную роль.
Следующий компонент комплемента - С4, продукты его расщепления выполняют важную биологическую функцию. Так, его субкомпонент С4b остается на мембране клетки-мишени, на которой происходит активация системы комплемента, и откладывается вблизи от активированного С1. Эти два компонента комплемента - С 1 и С4 - обладают способностью связывать иммунный комплекс, в состав которого входит вирус, и приводить к нейтрализации вирусной активности. Предполагается, что таким образом молекула С4 (в частности С4b), предотвращает прикрепление вирусной частицы к клетке-мишени. С4а - еще один фрагмент активации С4, который переходит в растворимое состояние, также как СЗа и С5а, обладает анафилотоксической активностью, приводя к высвобождению гистамина из базофилов обоих типов.
Следующий компонент комплемента - С2. Известно, что при его расщеплении С2b переходит в растворимое состояние и тесно связан с продукцией кининоподобных молекул, которые в свою очередь усиливают сосудистую проницаемость без сокращения гладкой мускулатуры. Этот эффект и лежит в основе развития врожден-ного ангионевротического отека - заболевания, которое контролируется присутствием в организме ингибитора С1.
Следующий фактор - это фактор В альтернативного пути активации компле-мента. Он расщепляется на два фрагмента: Ва и Вb. Фрагмент Ва, который переходит в растворенное состояние, является хемотаксическим фактором для нейтрофилов. Фрагмент Вb активирует макрофаги и способствует их прикреплению и распласты-ванию на поверхности клеток.
Конечные компоненты системы комплемента вызывают бактериолиз, цитолиз и виролиз, т. е. разрушение клеток, входящих в состав иммунных комплексов.
Важную роль играет система комплемента в патогенезе болезней иммунных комплексов, способствуя локализации и скорейшей элиминации антигена. Накопление же мелкодисперсных иммунных комплексов на базальных мембранах микроциркуля-торного русла создает условия для длительной активации системы комплемента, приводит к отложению иммунных комплексов на мембранах и развитию воспаления.
В заключении раздела о системе комплемента следует более подробно охарактеризовать механизмы опсонизации учитывая исключительно важное значение этого процесса в защитных реакциях организма.
Термин "опсонизация" означает процесс присоединения к микроорганизму различных молекул, выступающих впоследствии в роли лигандов (контррецепторов), к которым прикрепляются мононуклеарные клетки, имеющие на своей поверхности рецепторы к этим лигандам. Впервые процесс опсонизации был описан Райтом и Дугласом в 1903 г., однако, долгие годы его молекулярные основы оставались неизвестными. В настоящее время этот процесс представляется довольно сложным, в нем участвуют по меньшей мере две большие группы опсонинов; 1) молекулы некоторых иммуноглобулинов; 2) 3-й компонент комплемента (СЗ).
На сегодняшний день описаны несколько рецепторов на фагоцитирующнх клетках, которые способны связываться с Fc-фрагментами иммуноглибулинов. Так, например, Fс-гамма-Rl-рецептор на мононуклеарных клетках связывается с IgG1, G3 и G4. Другой рецептор - Fс-гамма-R2 с низкой афинностью имеется на многих типах клеток, включая нейтрофилы; он распознает Ig G3 и G4 и связывается с ними. Имеется также рецептор Fс-гамма-R3, Он также отличается низкой афинностью, выявляется на нейтрофилах и макрофагах, взаимодействует с Fc-фрагментом Ig G1иG3. Недавно был описан Fc-альфа-рецептор для IgA. По имеющимся данным эгот рецептор может связываться с Fc-фрагментом IgА1 и А2.
Таким образом, первая большая группа опсонинов – это молекулы иммуноглобулинов, прежде всего IgG и его изотипов, а также IgA.
Другая большая группа молекул опсонинов представлена СЗ компонентом комплемента. В настоящее время описано по крайней мере три рецептора к СЗ, имеющиеся на мембране различных клеток (табл. 4),- CR1, CR2 и CR3. Доказано, что CR1 связывается с активированным СЗ (СЗЬ); CR2 с C3d, a CR3 - с инактивированным СЗ (С3bi). Но во всех случаях такое связывание приводит к усилению фагоцитоза опсонизированных микроорганизмов. Сложные взаимодействия между всеми этими опсонинами и соответствующими им рецепторами на клетках представляют собой главный защитный механизм, который играет важнейшую роль в антимикробном иммунитете. Антитела и комплемент проявляют как индивидуальную защиту, так и действуют синергически, дополняя друг друга н в некоторых случаях компенсируя недостаточность друг друга.

Таблица 4. Рецепторы к СЗ на мембране различных клеток человека

Тип клеток
Рецептор


CR1
CR2
CR3

Эритроциты
+
-
-

Моноциты
+
-
+

Эозинофилы
+
-
-

Нейтрофилы
+
-
+

Эпителиальные клетки почечных клубочков
+
-
-

В-лимфоциты
+
+
+


Кроме описанных выше механизмов опсонизации в последние годы открыт еще один, способствующий этому процессу. Он имеет отношение к маннозосвязывающему белку. Установлено, что маннозосвязывающий белок является кальцийзависимым лектином, который секретируется печенью некоторых видов животных, в том числе и человека. При полимеризации, по структуре он начинает напоминать первый субкомпонент системы комплемента - Clq. Подобно Clq, маннозосвязывающий белок способен взаимодействовать с Clr и C1s комплемента и активировать классический путь активации комплемента независимо от присутствия антител. Происходит это следующим образом: на мембране довольно большого количества различных инфекционных агентов, в том числе грамотрицательных бактерий, микобактерий, грибов, имеются манноза и N-ацетилглюкозоаминогликаны, к которым этот маннозосвязывающий белок за счет своей углеводородной группы может присоеди-няться. Кроме того, он может присоединяться и к сальмонеллам, на поверхности которых также есть манноза. Присоединившись к указанным инфекционным aгентам, маннозосвязывающий белок, который, как указано выше, структурно напоминает Clq, присоединяет Clr и Cls и таким образом запускает классический путь активации комплемента, что в конце концов приводит к опсонизации тех бактерий, к которым он присоединился.
В настоящее время считается, что активация классического пути комплемента за счет маннозосвязывающего белка представляет собой яркий пример неспецифических факторов защиты иммунной системы, в отсутствие которых могут развиваться различного рода нарушения в защитных реакциях организма. Например, в раннем послеродовом периоде, после того, как количество материнских иммуноглобулинов в организме ребенка начинает снижаться, он становится подверженным различного рода инфекциям. У него в организме имеется недостаточный репертуар (набор) антител и сравнительно низкий уровень IgG, являющегося, как известно, опсонином и тем иммуноглобулином, который способен активировать систему комплемента и усилить опсонический эффект. Если в этот период у ребенка будет еще и снижен уровень маннозосвязывающего белка, что явится дополнительным фактором риска, то у большинства таких детей возможно развитие различного рода инфекционных осложнений (средний отит, воспаление верхних дыхательных путей и др.), особенно в возрасте от 6 месяцев до 2 лет. Вполне возможно, что после этого транзиторного периода повышенной чувствительности к инфекционным агентам в организме ребенка появится достаточный репертуар зрелых антител, которые будут способны осуществить опсонический эффект. Тогда эффективность этих опсонических механизмов настолько повысится, что частота инфекционных осложнений у данного конкретного ребенка будет снижаться.
Существует еще один первичный дефект в иммунной системе (конкретно в системе комплемента), который, даже несмотря на наличие в достаточном количестве опсонизирующих молекул иммуноглобулинов и маннозосвязывающего белка, будет проявляться у детей большей частотой инфекционных осложнений. Такой дефект выявлен приблизительно у 8% людей белой расы в виде недостаточности двух из четырех возможных функционирующих генов С4 комплемента, а стало быть недостаточности классического пути активации комплемента. Установлено, что продукты генного локуса С4b функционально работают в четыре раза активнее, чем белки, ассоциирующиеся с генным локусом С4а. Исходя из этого, гомозиготный дефицит по белковым продуктам С4b локусов будет реализовываться у детей в виде различных инфекционных осложнений, прежде всего бактериального менингита.








Схема 3. Этапы активации комплемента по классическому и альтернативному пути, биологические последствия


С4а (анафило С2 С2b (предшественник С3а (анафилотоксин)
токсин) кининов) Дегрануляция базофилов
C3bинакт. I фактор

С1ингиб С1q+С1r+С1s С4 С4b С2a4b С3 С3b
нейтрализация Конвертаза
вирусов классического
пути
Классический путь
(активаторы: IgG, IgM) C3bBbP C5 C5a (анафилотоксин,
хемотаксический фактор)
Фактор Р
Конвертаза альтернативного
пути C3bBb C5b

·
·Фактор D C6 Мембранотакующий
комплекс
C3bB

·Фактор В+ C7

C3b
·С8

Альтерантивный путь
активаторы: продукты мембран C9
бактериальных клеток, ЛИЗИС агрегированные иммуноглобулины)
АНТИГЕНПРЕДСТАВЛЯЮЩИЕ КЛЕТКИ

Антигенпрезентирующие клетки - элементы мононуклеарной фагоцитарной системы (МФС), дендритные клетки (ДК). Их задача состоит в первичной переработке антигена и создании условий для его распознавания и формирования иммунитета.
Макрофаги широко распространенная и морфологически гетерогенная группа клеток, объединенная в самостоятельную систему мононуклеарных фагоцитов. Основными критериями принадлежности клеток к МФС являются:
способность к фаго- и пиноцитозу;
прикрепление к стеклу;
общность происхождения и морфологии.
Макрофаги - гетерогенная группа клеток, однако если морфологически характеризовать «усредненный» макрофаг - это крупная клетка, с эксцентрически расположенным ядром неправильной формы, «пенистой», за счет большого количества лизосомальных гранул, цитоплазмой. Термин «общность происхождения» отражает тот факт, что все клетки МФС дифференцированы из полипотентной стволовой клетки (ПСКК) и имеют единые этапы развития. В костном мозге из ПСКК образуется монобласт - затем промоноцит - затем моноцит, который на этой стадии дифференцировки приобретает параметры моноцита периферической крови. Этот этап для элементов МФС - промежуточный (транспортный). Средняя длительность пребывания моноцита в кровотоке составляет 2-4 дня, после чего он мигрирует в ткани, превращаясь в макрофаг, а в зависимости от микроокружения приобретает различные характеристики, что позволяет говорить о гетерогенности этих клеток, отраженной в их названии:
макрофаги печени - Купферовские клетки (составляют около половины всех тканевых или резидентных макрофагов);
макрофаги серозных полостей - перитонеальные и плевральные;
альвеолярные макрофаги;
остеокласты (макрофаги костной ткани);
суставные макрофаги или синовиальные клетки А типа;
микроглиоциты мозга;
мезангиалъные клетки почек;
макрофаги лимфойдных органов.
Продолжительность жизни тканевых макрофагов составляет от 20 суток до 7 месяцев, при этом отличительной чертой этих клеток является тот факт, что они не пролиферируют, а увеличение пула при необходимости осуществляется благодаря привлечению подвижной группы моноцитов - способных к миграции в отличие от тканевых (резидентных).
Несмотря на характерные особенности, зачастую лишь морфологические признаки недостаточны для идентификации этих клеток. Секреторная активность - наиболее характерный признак клеток мак-рофагалъного ряда. Считается, что макрофаги секретируют свыше 40 биологически активных веществ. Помимо ферментов, это:
вещества, обеспечивающие кислородзависимый и кислороднезависимый бактерицидный эффект;
продукты метаболизма арахидоновой кислоты или биогенные липиды;
компоненты комплемента;
вещества, обеспечивающие эритропоэз - эритропоэтин;
цитокины, в том числе ИЛ-1, ИЛ-6, ФНОа, КСФ, ИФНа, ИЛ-12.
Кроме характеристики секреторной активности для идентификации макрофагов и изучения их функциональной активности используют поверхностные рецепторы:
1. Структуры, ответственные за межклеточные взаимодействия. Наиболее характерный представитель - FсR (рецептор для Fс фрагмента иммуноглобулина). Так, для IgG на клеточной мембране макрофагов предсуществует 3 типа рецепторов:
Fc
·R I, обеспечивает связь с иммунными комплексами и с мономерами IgG.
Fc
·R II - сорбирует лишь иммунные комплексы.
Fc
·R III связывает мономеры субклассов G1 и GЗ.
Экспрессированы также и рецепторы для Fc фрагментов IgА, IgМ, IgЕ. Взаимодействие рецепторов для Fс фрагментов на поверхности макрофагов с соответствующим иммуноглобулином приводит к активации клеток, росту их метаболической, поглотительной, бактерицидной и (или) цитотоксической активности.
2. Поверхностные рецепторы для комплемента (СК) и его компонентов предназначены для распознавания иммунных комплексов с целью их последующего фагоцитоза.
3. Адгезивные молекулы - название связано со способностью этих структур обеспечивать прикрепление (адгезию) клеток между собой для выполнения своих функций. Молекулы адгезии либо постоянно существуют на клеточной мембране, либо появляются на ней в ответ на стимуляцию. На макрофагальных клетках существуют и широко используются с целью определения их функциональной характеристики такие группы молекул адгезии, как интегрины (необходимы для взаимодействия с молекулами межклеточного матрикса). Селектины - специфичны для углеводных остатков, оголяющихся при старении и в процессе гибели клеток, через эти рецепторы макрофаги «узнают» стареющую или апоптотирующую клетку (более подробная характристика адгезивных молекул в приложении).
4. Рецепторы для микробных патогенов. В соответствии с современными представлениями существуют так называемые патоген-ассоциированные молекулы – паттерны (РАМР) - консервативный рисунок аминокислотных последовательностей, характерный для большинства микроорганизмов и не встречающийся у многоклеточных. Примерами РАМР являются:
пептидогликаны клеточной стенки бактерий (МДП);
тейхоевые кислоты Грам+ бактерий;
ЛПС Грам-- бактерий;
полисахариды (зимозан дрожжей, маннаны грибов);
белки бактериальные и вирусные - флагеллин;
двуспиральная вирусная ДНК и РНК бактерий, содержащая немитилированные цитозин-гуанин последовательности.
Эти структуры взаимодействуют со специализированными паттерн-распознаю-щими (РКП) рецепторами на поверхности клеток доиммунного воспаления (макрофаг, дендритные клетки). Основные функции РКП:
опсонизация;
активация комплемента;
синтез провоспалительных цитокинов;
индукция апоптоза;
фагоцитоз.
5. Рецепторы для цитокинов ИЛ-2 (СD25), ИЛ-1 (СD121), ИЛ-6 (СD126), гормонов, нейромедиаторов.
6. Антигены НLА (главного комплекса гистосовместимости) I класса, впрочем, как и на всех ядросодержащих клетках, кроме того, на активированных макрофагах экспрессируются НLА DR, обеспечивающие процессы распознавания и индукции специфического иммунного ответа.
7. Особо следует отметить наличие на поверхности клеток моноцитарно-макрофагального ряда СD 4 («входные ворота» для ВИЧ).
8. Хеморецепторы или рецепторы для хематтрактантов (продукты жизнедея-тельности микроорганизмов, цитокины, фрагменты иммуноглобулинов). Взаимодействие хематтрактант - хеморецептор обеспечивает направленное движение клеток - хемотаксис. Уже в процессе хемотаксиса активируются клетки, усиливаются их метаболизм и функциональная активность, а также экспрессия биологически активных веществ. Таким образом реализуется I этап фагоцитоза - свойства, определяющего и все многообразие функциональных потенций клеток МФС и их название.
Следующим за хемотаксисо
·м этапом фагоцитарной реакции является адгезия. В основе ее лежит взаимодействие с соответствующими рецепторами, а результатом служит «контактная активация». Объективным лабораторным тестом, позволяющим оценить степень адгезивной активности макрофагов является метод «распластывания» на стекле, при котором учитываются размеры и количество клеток, прикрепившихся к стеклу.
Далее происходит погружение присоединившейся к клетке частицы, образование фагосомы и фаголизосомы - специализированной внутриклеточной гранулы для расщепления патогена. Здесь включаются механизмы внутриклеточного киллинга (убийства). Кислородзавксимый механизм данного процесса получил название «кислородный взрыв», так как при этом активируется продукция атомарного кислорода, гидроксильного радикала, перекисей и прочих продуктов частичного восстановления кислорода, обладающих существенной разрушающей активностью. Объективно фиксирует процесс «окислительного взрыва» методический прием, получивший название НСТ-теста. НCТ-нитросиний тетразолий - краситель, содер-жащий диформазан, который под влиянием активных форм кислорода восстанав-ливается в формазан, меняя при этом свой цвет. По интенсивности изменения цвета судят об активности кислородзависимого метаболизма фагоцитирующей клетки. Киелороднезависимый механизм киллинга также весьма важен в реализации эффектов клеток макрофагальиой линии, при этом особое внимание в последнее время уделяется характеристике азотного метаболизма. Вследствие реализации макрофагами фагоци-тарных свойств возможен как полный гидролиз антигена, так и неполный, с представлением фрагментов антигена на мембране (презентация)
Благодаря фагоцитозу - интегративному процессу деятельности клеток макрофагального ряда - осуществляются такие эффекторные реакции, как бакте-рицидноетъ и цитотоксичность. При реализации этих свойств макрофаги выступают в роли клеток-мусорщиков, неспецифически защищая от инфекционных агентов, состарившихся и трансформированных собственных клеток, а также обеспечивают доиммунные механизмы защиты (врожденный иммунитет). В то же время без макрофагов и их участия в рецепции; переработке (процессинге); презентации (представлении информации об антигене); цитокиновой регуляции, невозможны запуск и формирование специфической (адаптивной) защиты. Таким образом, макрофаг - и инициатор, и регулятор, и исполнитель иммунных реакций. Периодически в литературе появляются публикации, в которых авторы пытаются выделить субпопуляции клеток МФС. Однако в настоящее время признана точка зрения о том, что гетерогенность макрофагов - не генетически закрепленный признак. Морфологическое и функциональное многообразие этих клеток определяется стадией их дифференцировки (гетерогенность «по вертикали»), местом обитания (гетерогенность «по горизонтали»), степенью активации (неактивированные, премированные, активированные).
В группе вспомогательных, а на самом деле клеток, во многом определяющих развитие специфических иммунных реакций, макрофаги не одиноки. Все более пристальное внимание, все большее число публикаций в настоящее время отводится их союзникам в распознавании и инициации специфического иммунитета - дендритным клеткам.
ДК - «профессиональные» антигенпредставляющие клетки (АПК). «Профессио-нальные» - термин, характеризующий клетки, способные индуцировать иммунный ответ благодаря способности передавать (представлять или презентировать) Т-лимфоцитам два активационных сигнала - информацию об антигене и антиген-неспеци-фический или ко-стимулирующий сигнал.
Определены два состояния ДК - незрелые и зрелые. Незрелые локализованы в местах контакта с чужеродными внешними агентами: в коже и слизистой, маргиналь-ных слоях белой пульпы селезенки. Незрелые дендритные клетки активно поглащают АГ путем фаго- и пиноцитоза. Для этой цели на их поверхности предсуществуют рецепторы распознавания паттернов, опсонинов (FсR, СК). Находясь в местах инвазии инфекционного агента, опухолевого роста или некроза ткани, поглощая АГ, под действием разнообразных факторов микроокружения, ДК созревают и приобретают свойство представлять АГ Т-клеткам и индуцировать специфический иммунный ответ.







































Занятие 3

Тема: Система клеточного иммунитета. Регуляция иммунного ответа. Иммунологическая толерантность. Противоопухолевый иммунитет.

Актуальность темы:
Клеточный специфический иммунитет обеспечивается сенсибилизированными Т-лимфоцитами (Т-киллерами), а также некоторыми представителями О-лимфоцитов (NK-клетки, естественные клетки киллеры), реагируя с антигеном выделяют лимфокины, обладающие цитотоксическим действием. Они нарушают проницаемость клеток-мишеней и вызывают их гибель. Кроме того, лимфокины повышают проницаемость капилляров, усиливают кровоток, способствуют развитию воспаления. Благодаря своим хемотаксическим свойствам лимфокины привлекают в очаг образующегося воспаления нейтрофилы, макрофаги, новое количество лимфоцитов, стимулируя функциональную активность этих клеток. Т.о. цитотоксический эффект Т-лимфоцитов связан как с действием самих Т-киллеров, так и макрофагов (фагоцитоз).
Иммунологическая толерантность - (неотвечаемость, терпимость, tolerant- терпимый) – специфическая ареактивность по отношению к антигену, возникающая в результате предшествующего контакта с ним. Основные признаки толерантности: специфичность, отсутствие синтеза антител и клеточного иммунитета, наличие предшествующего контакта с данным антигеном.
Врожденная толерантность в норме формируется в период эмбрионального развития к собственным тканевым антигенам, является основой для распознавания своего и чужеродного и сохранение гомеостаза в постнатальный период.
Приобретенная толерантность возникает в результате контакта с антигеном в послеродовый период. Может быть вызвана и у взрослых индивидов. Причину этой формы толерантности объясняет не элиминацией клона, а блокированием рецепторов Т и В-лимфоцитов, ведущим к торможению размножения и дифференцировки этих клеток. Иммунологическую толерантность следует отличать от состояния иммунологической депрессии – неспецифического подавления иммунной реактивности применением иммунодепрессантов физической (рентгеновские лучи, ионизирующая радиация), химической (кортикостероиды, антибиотики, антиметаболиты, алкилирующие вещества) и биологической (антилимфацитарная сыворотка) природы.

Цели занятия.
Студент должен знать:
функции Т-системы иммунитета;
антигеннезависимая и антигензависимая дифференцировка Т-лимфоцитов;
субпопуляции Т-лимфоцитов и их функции;
первичный и вторичный иммунный ответ;
естественная и индуцированная толерантность;
этиология злокачественных опухолей, онкогены.

Студент должен уметь:
определение количества Т-лимфоцитов (Е-РОК);
проведение лимфотоксического теста;
проведение количественной оценки субпопуляции Т-лимфоцитов с использованием моноклональных антител.


Вопросы для самоподготовки к занятию:
Основные функции Т-системы иммунитета
Антигеннезависимая и антигензависимая дифференцировка Т-лимфоцитов
Строение антигенраспознающих рецепторов Т-лимфоцитов
Субпопуляции Т-лимфоцитов и их функции
Участие Т-лимфоцитов в распознавании антигенов
Этапы взаимодействия Т-киллеров с клеткой-мишенью
Регуляторные Т-лимфоциты, клетки-супрессоры в иммунном ответе
Лабораторная оценка Т-системы
Клеточный и молекулярные уровни регуляции иммунного ответа
Гормоны тимуса, их роль в дифференцировке Т-лимфоцитов
Понятия о пептидах костного мозга
Роль макрофагов, субпопуляций Т- и В-лимфоцитов в регуляции иммунного ответа
Понятие о цитокинах, определение, основные характеристики
Интерлейкины (факторв роста и дифференцировки)
Роль интерферонов в иммунном ответе
Генетический контроль иммунного ответа
Клиническое значение гормонов и медиаторов иммунной системы
Понятие об иммунологической толерантности
Естественная и индуцированная толерантность
Центральные и периферические механизмы иммунологической толерантности
Современный взгляд на этиологию злокачественных опухолей
Антигенный состав опухолевых клеток
Клеточные механизмы противоопухолевого иммунитета, роль Т-клеток, макрофагов, натруальных киллеров и К-клеток
Роль цитокинов в противоопухолевом иммунитете
Современные методы иммунодиагностики и иммунотерапии опухолей

Тесты
1. Все фагоциты отличаются:
А. способностью активно передвигаться
Б. наличием фрагментов на Fc-фрагменты иммуноглобулинов
В. наличием рецепторов на лимфоциты
Г. наличием рецепторов на лейкоциты
2. Функции фагоцитов снижаются:
А. при вторичном иммунодефиците
Б. при первичном иммунодефиците
В. при аутоиммунных заболеваниях
Г. при хроническом активном гепатите
Д. все правильно
3. Укажите особые признаки первичного иммунного ответа:
А. синтез антител
Б. синтез клеток памяти
В. синтез антигенраспознающих клеток
Г. синтез лимфокинов
Д. бласстрансформация лимфоцитов
4. Укажите особые признаки первичного иммунного ответа:
А. наличие рецепторов на эритроцитов барана
Б. наличие рецепторов на эритроцитов мышей
В. наличие рецепторов на комплемент
Г. наличие рецепторов на антигены
5. Последовательность развития вторичного иммунного ответа
А. синтез антител
Б. прзентация антигенов
В. передача информации Т-хелперам
Г. пролиферация В-лимфоцитов
Д. образование плазмацитов и клеток памяти
Е. переваривание антигенов макрофагами
6. Вторичный иммунный ответ приводит к:
А. иммунологической толерантности
Б. иммунологической памяти
В. специфичности
Г. антигенности
7. Укажите клетки-регуляторы:
А. Т-хелперы
Б. Т-супрессоры
В. Т-киллеры
Г. Т-эффекторы
Д. иммуноглобулин А
8. Укажите клетки-эффекторы:
А. Т-хелперы
Б. Т-супрессоры
В. Т-киллеры
Г. Т-эффекторы
Д. иммуноглобулин А
9. Укажите функцию естественного киллера:
А. уничтожение вирусов
Б. связывание антигенов
В. связывание антител
Г. образование клеток памяти
Д. уничтожение опухолевых клеток
10. Метод количественного определения Т-лимфоцитов:
А. Е-РОК
Б. М-РОК
В. ЕАС-РОК
Г. К-РОК
11. Определение Т-супрессоров основывается на:
А. определение теофиллинчувствительных рецепторов
Б. определение комплементсвязывающих рецепторов
В. определение теофиллиннечувствительных рецепторов
Г. определение рецепторов иммуноглобулинов
12. Основные функции лимфокинов:
А. нарушение проходимости клеточных мембран
Б. цитотоксичность
В. хемотаксис нейтрофилов, макрофагов на очаг воспаления
Г. повышение концентрации иммуноглобулинов
Д. все правильно
13. Клетки, наиболее способствующие фагоцитоз:
А. лимфоциты
Б. моноциты
В.тканевые макрофаги
Г. бласты
Д. нейтрофилы
14. Клеточный иммунитет регулируется:
А. тимусом
Б. красным костным мозгом
В. селезенкой
Г. печенью
Д. лимфатическими узлами
15. Медиаторы, выделяющиеся Т-лимфоцитами:
А. интерфероны
Б. лимфокины
В. СРБ
Г.АИК
Д.РФ
16. Специфические рецепторы Т-лимфоцитов:
А. рецепторы к эритроцитам барана
Б. рецепторы к эритроцитам мышей
В. рецепторы к комплементу
Г. рецепторы к антигенам
17. Распознавание опухолевых клеток и развитие иммунного ответа к ним зависит от активации факторов:
А. В-лимфоцитов
Б. Т-лимфоцитов
В. комплемента
Г.мононуклеаров
18. Антиген-реактивные клетки распознают:
А. макрофагов
Б. Т-лимфоцитов
В. опухолевых клеток
Г. комплемент
19. Действие опухолевых клеток:
А. фиксирование Т-лимфоцитов
Б. превращение Т-лимфоцитов в лимфобласты
В. синтез комплемента
Г. образование Т-киллеров
20. Для уничтожения опухоли цитотоксическое действие Т-киллеров недостаточно при:
А. малый размер опухоли
Б. отсутствие HLA антигенов
В. размер опухоли более 105 клеток
Г. размер опухоли менее 105 клеток
21. Кроме Т-лимфоцитов на опухолевые клетки киллерное действие оказывают:
А. В-лимфоциты
Б. иммуноглобулины
В. естественные киллеры
Г. фракции комплемента
22. Активация К-клеток проявляется:
А. перед ростом опухоли
Б. во время регрессии опухоли
В. при быстром росте опухоли
Г. не проявляется
23. Появление в состава опухоли этих клеток признак благоприятного прогноза:
А. В-лимфоцитов
Б. эозинофилов
В. гистиоцитов
Г. макрофагов
24. Активируют неспецифическую цитотоксичность макрофагов:
А. антитела
Б. опухолевые антигены
В.гуморальные стимуляторы Т-клеток
Г. комплемент
25. Защищают опухолевые клетки от цитотоксических лимфоцитов и макрофагов:
А. антигены
Б. антитела
В. К-клетки
Г. В-лимфоциты
Г. опухолевые антигендері создают комплекс
27. В противоопухолевом иммунитете основную функцию выполняют:
А. эозинофилы
Б. нейтрофилы
В. эритроциты
Г. Т-киллеры
Д. Т-супрессоры
28. Противоопухолевое неспецифическое действие макрофагов основывается:
А. наличие рецепторов к онкоклеткам олигосахаридов на мембране макрофагов
Б. гормонами
В. цитоплазматическим ростком
Г. антителами
29. Противоопухолевое специфическое действие макрофагов основывается:
А. наличие рецепторов к онкоклеткам олигосахаридов на мембране макрофагов
Б. гормонами
В. цитоплазматическим ростком
Г. антителами

Информационно-дидактический блок

СИСТЕМА КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА.
Клеточный специфический иммунитет

Тимоциты, молодые лимфоциты дифференцируются из общей стволовой кроветворной клетки. Подготовленная к дифференцировке клетка-предшественник мигрирует из костного мозга через стенку больших венул в кортикомедулярную область, оттуда в субкапсулярную зону коры тимуса. Здесь происходит медленная пролиферация клеток в течение 1 недели. В них сохраняется хромосомный фермент – теломераза, стволовой кроветворной клетки. Это указывает на то, что лимфоцит в своем жизненном пути еще не раз пройдет циклы пролиферации. Затем клетки переме-щаются вглубь коры тимуса. Там начинается перестройка генов В-цепи, экспрессия полипептидного комплекса СД3. Затем клетки активно пролиферируют и выглядят как бласты, затем экспрессируется СД4, СД8. Затем они перестают делиться, перестраивают свои альфа-рецепторы в течение 3-4 суток. В это время каждый вариант Т-лимфоцита экспрессирует и пробует связываться с комплексами пептид-МНС, находящихся на клетках тимуса.
Сущность дифференцировки всякого лимфоцита состоит в экспрессии антиген-распознающего рецептора, действия которого направляются чтобы находить антигены в организме. Эти молекулы, сервисные или мембранные, обеспечивают взаимодействие Т-лимфоцитов с другими клетками организма. Антигенраспознающий рецептор Т-лимфоцитов означают TCR (T- cell receptor) . Молекула TCR похожа на Fab-фрагмент Ig. Состоит из 2 полипептидных цепей – TCR
·
·, TCR
·
·. Каждый Т-лимфоцит несет на себе один вариант рецептора
·
· или
·
·. TCR–антигенраспознающий рецептор распознает только растворимые антигены. Т-лимфоциты распознают "чужое" на поверхности своих клеток.
Клеточный специфический иммунитет обеспечивается сенсибилизированными Т-лимфоцитами (Т-киллерами), а также некоторыми представителями О-лимфоцитов (NK-клетки, естественные клетки киллеры), реагируя с антигеном выделяют лимфокины, обладающие цитотоксическим действием. Они нарушают проницаемость клеток-мишеней и вызывают их гибель. Кроме того, лимфокины повышают проницаемость капилляров, усиливают кровоток, способствуют развитию воспаления. Благодаря своим хемотаксическим свойствам лимфокины привлекают в очаг образующегося воспаления нейтрофилы, макрофаги, новое количество лимфоцитов, стимулируя функциональную активность этих клеток. Т.о. цитотоксический эффект Т-лимфоцитов связан как с действием самих Т-киллеров, так и макрофагов (фагоцитоз).
У новорожденных специфический иммунитет обеспечивается только клеточной системой, и лишь через несколько месяцев у грудных детей появляются плазмати-ческие клетки и возможность формирования собственных Ig.
Отличительными особенностями Т-лимфоцитов являются:
их способность к так называемой бластной трансформации;
наличие на их мембранах рецепторов к эритроцитам барана;
рецепторов к Fc участкам Ig.
В норме соотношение Тх и Тс – 1:3
Методы определения количества В-лимфоцитов основаны на наличии на их поверхности этих клеток специфических рецепторов к Ig и комплементу (С3), так называемый ЕАС-розеткообразование.

Неспецифический клеточный иммунитет (фагоцитоз).

В основе лежит способность лейкоцитов к фагоцитозу – процессу активного узнавания, захвата и поглощения чужеродных структур (микроорганизмов, разрушен-ных клеток, антиген-антитело, неорганических частиц). Наибольшей способностью к фагоцитозу обладают:
нейтрофильные лейкоциты;
моноциты;
тканевые макрофаги.
Все фагоциты отличаются:
наличием на их плазматических мембранах рецепторов к Fc-фрагменту Иг, к компоненту С3 комплемента и к некоторым хемотаксическим веществам;
способностью активно передвигаться в результате функционирования актомио-зиновых комплексов;
наличием внутри фагоцитов большого количества цитоплазматических гранул и лизосом.
Сигналом для движения фагоцитов к чужеродным частицам служат так называемые хемотаксические вещества, концентрирующиеся в очаг воспаления. К их числу относятся факторы комплемента С3а, С5а и др. лимфокины, выделяющиеся Т-лимфоцитами, а также продукты повреждения клеток и жизнедеятельности бактерий. Хемотаксический фактор, взаимодействуя специфическими поверхностными рецеп-торами фагоцита, приводит к изменению потенциала его мембраны, концентрации активных волокон на том полюсе фагоцита, который обращен в сторону движения. Начало фагоцитоза индуцируется опсонинами (IgG, С3 комплементом, острофазными белками – СРБ,
·1,
·2-глобулинами), которые фиксируются на поверхности фагоцитируемой чужеродной клетки (например, бактерий). Свободные участки опсонинов связываются с соответствующими рецепторами фагоцита. Т.о. опсонины обеспечивают прочную связь бактерии или другой частицы с макрофагом, являясь своеобразным посредником между объектом фагоцитоза и фагоцитом. Процесс поглощения и разрушения чужеродной клетки макрофагом осуществляется в несколько этапов. Вначале фагоциты выпускают псевдоподии и окружают ими инородную частицу, которая попадает в цитоплазматическую вакуоль (фагосому). Последняя перемещается внутрь клетки и сливается с внутриклеточными лизосомами, которые выделяют большое количество гидролитических ферментов, способствующих перева-риванию инородной клетки. Кроме того, вслед за поглощением микроорганизмов в макрофагах резко усиливается процесс перекисного окисления, Таким образом, процесс фагоцитоза тесно связан с другими компонентами иммунной реакции – специфическим гуморальным и клеточным иммунитетом (комплекс антиген-антитело, лимфокины и т.д.) и неспецифической гуморальной системой защиты (острофазные белки, система комплемента), дефекты которых могут сказываться на недостаточной функции фагоцитоза. С другой стороны, макрофаги участвуют в стимуляции антителообразования, доставляя фиксированный на них антиген В-лимфоцитам, а также удаляют комплекс антиген-антитело, поглощая и разрушая его. Функция фагоцитоза снижается при целом ряде патологических состояний:
вторичные иммунодефицитные состояния;
аутоиммунные заболевания;
первичные иммунодефицитные состояния;
другие заболевания (ХАГ, цирроз печени, ХГ), при которых ингибируется активность системы комплемента.

Взаимодействие клеток в иммунном ответе

Для полного иммунного ответа на большинство антигенов необходимо взаимодействие макрофагов с Т и В-лимфоцитами. Это подтверждается обнаружением скопления лимфоцитов и плазмоцитов вокруг макрофагов, содержащих антиген. Активизированный антигеном макрофаг может контактировать с большим количеством (до 20) лимфоцитов через многочисленные рецепторы одной специфичности, скапли-вающиеся на одном полюсе лимфоцитов. При проведении электронной микроскопии выявлены цитоплазматические мостики между макрофагами и лимфоцитами.
Использование метода радиоавтографии позволило наблюдать перенос меченого антигенного материала от макрофага к лимфоцитам по цитоплазматическим мостикам. Обнаружение поглощенного антигена ядрами лимфоцитов дало основание допустить наличие непосредственного влияния антигенных детерминант на генетический аппарат лимфоцита.
Взаимодействие чистых Т и В-лимфоцитов, стимулированных антигеном, обычно ведет к развитию не иммунного ответа, а толерантности. Добавление в культуральную среду определенного количества макрофагов стимулировало трансфор-мацию лимфоцитов в клетки-бласты, сопровождаясь в конечном итоге синтезом антител и образованием клеток-эффекторов. Молекулы Т-зависимых антигенов, соединившись своими несущими частями с рецепторами Т-лимфоцитов, снимают их с поверхности этих клеток. Комплексы имеют свободные Fс-фрагменты тяжелых целей, которыми они присоединяются к соответствующим рецепторам макрофагов. Образовавшаяся вследствие этого на поверхности макрофагов концентрированная "обойма" антигенных молекул, ориентировавшая своими детерминантами фрагментами кнаружи, взаимодействует с рецепторами В - клеток.
Кроме этого, В-лимфоциты могут получать второй неспецифический стимул к пролиферации и превращениям. Этим сигналом является С–3 компонент комплемента или растворимые медиаторы Т-лимфоцитов. Т-лимфоциты после антигенного стимула трансформируются в иммунобласты – крупные делящиеся клетки с цитоплазмой, содержащей многочисленные рибосомы и полирибосомы. Иммунобласты Т–клеток синтезируют и экскретируют в окружающую среду растворимые факторы (лимфокины), являющиеся медиаторами иммунитета. Один из них действуют на макрофаги (факторы, тормозящие миграцию макрофагов, фактор активирующий); другие на лимфоциты (фактор переноса, митогенный фактор), третьи – на полинуклеарные нейтрофильные гранулоциты (фактор, тормозящий миграцию лейкоцитов, хемотаксический фактор). Медиаторы могут оказывать также цитотоксическое и интерференоподобное действие. Конечная стадия дифференцировки Т–иммунобласта - эффекторная клетка-киллер, обладающая специфической цитотоксической активностью в отношении клеток – мишеней без участия антител и комплемента. Кроме того, Т-киллеры разрушают опухолевые клетки генетически чужеродных трансплантатов, клетки собственного организма, выполняя функцию иммунологического надзора.

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ

Возможны ситуации, когда ИС макроорганизма не способна отвечать на определенные антигены. Такая ее неотвечаемость получила название иммунологической толерантности (толерантность терпимость, неотвечаемость). Она характеризуется специфическим подавлением иммунного ответа, возникшим после предварительного введения антигена. Это явление было открыто в 1953 г. П. Медаваром на мышах. Оказалось, что если эмбрионам белых мышей ввести клетки селезенки других линии мышей (черных), то взрослые белые особи, выросшие из этих эмбрионов, не отторгают трансплантаты кожи черных мышей, т.е. становятся к ним толерантными. Обычные мыши отторгали такие аллогенные трансплантаты. Аналогичные опыты провел М. Гашек на разных породах кур.
В результате этих экспериментов было доказано, что врожденная толерантность к антигену (толерогену) возникает, когда происходит внутриутробный контакт организма с этим антигеном. В этом случае организм после рождения будет воспринимать данный антиген как "свое". Такая толерантность объясняется тем, что в эмбриогенезе происходит гибель или супрессия клонов-предшественников Т-лимфоцитов, способных взаимодействовать с антигеном. Толерантность может развиваться на любые антигены: аллогенные клетки, вирусные и бактериальные антигены. Она может быть полной - отсутствие ответа, и частичной - подавление синтеза антител одного изотипа или Т-клеточного ответа.
Существует врожденная и приобретенная толерантность. К врожденной относится аутотолерантность к собственным клеткам и молекулам. Она нарушается при аутоиммунных реакциях. Особый вид толерантности наблюдается у матери к антигенам плода в период его вынашивания.
Приобретенная толерантность бывает двух видов: высокодозовая и низкодозовая. Высокодозовая толерантность возникает при попадании в организм больших доз антигена, особенно введенного на фоне подавления иммунитета (облучение, применение иммунодепрессантов). Такое большое количество антигенов вызывает гибель реактивных к нему лимфоцитов (иммунологический паралич).
В ситуациях высокодозовой толерантности может иметь место клепальная делеция (элиминация, инактивация) ан-тигенреактивного клона в результате апоптоза, или анергия - блокада рецепторов специфических клонов Т- и В-лимфоцитов.
Анергия - неотвечаемость на антиген, встречается как вариант высокодозовой толерантности на фоне подавления иммунного ответа.
Низкодозовая толерантность возникает при введении малых доз определенных антигенов. Она может быть обусловлена активацией Т- или В-клеток супрессоров, подавляющих иммунную реакцию. Особым ее видом является десенсибилизация и специфическая иммунотерапия (аллерговакцинация) аллергенами при лечении аллергических заболеваний, когда введение малых, а затем больших доз аллергена подавляет иммунный аллергический ответ. Считают, что при этом характерный для аллергии синтез антител класса IgЕ переключается на образование антител класса IgG или угнетается активность Тх2.
Механизмы разных видов толерантности различны. В одних случаях она обусловлена естественной регуляцией иммунного ответа. Таким вариантом является аутотолерантность к "своему". Эта регуляция иммунного ответа может осуществляться по механизму идиотип-антиидиотипической сети (по Н.К.Ерне). Сущность ее заключается в следующем. К одному и тому же антигену синтезируются антитела различными клонами лимфоцитов. Такие антитела (или, что равнозначно, Т-клеточные рецепторы) будут несколько отличаться по строению друг от друга. В активном центре таких антитела, или рецепторов, находятся уникальные антигенные детерминанты, присущие только данному клону лимфоцитов и отличающие его от любых других. Они получили название идиотопов. Сам антигенсвязывающий участок антитела был назван паратопом. Совокупность всех идиотопов данного антитела получила название идиотипа. При развертывании иммунного ответа первоначально синтезируются антитела первого поколения, направленные к данному антигену. Они получили название идиотипических антител (несущих идиотии). К их активным центрам в свою очередь впоследствии вырабатываются антитела второго поколения - антгшдиотипические. Они блокируют синтез идиотипических антител. Так осуществляется естественное затухание иммунного ответа, снижающее вероятность развития аутоиммунных процессов.
В целом же в настоящее время оба механизма поддержания толерантности (деления клонов и их супрессия) рассматриваются как взаимодополняющие.
Полезные виды толерантности: аутотолерантность, толерантность матери к антигенам плода и толервантность, полученная к аллергенам при иммунотерапии. Патологический вид - это анергия, неотвечаемость на вирулентные микроорганизмы.

ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЙ ИММУНИТЕТ

Главная задача иммунной системы - контроль за генетическим постоянством внутренней среды организма (иммунологический надзор). Любые генетически, следовательно антигенно чужеродные клетки, попадающие в организм или возникающие в нем вследствие мутаций и других процессов изменяющих геном, стимулируют иммунный ответ, направленный на элиминацию этих клеток. Приведем основные аргументы в пользу участия иммунной системы в противораковой защите организма:
повышенная частота возникновения злокачественных опухолей у животных и людей, подвергающихся иммунодепрессивной терапии. У больных, длительно получающих иммунодепрессанты в связи с пересадкой почки, частота возникновения различных опухолей увеличивается в 30-50 раз;
повышенная более чем в 100 раз частота возникновения опухолей у детей с первичными иммунодефицитами, затрагивающими Т-систему иммунитета (синдром Ди-Джорджи, атаксия - телеангиэктазия и др.);
повышенная частота возникновения опухолей у тимэктомированных животных, особенно при инъекции им опухолеродных вирусов или опухолевых клеток;
многие формы рака сопровождаются снижением показателей функциональной активности Т-системы иммунитета. При более высоких показателях выраженности клеточного иммунитета у больных наблюдается более благоприятное течение опухолевого процесса. Выраженная инфильтрация опухолевой ткани лимфоцитами является хорошим прогностическим признаком;
экспериментально доказана возможность создания противоопухолевой резистентности путем активной или пассивной иммунизации; для опухоленосителей характерны положительные кожные пробы немедленного или замедленного типа с экстрактами из их опухоли;
в онтогенезе иммунный ответ развивается неполноценно в период новорож-денности и в старости; именно эти периоды характеризуются наибольшей частотой злокачественных новообразований;
доказано наличие в организме опухоленосителей противоопухолевых антител и лимфоцитов-киллеров, специфически сенсибилизированных против клеток данной опухоли.

Опухолевые антигены

Поскольку иммунные процессы инициируются чужеродными антигенами, иммунный ответ на опухолевые клетки возможен только в том случае, если они содержат антигены, отсутствующие в нормальных клетках данного индивидуума. Существование опухолевых антигенов в настоящее время окончательна доказано. Однако в 1949 г., когда Л.А.Зильбер впервые продемонстрировал антигенные отличия раковых клеток от нормальных, его сообщение было встречено весьма скептически. Скептицизм не исчез даже после 1957 г., когда Т. Прен и Дж. Мэйн показали, что иммунитет, созданный после иммунизации мышей убитой химически индуцированной опухолью, взятой от сингенных доноров, распространяется только на опухолевые клетки; кожный лоскут от тех же доноров приживается. Иначе говоря, опухоль содержит свойственные только ей антигены.
Г.И. Абелев (1974) выделяет, четыре главные группы опухолевых антигенов.
Антигены вирусных опухолей. Синтез этих антигенов детерминирован вирусным геномом. Наличие их доказано для ДНК-овых (аденовирусы, вирусы полиомы, SV40, вирус папилломы Шоупа и др.) и РНК-овых (вирус опухоли молочных желез мышей, вирусы лейкоза, Гросса, Раушера, саркома Рауса и др.) вирусов. Вирусы первой группы индуцируют ядерные и мембранные антигены, не являющиеся компонентами вирусных частиц; они принадлежат клетке. Мембранные антигены относятся к сильным протективным антигенам. С их помощью удается эффективно иммунизировать животных против данного типа опухоли. Например, животное, иммунизированное вирусом полиомы или клетками вызванной им опухоли, резистентно к введению любого типа опухолевых клеток, индуцированных вирусом полиомы.
Онкорнавирусы и вирусы типа герпеса, помимо мембранных клеточных антигенов, обеспечивают наличие в опухолевой клетке антигенов самих вирусных частиц.
Основная особенность антигенов, индуцированных опухолеродными вирусами, состоит в том, что они идентичны для любых опухолей, вызванных данным или родственным вирусом. Именно поэтому иммунопрофилактика и иммунотерапия вирусных опухолей имеют больше всего шансов на успех.
Антигены «канцерогенных» опухолей. Антигены опухолей, индуцированных канцерогенами, строго индивидуальны. Они различны у разных индивидуумов и в разных опухолях одного и того же индивидуума, даже если для индукции опухолей использовался один и тот же канцероген. Это правило справедливо как для химических (метилхолантрен, дибензантрацен, бензпирен и др.), так и для физических (целлофановые пленки, ультрафиолетовая радиация, стронций-90 и др.) канцерогенных воздействий. Роль и значение этих антигенов изучаются. Иммунитет, созданный путем введения убитых (например, облученных) клеток опухоли, обеспечивает резистент-ность животного только к данной опухоли, т. е. той конкретной опухоли, которую брали для иммунизации от того же конкретного донора. Не исключено, что подобные антигены возникают и при некоторых вирусных опухолях.
Изоантигены трансплантационного типа. Ряд опухолей, индуцируемых онкорнавирусами (лейкозы, рак молочных желез мышей и др.), содержит антигены трансплантационного типа, именуемые ТСТА-опухолеспецифические транспланта-ционные антигены. Именно ТСТА различны во всех индивидуальных опухолях, индуцированных химическими канцерогенами, а тождественны в разных опухолях, вызванных одним и тем же вирусом. Предполагается, что это связано с высокой мутабельностью генетической системы, контролирующей антигены гистосовмести-мости. Однако в норме мутировавшие клетки элиминируются. При неэффективности иммунологического надзора, что типично для ракового процесса, накапливаются клетки, синтезирующие не свойственные; данному организму изоантигены.
Эмбриональные антигены. Известно, что в процессе канцерогенеза клетки многих тканей подвергаются своеобразной дедифференцировке, приобретая эмбриональный тип строения. При гепатомах, тератомах, саркомах, карциномах и ряде индуцированных вирусами и канцерогенами опухолей обнаружены эмбриональ-ные антигены, специфичные для эмбриональных стадий развития данного организма. Они способны иммунизировать организм против опухоли. Поскольку такие антигены исчезают до или сразу после рождения и в норме никогда не появляются, толерантность к ним отсутствует. Поэтому, появляясь в опухолевых клетках, они могут индуцировать иммунный ответ против опухоли. Наиболее изученными антигенами этого типа являются
·1-фетопротеин при первичной карциноме печени и раковоэмбриональный антиген (РЭА) при аденокарциноме кишечника, желудка и пищевода или поджелудочной железы. При злокачественных опухолях у детей с нейробластомой, лимфосаркомой, ретикулоклеточной саркомой или с опухолями мозга обнаруживается
·2-фетопротеин, при раке желудка - фетальный сульфогликопротеин. Эти антигены локализуются в клеточных мембранах и циркулируют в крови опухоленосителей. Обнаружение
·-фетопротеина и РЭА в крови служит диагностическим тестом для опухоли данного типа.
Кроме перечисленных групп опухолевых антигенов, выделяют еше одну - гетероорганные антигены. Эти антигены нельзя отнести к чужеродным для данного организма, так как помимо опухоли, они присутствуют в каких-либо других нормальных тканях. Например, гепатома содержит органоспецифический почечный антиген, аденокарцинома почки - антигены, типичные для печени и легких.
Наконец, в опухолях находится большинство антигенов, типичных для тканей данного гистологического типа: видоспецифические, органоспецифические, изоанти-гены, гетероантигены, т.е. общие с антигенами других видов живых существ (в том числе форсмановский антиген).
В заключение необходимо подчеркнуть, что, помимо опухолевых антигенов, для многих форм злокачественных опухолей характерно некоторое антигенное упрощение. Например, при раке толстого кишечника может происходить утрата гликозоаминогликановых. антигенов, типичных для секретирующих клеток. При карциноме щитовидной железы утрачивается типичный для данного органа «микросомальный» антиген, обнаруживаемый с помощью иммунофлюоресцентнсго метода в микросомах и не являющийся тиреоглобулином. Антигенное упрощение отражает, по-видимому, утрату определенных функций раковыми клетками.

Формы иммунного ответа организма на опухоль

Доказано наличие обеих форм иммунного ответа на опухоль: гуморального с появлением антител и клеточного с накоплением Т-лимфоцитов-киллеров, сенсибилизированных против опухолевых клеток. Подобно трансплантационному иммунитету, роль антител в противоопухолевой защите «двулика». В одних экспериментах выявляется их защитное действие, в других - противоопухолевые антитела содействуют прогрессивному росту опухоли. Эффект усиления (enhancement - феномен) обнаружен именно в опытах с опухолями. Роль клеточного иммунного ответа одна - разрушение опухолевых клеток.
Огромную роль в противоопухолевой защите организма играют NК-лимфоциты - естественные киллеры, а также лимфоциты, обеспечивающие антителозависимый опосредованный клетками лизис-нулевые, К- и L-клетки. Их значение особенно велико при врожденных или приобретенных Т-дефицитах.
В. В. Грунтенко (1975) обосновал двоякую роль вилочковой железы в опухолевом росте: она является центральным органом иммунологического надзора, обеспечивающим элиминацию раковых клеток, за исключением неоплазм, индуцируемых вертикально передающимися онкогенными вирусами, - в этих случаях зарегистрирована тимусзависимость опухолей. При удалении вилочковой железы эти опухоли возникают реже и развиваются медленнее.

Причины неэффективности иммунного ответа

Наличие и рост опухоли, т. е. совокупности клеток, отличающихся в антигенном отношении от организма-носителя, представляют собой иммунологическую загадку. Главный вопрос состоит в том, что антигенно чужеродная ткань не отторгается. Ситуация прямо противоположна той, которая имеет место при трансплантации аллогенных тканей или органов. Задача трансплантационной иммунологии - отменить или подавить систему иммунологического надзора. Необходимо добиться ситуации, подобной существующей в организме опухоленосителя, когда антигенно чужеродная ткань, не отторгается вследствие неполноценности иммунологического надзора. Задача онкологической иммунологии - восстановить или усилить систему иммунологического надзора. Вполне возможно, что обе эти задачи едины в своей основе и будут решены одновременно.
В общей форме иммунологический надзор постоянно в течение всей жизни индивидуума избавляет его от изменяющихся потенциально опасных в раковом отношении клеток. Рак представляет собой ситуацию, когда родоначальные опухоле-вые клетки избегают или обходят механизмы иммунной защиты.
Каковы же причины неполноценности иммунного ответа в случаях возникновения и развития опухоли? В предыдущем разделе фактически изложены все возможные причины. Первая - усиливающее рост опухоли действие циркулирующих в крови противоопухолевых антител по типу эффекта усиления. Вторая - блокада специфических «противоопухолевых рецепторов» на поверхности иммунных лимфоцитов циркулирующими в крови опухолевыми антигенами и блокирующим фактором. Кроме того, заслуживают внимания еще четыре предположения.
Роль иммунологической толерантности. Для ряда вирусных опухолей, в частности для опухолей, индуцированных онкорнавирусами, предполагается, что вирусные частицы постоянно присутствуют в геноме клеток в неполной форме, подобно латентным фагам. У животных «высокораковых» линий легко происходит его превращение в активно репродуцирующуюся полную форму, обеспечивающую развитие опухоли. Поскольку неполная форма вируса содержится в геноме всех клеток организма, она находится и в половых клетках. Это обеспечивает вертикальную, передачу вируса от родителей детям через половые клетки. Следовательно, вирусные частицы присутствуют в организме с самых первых этапов его эмбрионального развития, обеспечивая становление иммунологической толерантности. У таких организмов любой провоцирующий агент, способствующий превращению неполного вируса в полный, приведет к развитию опухоли. Иммунный ответ в этом случае несостоятелен вследствие выраженной иммунологической толерантности.
Это предположение подтверждается экспериментами, демонстрирующими, что вирусные опухоли наиболее успешно развиваются, если инфицирование животных производится in utero или вскоре после рождения. Инокуляция ряда вирусов взрослым животным или не приводит к развитию опухолей, или возникающие опухоли носят незлокачественный характер и регрессируют при наличии положительных показателей иммунного ответа.
Иммуносупрессивное влияние опухоли. Предполагают, что раковые клетки выделяют неидентифицированные иммуносупрессивные субстанции.
В табл. 5 приведены результаты изучения конкретных звеньев иммунопоэза у мышей-опухоленосителей. Видно угнетение миграции и взаимодействия Т и В-лимфоцитов, снижение числа В-предшественников, Т-помощников при повышении активности Т- и В-супрессоров. Однако вопрос о том, что первично, пока остается открытым.
Дисбаланс между скоростью развития иммунного ответа и ростом опухоли, иммунная селекция. В соответствии с этой гипотезой рост опухоли постоянно опережает интенсивность развития популяции реагирующих на нее иммуноком-петентных клеток. При этом иммунной ответ элиминирует те клетки, которые несут наибольшую концентрацию или наиболее сильные опухолевые антигены. Раковые клетки со слабовыраженными или неэкспрессируемыми антигенами селекционируются, иммунный ответ на них развивается медленно или не развивается совсем.

Таблица 5. Экспериментальный анализ отдельных этапов иммунопоэза при опухолевом росте

Критерий
Результат

Число кроветворных стволовых клеток в костном мозге

Миграция стволовых клеток из костного мозга

Число кроветворных стволовых клеток в селезенке

Число предшественников В-клеток

Взаимодействие Т- и В-лимфоцитов

Миграция В-клеток из костного мозга

Миграция Т-клеток из вилочковой железы

Активность Т-помощников

Активность цитотоксических Т-эффекторов

Активность Т-супрессоров

Активность В-супрессоров

Способность Т-лимфоцитов оказывать влияние на дифференцировку кроветворных стволовых клеток

Способность лимфоцитов отменять аллогенную ингибицию стволовых клеток
Снижается

Усиливается

Повышается

Снижается

Угнетается

-\\-

-\\-

Снижается

-\\-

Повышается

-\\-

Снижается


-\\-


Генетически детерминированная неотвечаемость на конкретные опухолевые антигены. Неспособность реагировать на данный антиген, развитие ответа по высокореагирующему или низкореагирующему типу контролируются генетической системой Ir. Предполагается, что организм резистентен ко всем возможным возникающим в нем антигенно измененным клеткам, в том в том числе и раковым, до тех пор, пока не появятся аномальные клетки, несущие антиген, по отношению к которому данный индивидуум является низкоотвечающим или неотвечающим. Возможно включение данным антигеном клеток-супрессоров опережает включение клеток-помощников. Это предположение хорошо согласуется со многими фактами: наличием генетической предрасположенности к определенным опухолям, существованием «высокораковых» и «низкораковых» линий животных, индивидуальным характером антигенов у всех опухолей, индуцированных у разных индивидуумов при использовании одного и того же химического канцерогена.
Гипотеза активации Т-супрессоров имеет экспериментальные подтверждения и перспективна для проблемы иммунотерапии опухолей путем селективной элиминации супрессоров специфическими антисыворотками или иными воздействиями.

Иммунодиагностика и иммунотерапия опухолей

Иммунодиагностика рака основывается на индикации в крови раковых антигенов, обнаружении противоопухолевых антител и выявлении сенсибилизиро-ванных к опухолевым антигенам лимфоцитов.
На первом пути достигнуты существенные успехи при диагностике тех форм опухолей, при которых идентифицированы конкретные эмбриональные антигены. Обнаружение
·1-фетопротеина у взрослого человека является диагностическим признаком наличия у него первичной гепатомы или тестикулярной тератобластомы. Обнаружение РЭА свидетельствует о наличии у больного аденокарциномы кишечника, желудка или пищевода. У некоторых больных выявляются антитела против этого антигена. Следует, однако, иметь в виду, что обнаружение циркулирующих в крови тех или иных противоопухолевых антител относится к наименее достоверным иммунодиагностическим критериям. Это связано с наличием в крови людей широкого спектра нормальных антител против ряда микробных и тканевых антигенов, которые могут обеспечивать появление ложноположительных реакций.
Перспективно выявление сенсибилизированных лимфоцитов. Методику ингибиции роста колоний опухолевых клеток лимфоцитами опухоленосителя применяют при диагностике нейробластомы у детей. Лимфоциты больных с нейробластомой ингибируют рост колоний опухолевых клеток данного типа, эксплантированных от другого индивидуума. Эти же лимфоциты неактивны в отношении роста колоний клеток саркомы или других опухолей.
В самое последнее время получены гибридомы, продуцирующие, моноклональные антитела против конкретных опухолевых антигенов Начато их использование для диагностики опухолей. Это правление иммунодиагностики наиболее перспективно.
Огромное значение иммунодиагностика приобрела в связи с классификацией и прогностикой лейкозов и лимфом. В соответствии с преимущественной пролиферацией Т-, В- или нулевых лимфоцитов лимфомы и лейкозы подразделяются да Т-, В- и «нуль»-формы со своими особенностями течения и с разным прогнозом (табл. 6).

Таблица 6. Лимфомы и хронический лимфолейкоз у взрослых

Морфология
Тип
Относительная частота
Другие характеристики
Прогноз

Хронический лимфоцитар-ный лейкоз и диффузные лимфоцитарные лимфомы «дифференцированного» типа
В
«Нуль»
Т
Наиболее часто
Редко
Нередко
Массивная спленомега-лия, поражение кожи, азурофильные гранулы, кислая фосфотаза


Фолликулярные (нодуляр-ные) лимфоцитарные лимфо-мы
В
«Нуль»
Наиболее часто
Исключительно редко

Лучше, чем диф-фузная лимфома

Диффузная лимфома «плохо дифференцированного» или «лимфобластного» типа
В




Т




«Нуль»
Часто




Нередко





Больше Ig на поверхнос-ти, чем при «дифферен-цированном» типе. Чаще в пожилом воз-расте.
Чаще у подростков и юношей, медиастиналь-ное расположение, боль-шое число клеток в крови.
Чаще в пожилом возрас-те.
Наилучший среди диффузных.


Мало данных




Плохой

Гистиоцитарная, «крупноклеточная» лимфома
В
Т
«Нуль»
Часто
Менее часто
Часто

Хуже, чем фол-ликулярная или диффузная плохо дифференцированная

Лимфома типа Беркитта
Синдром Цезари и грибовидный микоз
В
Т
«Нуль»

Наиболее часто
Редко




Поиск методов иммунотерапии опухолей идет в следующих направлениях.
Активная иммунизация. Основанием для этого служит тот факт, что в опухоли содержатся специфические антигены, которые можно изолировать. Организм способен распознавать и иммунологически реагировать ранних при какой-то форме эффективной иммунизации; возникший иммунный ответ должен быть эффективен, особенно если основная масса опухоли удалена хирургически, с помощью радиотерапии и т. п. Большое число попыток применения аутогенных опухолевых вакцин с использованием живых, убитых, химически модифицированных клеток или их различных фракций пока не дали удовлетворительно воспроизводимых результатов. Это направление может оказаться весьма эффективным, если удастся изолировать вирусы, индуцирующие опухоли у человека или найти методы конъюгирования опухолевых антигенов с такой несущей молекулой, которая бы обеспечивала эффективную стимуляцию иммунного ответа.
Пассивная, или адоптивная, иммунизация. Предполагается введение больному донорских сывороток или лимфоцитов, специфически реагирующих против опухолевых клеток, но не повреждающих нормальные. В экспериментах на чистолинейных животных этот метод легко воспроизводим. В клинической практике решение проблемы затруднено антигенной гетерогенностью и индивидуальностью каждого человека. Вот почему найти донора, от которого можно было бы получить антисыворотку и тем более лимфоциты, неактивные против нормальных антигенов опухоленосителя, практически невозможно.
Неспецифическая стимуляция. Поскольку клеточные формы иммунного реагирования при многих формах опухолей угнетены, есть основания надеяться, что неспецифическая стимуляция Т-лимфоцитов или фагоцитарной системы организма повысит его противоопухолевую резистентность, С этой целью используют многократные введения вакцины БЦЖ, оказывающей адъювантное действие на иммунную систему, или вакцины, приготовленной из Corinebacterium Parvum. Делаются попытки с помощью современной сепараторной техники выделения всех или почти всех циркулирующих в крови лимфоцитов стимулировать их ФГА с последующим возвращением в кровоток больного. Разрабатываются также приемы специфической стимуляции лимфоцитов различными антигенными фракциями опухоли. Начаты попытки использования тимозина и фактора переноса для лечения опухолей.
С помощью введения БЦЖ в кожу, пораженную меланомой, достигнуты определенные успехи и в ряде случаев получена регрессия опухоли. Следует, однако, иметь в виду, что применение живых вакцин в больших дозах чревато развитием осложнений типа БЦЖ-итов. Возможны также аллергические реакции. Кроме того, различные стимуляторы Т-лимфоцитов могут оказывать стимулирующий эффект по отношению к Т-супрессорам. Таким действием обладают, в частности, ФГА и конканавалин А. Хирургическое вмешательство необходимо и с иммунологической точки зрения – иммунным силам легче справится с малым «опухолевым грузом».
Простейшее химическое соединение, которое выделено из микобактерий туберкулеза и которое замещает их Т-стимулирующую активность, - это мурамил-дипептид. Это вещество стимулирует антителогенез и фагоцитарную активность, повышает резистентность животных к заражению возбудителями различных инфекций, обладает антипаразитарным и противоопухолевым действием.





































ЗАНЯТИЕ 4

Тема: Система HLA. Иммунология трансплантации. Гиперчувствительность. Классификация механизмов гиперчувствительности. Патогенез и клинические проявления основных типов гиперчувствительности. Методы лабораторной оценки аллергии.

Актуальность темы:
Главная генетическая система гистосовместимости - МНС (Маjor Histocompatibility Complex). Понятие о МНС возникло в 40-годы после установление генетических законов совместимости тканей и обоснование наличия группы тесно сцепленных генов, различия по которым обусловливают наиболее резкую несовместимость ткат при пересалках и наиболее выраженные реакции отторжения. Впоследствии оказалось, что в пределах МНС локализованы не только гены, контролирующие главные трансплантационные антигены, но и гены, определяют высоту иммунного ответа на тот или иной конкретный антиген, так называемые Ir (Immune response) гены. Эта же система оказалась ответственной и за синтез поверхностных структур иммуноцитов, обеспечивающих их взаимодействие. Продукты генов Iа, Н-2К и Н-2D играют критическую роль при первичном контакте клеток с чужеродными антигенами, обеспечивая механизм двойного распознавания. Наконец, гены МНС контролируют синтез некоторых компонентов комплемента. Иначе говоря, комплекс МНС оказался центральным генетическим аппаратом для функционирования иммунной системы.
У человека МНС локализован в 6-й хромосоме и обозначается как НLА (Human Leucocyte Antigens. Аналогом генетической системы у человека является система НLА или комплекс НLА. Такое название дано в связи с тем, что НLА-антигены достаточно полно представлены на лейкоцитах периферической крови и выявляются в клинической н экспериментальной практике именно на этих клетках.
Аллергия – повышенная чувствительность организма к веществам, обусловленное изменением иммунологической реактивности организма. Термин «аллергия» от греч. сл. «иное действие» предложен уч. Пирке. Те Аг, которые вызывают повышение чувствительности называются аллергенами.
Классификация механизмов гиперчувствительности по Кумбсу и Джеллу:
Атопия и анафилаксия
Цитотоксические (цитолитические) реакции
Болезни иммунных комплексов (БИК)
Клеточные механизмы гиперчувствительности (гиперчувствиельность замедленного типа) (ГЗТ)

4.Цели занятия.
Студент должен знать:
строение HLA-системы и функции локусов;
понятие о трансплантационной иммунологии;
этиология злокачественных опухолей, онкогены;
классификация гиперчувствительности;
патогенез анафилаксии, цитотоксических реакций, болезней иммунных комплексов.

Студент должен уметь:
на основании типирования антигенов HLA осуществлять подбор совместимых доноров и реципиента для трансплантации;
определение общего иммуноглобудина Е;
определение аллергоспецифических иммуноглоблуинов Е;
оценка гиперчувствительности замедленного типа.

Вопросы для самоподготовки к занятию:
Строение основного комплекса гистосовместимости человека, функции локусов.
Антигены HLA I и II классов и их роль в межклеточных взаимодействиях.
Наследование антигенов гистосовместимости.
Определение HLA-генотипа, гаплотипа и фенотипа.
Методы типирования антигенов HLA-системы (серологические, клеточно-опосредованные), практические аспекты типирования HLA-антигенов.
Распределение антигенов HLA в популяциях.
Антигены HLA и заболевания человека.
Гены иммунного ответа, связь с генами главного комплекса гистосовместимости.
Трансплантационная иммунология.
Роль клеточных и гуморальных механизмов в отторжении трансплантата.
Подбор донора и реципиента по антигенам гистосовместимости.
Реакция "трансплантат против хозяина", меры профилактики.
Условия, определяющие успешную трансплантацию в клинике.
Роль иммунологического мониторинга в профилактике кризов отторжения трансплантата.
Понятие о гиперчувствительности
Классификация гиперчувствительности по Кумбсу и Джеллу
Патогенез, клинические примеры, диагностика атопической аллергии
Роль иммуноглобулина Е в патогенезе атопии
Роль наследственной предрасположенности к атопической аллергии.
Анафилаксия. Патогенез анафилактического шока, его профилактика.
Сходство и различие атопии и анафилаксии.
Патогенез и клинические примеры цитотоксических реакций, роль антител и системы комплемента.
Механизмы возникновения аутоиммунных процессов (роль первичных и вторичных аутоантигенов, перекрестно-реагирующих и комплексных антигенов).
Причины, ведущие к срыву естественной толерантности и возникновению аутоиммунных процессов.
Патогенез и клинические примеры болезней иммунных комплексов (БИК).
Патогенез острой и хронической сывороточной болезни.
Патогенез и клинические примеры гиперчувствительности замедленного типа.
Роль клеточных факторов. Участие макрофагов и Тх1 в развитии воспаления.

Тесты по теме
1. Назовите признаки сверхострого отторжения трансплантата:
А. трансплантат отторгается в течение первых месяцев
Б. трансплантат отторгается в течение года
В. трансплантат отторгается в течение часа
Г. трансплантат отторгается в течение месяца
2. Назовите признаки острого отторжения трансплантата:
А. трансплантат отторгается в течение первых месяцев
Б. трансплантат отторгается в течение года
В. трансплантат отторгается в течение часа
Г. трансплантат отторгается в течение месяца
3. Назовите признаки отсроченного отторжения трансплантата:
А. трансплантат отторгается в течение первых месяцев
Б. трансплантат отторгается в течение года
В. трансплантат отторгается в течение часа
Г. трансплантат отторгается в течение месяца
4. Укажите аллерген неинфекционного происхождения:
А. Бактериальные
Б. Грибковые
В. пыльцевые
5. Укажите аллерген инфекционного происхождения:
А. Вирусные
Б. Пищевые
В. Пыльцевые
6. К инсектным аллергенам относятся:
А. Насекомые
Б.Рыбы
В. Грибы
7. Реакции немедленного типа развиваются в течение:
А. 1-2 сут
Б. 5-6 ч
В. 15-20 мин
8. Реакции замедленного типа развиваются в течение:
А. 1-2 сут
Б. 5-6 ч
В. 15-20 мин
9. Сенсибилизация –это:
А. Группа заболеваний, в основе развития которых лежит повреждение, вызываемое иммунной реакцией на антигены собственных тканей.
Б. Группа заболеваний, в основе развития которых лежит повреждение, вызываемое иммунной реакцией на экзогенные аллерегены.
В. иммунологическое опосредованное повышение чувствитель-ности организма к антигенам экзогенного и эндогенного происхождения.
10. К стадиям развития аллергена не относится:
А. Иммунологическая
Б. Патобиологическая
В. Патохимическая
Г. Патофизиологическая
11. Патофизиологическая стадия развития аллергена характеризуется:
А. Образованием антител и сенсибилизированных лимфоцитов
Б. Патогенным действием образовавшихся медиаторов на клетки, органы и ткани организма
В. образованием биологически активных медиаторов
12. Иммунологическая стадия развития аллергена характеризуется:
А. Образованием антител и сенсибилизированных лимфоцитов
Б. Патогенным действием образовавшихся медиаторов на клетки, органы и ткани организма
В. образованием биологически активных медиаторов
13. Патохимическая стадия развития аллергена характеризуется:
А. Образованием антител и сенсибилизированных лимфоцитов
Б. Патогенным действием образовавшихся медиаторов на клетки, органы и ткани организма
В. образованием биологически активных медиаторов
14. К целям выяснения анамнеза не относится:
А. Выявление специфической сенсибилизации организма
Б. Установление возможности наследственной предрасположенности
В. выявление связи между факторами окружающей среды и развитием заболевания
15. Кожные пробы ставят:
А. В острой стадии
Б. В стадии ремисии
16. Провокационные тесты ставят с цель
А. Выявление специфической сенсибилизации организма
Б. Этиологической диагностики аллергических реакций
В. выявление связи между факторами окружающей среды и развитием заболевания
17. Лейкоцитопенический тест применяют для диагностики:
А. Крапивницы
Б. Бронхиальной астмы
В. Пищевой аллергии
18. К лечению в остром состоянии аллергии не относится:
А. Патогенетическая
Б. Симптоматическая
В. Специфическая гипосенсибилизация
19. Этиотропная терапия заключается в :
А. Предупреждении, преращении и элиминации действия вызывав-шего заболевание аллергена
Б. Выявлении ведущего типа аллергических реакции
В. Снижении чувствительности организма к аллергену
20. Патогенетическая терапия заключается в:
А. Предупреждении, преращении и элиминации действия вызывав-шего заболевание аллергена
Б. Выявлении ведущего типа аллергических реакции
В. Снижении чувствительности организма к аллергену
21. Действие гормонов тимуса:
А. Потенцирует и восстанавливает иммунный ответ
Б. Блокирует освобождение медиаторов
В. Стимулирует созревание претимоцитов, увеличивает активность посттимических Т-клеток
22. Действие левамизола:
А. Потенцирует и восстанавливает иммунный ответ
Б. Блокирует освобождение медиаторов
В. Стимулирует созревание претимоцитов, увеличивает активность посттимических Т-клеток
23. Действие кетотифена:
А. Потенцирует и восстанавливает иммунный ответ
Б. Блокирует освобождение медиаторов
В. Стимулирует созревание претимоцитов, увеличивает активность посттимических Т-клеток
24. При реагиновом типе аллергических реакций применяют:
А. Продектин, стугерон
Б. Интал, кетотифен, гистоглобуллин
В. Антисыворотки, лимфокинин
25. При цитотоксических типах аллергических реакций применяют:
А. Продектин, стугерон
Б. Интал, кетотифен, гистоглобуллин
В. Антисыворотки, лимфокинин
26. Специфическая гипосенсибилизация – это:
А. Предупреждении, преращении и элиминации действия вызывав-шего заболевание аллергена
Б. Выявлении ведущего типа аллергических реакции
В. Снижении чувствительности организма к аллергену
27. К противопоказаниям к проведению специфической гипосенсибилизации не относятся:
А. Длительное лечение глюкокортикоидами
Б. Атопические формы Бронхиальной астмы
В. Обострение основного заболевания
28. К показаниям к специфической гипосенсибилизации не относятся:
А. Органические изменения в легких при бронхиальной астме
Б. Поллинозы
В. Крапивница
29. Неспецифическая гипосенсибилизация –это:
А. Снижение чувствительности организма к аллергену, путем введения больному аллергена
Б. Снижение чувствительности организма к аллергену, вызываемому изменений условий жизни.

Информационно-дидактический блок.

ТРАНСПЛАНТАЦИОННЫЙ ИММУНИТЕТ

Идея пересадки органов была продиктована перспективой замены больного органа здоровым. Впервые в мире трансплантация органа (почки) была проведена профессором Ю. Вороным в 1935 г. в Харькове (вернее, им была осуществлена подсадка донорской почки на бедренные сосуды женщины, отравившейся сулемой).
Существуют следующие виды трансплантации:
1) аутотрансплантация - пересадка собственных тканей;
2) аллотрансплантация - пересадка органов и тканей в пределах одного и того же биологического вида;
3) ксенотрансплантация - пересадка органов и тканей в пределах разных биологических видов;
4) изотрансплантация - пересадка между идентичными близнецами или между генетически идентичными животными.
Субъект, которому пересаживают трансплантат, является реципиентом, а тот, от которого забирают орган или ткань - донором.

СЕЛЕКЦИЯ ПАРЫ ДОНОР – РЕЦИПИЕНТ

В связи с тем, что клетки донора несут на своей поверхности антигены, которые отличаются от антигенов реципиента, иммунная система последнего развивает иммунный ответ на трансплантат. В результате формируется реакция отторжения трансплантата.
Способом, который в большей или меньшей мере уменьшает реакцию отторжения, является селекция (подбор) пары донор - реципиент по антигенам гистосовместимости, которые у человека объединены в систему НLА (Human leucocyte antigens). Они также получили название трансплантационных антигенов.
Типирование, т. е. определение фенотипа НLА донора и реципиента, проводится чаще всего по антигенам локусов А, В, С, DR. На практике необходимо узнать, насколько донор отличается от реципиента по системе НLА. Селекция и предполагает подбор наиболее совместимых донора и реципиента.
Для оценки степени гистосовместимости был предложен индекс гистосовместимости. При одном идентичном у реципиента и донора антигене системы НLА индекс гистосовместимости составляет 25%, при двух 50%, при трех - 75%, при четырех - 100%. При этом оценивают степень гистосовместимости по антигенам так называемых классических локусов НLА.
Некоторые антигены системы НLА подобны по строению (последовательность аминокислотных остатков имеет определенную степень гомологии). Наличие таких подобных антигенов у донора может повысить степень гистосовместимости.
Существует несколько групп, подобных по строению НLА-антигенов, которые получили название перекрестно реагирующих:
по локусу А А1, 3, 11; А2, 28; А23, 24; А25, 26; А30, 31;
по локусу В В5, 35; В7, 22, 27; В8, 14; В13,40; В15, 17; В38, 39; В12, 21.
Основываясь на этих особенностях НLА, можно улучшить результаты подбора донорского трансплантата по НLА. Установлено, что наличие у донора антигенов системы НLА с сильными перекрестными реакциями повышает индекс гистосовмес-тимости на 20%, с менее сильными - на 10%.
Собственно селекция преследует подбор такой пары донор - реципиент, в которой донор наименьшим образом отличается от реципиента по антигенам системы НLА.
С целью выявления НLА-фенотипа проводится типирование лимфоцитов периферической крови донора и реципиента.
Для типирования лимфоцитов по антигенам I класса (НLА-А, В, С) используют лимфоцитотоксический тест в микромодификации Пауля Терасаки. Ингредиентами являются анти-НLА активные сыворотки, которые составляют типирующую панель, лимфоциты периферической крови субъекта, нормальная кроличья сыворотка (в качестве источника комплемента).
Для выявления антигенов класса II (НLА - DR, DР, DQ) используют пролонгированный лимфоцитотоксический тест с суспензией клеток, обогащенных В-лимфоцитами, на поверхности которых представлены эти антигены. Как известно, в периферической крови человека содержится всего 5-20% В-клеток, чего для выполнения теста недостаточно. Существует метод получения суспензии лимфоцитов, обогащенной В-клетками, который основан на свойстве В-лимфоцитов прикрепляться к волокнам синтетической ваты.
Предсушествующие антитела. Согласно общеизвестному правилу, пересадка аллогенного органа категорически запрещена при наличии у реципиента предсуществующих антител к антигенам системы НLА донора. Предсуществующие антитела продуцируются вследствие сенсибилизации реципиента антигенами лимфоцитов периферической крови. Вообще предсуществующие антитела можно выявить приблизительно у трети человеческой популяции как результат переливания крови либо беременности. По своему действию они в основном являются лимфоцитотоксическими антителами.
Предсуществующие антитела, специфические к лимфоцитам конкретного донора, выявляют в обычном лимфоцитотоксическом тесте (лимфоциты донора и сыворотка реципиента). Реакция в таком исполнении получила название перекрестной пробы, или сross-match (кросс матч). Предсуществующие антитела являются фактором риска сверхострого (и в какой-то мере, острого) отторжения трансплантата и учитываются как негативный прогностический показатель.
Активность предсуществующих антител в перекрестной пробе обозначается цитотоксическим индексом, %. Традиционно учитывается цитотоксический индекс > 5%, что означает 5 погибших лимфоцитов на 100 лимфоцитов в поле зрения.
Выявление неспецифической цитотоксичности (т.е. цитотоксичности не к лимфоцитам донора, а к набору лимфоцитов от разных лиц) не является прямым противопоказанием к пересадке, однако учитывается как негативный прогностический признак и требует тщательного наблюдения за реципиентом после трансплантации. Высокий процент положительных проб (более 25%) свидетельствует о массивной сенсибилизации потенциального реципиента. В данном случае следуют общеизвестному правилу: реципиенту с широким спектром предсуществующих антител необходимо подыскать такого донора, к лимфоцитам которого у данного реципиента не выявлялись бы специфические предсуществующие антитела. При этом степень гистосовместимости по НLА между донором и реципиентом можно не учитывать. Это следует понимать так, что несовместимость пары донор - реципиент в данном случае менее опасна, чем риск сверхострого криза отторжения, обусловленного высоким уровнем предсуществующих антител.
Таким образом, селекция пары донор-реципиент, кроме подбора по НLА-антигенам, предусматривает определение степени специфической и неспецифической пресенсибилизации реципиента к антигенам системы НLА донора.
Однако, возможны (и нередко) случаи отторжения трансплантата при отрицательной кросс матч, и, наоборот, при положительной кросс матч не всегда развивается острое отторжение трансплантата.
Первое исключение можно объяснить следующим обстоятельством: 1) лимфоцитотоксический тест, с помощью которого производится перекрестная проба, недостаточно чувствительный и дает ложноотрицательные результаты; 2) сенсибилизация реципиента сопровождается синтезом не активирующих систему комплемента антител, и поэтому они не могут быть выявлены в комплемензависимой реакции (в лимфоцитотоксическом тесте), однако в организме реципиента способны оказать разрушительное действие на трансплантат; 3) сенсибилизация осуществляется с помощью иных антигенов (органных, а не НLА).
Второе исключение, т. е. положительные результаты пересадки аллогенного органа при положительной кросс матч, можно объяснить существованием двух видов предсуществующих антител: против молекул I класса (антигенов НLА-А, В, С) и II класса (антигенов НLА-DR, DР, DQ). Как известно, молекулы I класса системы НLА экспрессированы на всех клетках организма, следовательно и в аллотрансплантате, в том числе на так называемых лейкоцитах-пассажирах (клетки, оставшиеся в трансплантате после его изъятия из организма донора) донорского происхождения. Высокие титры предсуществующих антител к НLА-А, В, С детерминантам всегда осуществляют цитотоксический эффект по механизму комплементзависимого лизиса, т. е. такие предсуществующие антитела агрессивны и разрушают трансплантат. Обычно они определяются при температуре 37°С в лимфоцитотоксическом тесте с Т-лимфоцитами, на которых представлены молекулы I класса, и называются тепловыми анти-Т-антителами.
Антитела, направленные против молекул II класса главного комплекса гистосовместимости, не являются цитотоксическими. Их рассматривают как блокирующие антитела, которые экранируют (покрывают) DR-антигены на клетках трансплантата, предотвращая иммунологическое распознавание. Эти предсуществую-щие антитела определяются при температуре 8-10°С в лимфоцитотоксическом тесте с В-лимфоцитами, на которых представлены молекулы II класса стстемы НLА и называются xолодовыми анти-В-антителами.
Таким образом, перекрестную пробу необходимо проводить параллельно со взвесями лимфоцитов, обогащенных Т- и В-клетками при разных температурах согласно двум видам предсуществующих антител: холодовых и тепловых. Следует еще раз подчеркнуть, что именно холодовые анти-В-антитела, которые направлены к DR-антигенам, обеспечивают феномен усиления выживания трансплантата, характеризующийся большей продолжительностью выживания пересаженного органа. Тепловые же анти-Т-антитела направлены к НLА-А, В, С антигенам и оказывают на клетки трансплантата цитотоксический эффект, приводя к сверхострому отторжению.
Для более тщательной селекции пары донор - реципиент необходимо выявить пресенсибилизацию реципиента к антигенам донора, которые не относятся к НLА-системе, в особенности к антигенам клеток эндотелия сосудов. Наличие у реципиента антиэндотелиальных антител часто является причиной сверхострого либо ускоренного криза отторжения. Именно поэтому целесообразно выявление таких антител до пересадки. Для этой цели используется специальная панель типирующих сывороток. Опасность, связанная с наличием антител против эндотелия сосудов аллогенной почки, обусловлена тем, что антигены сосудистого эндотелия, которые не относятся к НLА-системе, специфичны, высокоиммуногенны и способны индуцировать реакцию отторжения.
В рамках селекции пары донор - реципиент также исследуют исходный иммунный статус реципиента, который, как правило, влияет на течение посттрансплантационного периода. Для полной характеристики исходного иммунного статуса в обязательном порядке проводится иммунограмма.
Из показателей системного иммунитета существенное значение имеет абсолютное количество Т-хелперов и Т-супрессоров/киллеров, а также их количественное соотношение - показатель ИРИ (иммунорегуляторный индекс).
Итак, для селекции пары донор-реципиент необходимо определить:
1. Степень гистосовместимости, т.е. НLА-фенотип донора и реципиента;
2. Разнотемпературные предсуществугощие антитела у реципиента к антигенам системы НLА донора (анти-Т и анти-В антитела);
3. Антиэндотелиальные антитела у реципиента к антигенам донора;
4. Исходный иммунный статус реципиента.

МЕХАНИЗМЫ ОТТОРЖЕНИЯ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТА

Как указывалось выше, аллотрансплантат, наделенный чужеродными антигенными структурами, инициирует у реципиента иммунный ответ. В результате этого развивается реакция отторжения, которая в клинике именуется кризом отторжения.
Согласно клинической картине криза отторжения была предложена его классификация, которой соответствуют определенные иммунологические особенности.
Различают отторжение:
1) сверхострое, которое развивается немедленно после подключения трансплантата к кровотоку реципиента;
2) острое, развивающееся в течение первых трех недель после трансплантации;
3) хроническое, наблюдающееся через несколько месяцев либо лет.
Механизм сверхострого отторжения обусловлен пресенсибилизацией реципиента к антигенам системы НLА донора, т. е. связан с наличием у реципиента предсуществующих антител. Как уже отмечалось, материальным субстратом пресенсибилизации являются антигены системы НLА, которые индуцируют у реципиента гуморальный иммунный ответ еще до трансплантации вследствие гемотрансфузий, беременности либо лечения программным гемодиализом. Функция аллогенной почки (выделение мочи) при немедленном кризе отторжения прекращается в первые минуты или часы после пересадки. Доказательством того, что прeдсуществующие антитела являются причиной сверхострого криза отторжения, есть факт их исчезновения из периферического кровообращения реципиента сразу же после подключения трансплантата к кровотоку. Эти антитела фиксируются в пересаженной почке, о чем свидетельствуют результаты иммунофлюоресценции и электронной микроскопии.
При сверхостром кризе отторжения предсуществующие антитела повреждают трансплантат либо вследствие их непосредственного влияния, прежде всего на эндотелий капилляров почечного клубочка по механизму комплементзависимого лизиса, либо в связи с развитием иммунного воспаления при участии системы комплемента, сопровождающегося гемокоагуляционными нарушениями. При этом комплекс антиген - антитело, который образуется при фиксации антител на антигенных детерминантах клеток аллогенной почки, активирует комплемент, результатом чего является агрессивное действие по отношению к клеткам капилляров почечных клубочков. Развивается иммунное воспаление, которое включает механизмы гемокоагуляции, что приводит к отложению фибрина и образованию тромбов в сосудах трансплантата. Нарушение кровотока в трасплантате приводит к отторжению - конечному результату иммунного конфликта.
Механизм острого отторжения. В патогенезе острого криза отторжения, возникающего вследствие недостаточной иммуносупрессивной терапии, основная роль принадлежит клеточному звену иммунитета, хотя категорически отрицать участие гуморальных реакций нельзя. Патогенез острого криза отторжения основан на принципе иммунологического распознавания "чужого". Начальный этап этого механизма - стадия распознавания чужеродного антигена, а конечный - взаимодействие клетки-эффектора, в данном случае, СD8+ Т-клетки (сенсибилизированного цитотоксического лимфоцита), с клеткой-мишенью и осуществление киллингового эффекта.
Иммунологическое распознавание антигена системы НLА донора происходит двумя путями: прямым и непрямым.
Прямое распознавание основано на том, что антигены донора в виде пептидов представляются для распознавания Т-лимфоцитам реципиента антигенпредставляю-щими клетками самого донора. Как правило, ими являются так называемые "лейкоциты-пассажиры", имеющие фенотип дендритических клеток. Это лейкоциты, которые остались в донорской почке после ее изъятия из организма донора. Последние, как известно, несут молекулы НLА и I и II класса. Таким образом, создаются условия для стимуляции как Т-хелперов (СD4+ клеток), так и Т-киллеров (СD8+ клеток) лимфоцитов реципиента. Распознавание пептидов, представленных молекулами НLА II класса антигенпредставляющих клеток донора, осуществляется антигенраспознающим рецептором Т-хелпера реципиента. Распознавание донорских антигенов, представленных молекулами НLА I класса, экспрессированных на лимфоцитах-пассажирах, осуществляется антигенраспознающим рецептором Т-киллеров (СD8+ клеток) реципиента. Стимуляция этих лимфоцитов реципиента инициирует созревание специфических Т-клеток, т. е. клеточный иммунный ответ с реализацией острого криза отторжения на 1-й неделе после пересадки. Стимуляция Т-лимфоцитов-хелперов реципиента способствует развитию как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. Таким образом, прямое распознавание донорских антигенов основано на том, что антигенраспознающим Т-лимфоцитам реципиента "предлагаются" уже готовые антигенные детерминанты донора донорскими же антигенпредставляющими клетками. На схеме 13 схематически изображены механизмы, участвующие в отторжении аллотрансплантата при его прямом распознавании.
Непрямое распознавание антигенов донора основано на общебиологическом принципе: процессинг донорских антигенов и презентация пептидов осуществляются антигенпредставляющими клетками реципиента. В данном случае также инициируется как клеточный, так и гуморальный ответ на антигены донора, однако иммунная реакция развивается более медленно и острый криз отторжения наблюдается на 2-й, либо на 3-й неделе после пересадки.
Чрезвычайно важным является тот факт, что в зависимости от типа стимулированных Т-хелперов инициируется либо клеточный, либо гуморальный иммунный ответ. Как уже упоминалось, существует два типа хелперов. Первые (Т-хелперы 1-го типа) помогают предшественникам Т-лимфоцитов-киллеров дифференцироваться в сенсибилизированные Т-лимфоциты, а вторые (Т-хелперы 2-го типа) помогают В-клеткам дифференцироваться в плазмоциты. Данные морфологических исследований свидетельствуют, о том, что острый криз отторжения является результатом стимуляции, в основном, Т-хелперов 1-го типа, поскольку отторжение сопровождается клеточной иммунной реакцией.
Так, в отторгнутых в результате острого криза отторжения почках имеются клеточные инфильтраты, которые сначала носят очаговый характер и представлены мононуклеарами (лимфоциты, клетки плазмоцитарного ряда). Затем наступает тотальная инфильтрация в основном зрелыми лимфоцитами. Дальнейшая инфильтрация макрофагами, сегментоядерными клетками, свидетельствует о завершении процесса отторжения, о финале иммунного конфликта.
Механизм хронического отторжения. Развитие хронического отторжения трансплантата возможно через несколько месяцев или даже лет после пересадки аллогенного органа, чаще всего вследствие недостаточной иммунодепрессивной терапии. В патогенезе хронического отторжения трансплантата в основном принимают участие гуморальные антитела к антигенам системы НLА донора. Наблюдается корреляция между уровнем гуморальных антител и развитием изменений сосудов с их облитерацией. В отличие от острого криза отторжения, для которого характерна интенсивная клеточная инфильтрация трансплантата, при хроническом отторжении она выражена слабо, а в инфильтрате превалируют плазмоциты и наблюдается фиброз интерстициальной ткани. От сверхострого хроническое отторжение трансплантата отличается отсутствием фибриновых тромбов в сосудах, несмотря на наличие антител. Объясняется это тем, что концентрация антител недостаточна для развития острой иммунной воспалительной реакции с образованием массивных фибриновых тромбов, как при сверхостром отторжении. Однако увеличение экскреции с мочой продуктов распада фибрина/фибриногена свидетельствует о том, что фибрин все же образуется, но сразу лизируется. Поэтому для хронического отторжения трансплантата характерно постепенное повреждение и облитерация просвета сосудов - артерий и артериол, а также клубочковых и канальцевых капилляров. Вялое течение хронического отторжения трансплантата и постепенное поражение сосудов сопровождается ухудшением функции трансплантата и замещением фиброзной тканью паренхимы почки.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РЕЦИПИЕНТА ПОСЛЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ

Иммунологический мониторинг после пересадки аллогенного органа заключается в наблюдении за иммунной реактивностью реципиента с целью прогнозирования криза отторжения. Одним из наиболее эффективных методов решения этой задачи является тонкоигольная аспирационная биопсии, позволяющая достоверно судить о процессах в самом аллотрансплантате. Этот метод, по сравнению с обычной пункционной биопсией, малотравматичный и высокоинформативный. Метод тонкоигольной аспирационной биопсии с дальнейшим исследованием клеточного аспирата с помощью гистохимических либо иммунофлюоресцентного методов позволяет проследить в динамике за изменением клеточного инфильтрата согласно механизму развития криза отторжения. При этом представительство клеток может меняться от СD4, СD8 (Т-лимфоциты) и СD19, СD21 (В-лимфоциты) до инфильтрации аллотрансп-лантата макрофагами (СD80) и сегментоядерными лейкоцитами, что свидетельствует о развитии необратимого острого криза отторжения.
Что касается показателей системного иммунитета, то на практике в процессе мониторинга прежде всего учитывается количественное соотношение СD4+ и СD8+ клеток, так называемый иммунорегуляторный индекс. Известно, что у здорового человека Т-хелперов в 2-3 раза больше, чем Т-супрессоров. Нормальная функция пересаженного органа наблюдается при приблизительно равном числе этих клеток, т. е. когда иммунорегуляторный индекс равен 1,0-1,3. Повышение иммунорегуляторного индекса является фактором риска криза отторжения, а критическое снижение - фактором риска инфекционного осложнения. В обоих случаях изменение иммунорегуляторного индекса считают негативным прогностическим признаком.
При диагностике и прогнозировании криза отторжения важно исследование уровня ИЛ-2 в сыворотке крови. В процессе иммунологического распознавания и активации Т-лимфоцитов, приводящей к индукции цитотоксических (специфических) Т-киллеров, ведущая рель, как уже указывалось, отводится именно этому цитокину. Процесс активации Т-киллеров начинается с воздействия ИЛ-2 на специфические ИЛ-2-чувствительные рецепторы на поверхности покоящихся Т-клеток. Важное значение имеет также ИЛ-1 - цитокин, который продуцируется активированными макрофагами. Методы исследования продукции ИЛ-1 и ИЛ-2, а также экспрессии рецепторов к ним перед пересадкой и в раннем посттрансплантационном периоде, являются высокоинформативными и позволяют прогнозировать в динамике активность иммунного ответа реципиента на НLА-антигены донора. Плохим прогностическим признаком является высокий уровень ИЛ-2 в сыворотке крови реципиента до пересадки органа.
При кризе отторжения аллогенной почки уровень ИЛ-2 повышается как в плазме, так и в моче реципиента. Существует мнение, что повышение уровня ИЛ-2 в моче коррелирует с активностью эффекторных цитотоксических лимфоцитов (Т-киллеров) в паренхиме трансплантата.
Экспрессию рецепторов к ИЛ-2 определяют с помощью метода им-мунофлуоресцентного анализа, используя моноклональные антитела.

ИММУНОСУПРЕССИВНАЯ ТЕРАПИЯ ПРИ АЛЛОТРАНСПЛАНТАЦИИ

В современную схему предупреждения и лечения криза отторжения чаще всего входят: 1) азатиоприн (имуран) - антиметаболит белкового синтеза; 2) кортикостероиды - преднизолон, дексаметазон, гидрокортизон и др.; 3) циклоспорин А (сандиммун).
Азатиоприн (имуран) в основном угнетает клеточный ответ, подавляя индукцию иммунных Т-лимфоцитов-киллеров. Назначается в дозе 2-3 мг/кг массы тела в день.
Кортикостероиды оказывают влияние на иммунную систему реципиента, угнетая макрофаги, Т-лимфоциты, синтез комплемента и цитокинов. Это позволяет купировать острый криз отторжения в начале его развития. Наиболее широко используется преднизолон. Для профилактики острого криза отторжения сразу же после пересадки назначают 3-4 мг/кг массы тела в день до стабилизации клинического состояния реципиента; поддерживающая доза - 0,5 мг/кг. С целью лечения острого криза отторжения стероиды назначают в очень высоких дозах: метилпреднизолон - до 1000 мг в сутки в течение 1-4 дней. Одним из механизмов иммуносупрессивного действия глюкокортикоидов может быть торможение продукции ИЛ-1 и ИЛ-2, а также снижение экспрессии продуктов главного комплекса гистосовместимости на мембране лимфоцитов.
Циклоспорин А открыл новую эру в трансплантации, которую так и назвали - "эра циклоспорина". Началась она с 1982 г. Циклоспорин влияет непосредственно на Т-хелперы, ингибируя продукцию ими ИЛ-2 и, таким образом, препятствует созреванию специфических Т-киллеров (СD8+ клеток). Данный механизм действия препарата обусловливает успехи трансплантологии в период "эры циклоспорина".
Средняя суточная доза циклоспорина - 5 мг/кг массы тела. Учитывая высокую нефро- и гепатотоксичность препарата, необходимо следить за его содержанием в периферической крови реципиента, что обеспечивает радиоиммунный метод с использованием наборов Сусlosporn RIА-kit. Доза циклоспорина в сосудистом русле должна быть в пределах 200-400 нг/мл, учитывая индивидуальное состояние больного в динамике. Применение циклоспорина должно сочетаться с применением других иммуносупрессивных препаратов (кортикостероиды, цитостатики и др.).
Для иммуносупрессивной терапии широко использовалась антилимфоцитар-ная сыворотка (АЛС), особенно ее глобулины - АЛГ, в связи с выраженным иммунодепрессивным влиянием. В настоящее время в центрах пересадки на Западе используют АТГ-антитимоцитарный глобулин. Положительные результаты при лечении острого криза отторжения обусловлены тем, что антитимоцитарные антитела оказывают комплементзависимое цитолитическое действие на Т-лимфоциты реципиента. В большинстве известных центров трансплантации применение АЛС и АТГ было ограничено в связи с тем, что вследствие содержания белкового материала препараты вызывали тяжелые аллергические реакции. Кроме того, в эксперименте было установлено, что антилимфоцитарные сыворотки действуют на тимус - центральный орган иммунитета, вызывая его деструкцию. Это обязывает проявлять большую осторожность при использовании АЛС и АТС в трансплантологии.
В последнее время получен препарат ОКТ-3, представляющий собой моноклональные антитела против СDЗ-компонента антигенраспознающего рецептора Т-лимфоцитов. Благодаря блокированию рецептора, Т-лимфоциты реципиента не распознают антигены донора и иммунный ответ не развивается. Возможен и другой механизм иммуносупрессивного влияния ОКТ-3, который реализуется благодаря комплементзависимому цитопатогенному влиянию специфических антител на Т-лимфоциты.
Все препараты, которые используются для иммуносупрессивной терапии, имеют свои недостатки. О токсичности циклоспорина уже было сказано выше. Необходимо помнить, что иммуносупрессивная терапия угнетает защитные иммунные реакции, углубляя состояние вторичного иммунодефицита, который чаще всего имеет место у больного еще до пересадки, что в результате приводит к инфекционным осложнениям.
Оценить достаточность (адекватность) иммуносупрессивной терапии можно с помощью использования в динамике некоторых иммунологических методик, обязательно опираясь на фон - исходный уровень иммунных показателей. Наиболее информативными методами являются: 1) определение количества Т-хелперов и Т-киллеров/супрессоров; 2) количественное соотношение этих клеток (иммунорегулятор-ный индекс), которое должно быть в пределах 1,0-1,3.

НЕАДЕКВАТНАЯ ИММУНОСУПРЕССИЯ И ИНФЕКЦИОННЫЕ ОСЛОЖНЕНИЯ У РЕЦИПИЕНТОВ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТА

Что касается потенциальных реципиентов аллогенной почки, то уремия, которая постепенно развивается на фоне ХПН, оказывает на организм существенное иммуносупрессивное действие. Это сопровождается снижением количественных и функциональных показателей иммунитета. Возникшие изменения исчезают приблизи-тельно через 6 месяцев после удачной трансплантации аллогенной почки, если нет никаких осложнений в раннем и позднем послеоперационном периоде. Однако состояние уремии до операции вследствие иммунодепрессивного действия пагубно влияет на противоинфекционный иммунитет, что приводит к развитию у реципиента различных инфекционных осложнений. Кроме того, сама иммуносупрессивная терапия снижает защитные реакции организма реципиента. Неадекватно интенсивная иммуносупрессивная терапия, как правило, приводит к манифестации инфекции. Поскольку симптоматика криза отторжения и инфекционных осложнений имеет сходство, возникает чрезвычайно важная задача дифференциальной диагностики этих состояний. Во всех случаях при диагностике криза отторжения и дифференциальной диагностике с инфекционными осложнениями необходимо проводить комплексное клинико-иммунологическое обследование.

ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Определенные формы антигена при повторном контакте с организмом могут вызвать реакцию, специфическую в своей основе, но включающую неспецифические клеточные и молекулярные факторы острого воспалительного ответа. Известны две формы повышенной реактивности: гиперчувствительность немедленного типа и гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). Первый тип реакции проявляется при участии антител IgЕ, которые цитофильны по отношению к тучным клеткам и базофилам - продуцентам медиаторов воспаления, а также IgG. Второй тип реализуется с помощью Т-клеток воспаления (Тx1; другое обозначение этих клеток – Тгзт) как основных эффекторов реакций, обеспечивающих накопление в зоне воспаления макрофагов.
Впервые гиперчувствительность замедленного типа наблюдал немецкий бактериолог Р. Кох в конце XIX в. Введение туберкулезных бацилл в кожу зараженного туберкулезом животного вызывает через 1 - 2 суток сильное местное воспаление с образованием гранулем. У интактных животных такая инъекция приводит лишь к очень слабой кратковременной реакции.
В 1902 г. Шарль Рише и Поль Портье, изучая антитоксический иммунитет к яду морской анемоны, описали феномен анафилактического шока. Повторное внутривенное введение предварительно иммунизированным собакам яда в количестве, значительно меньшем летальной дозы, приводило к развитию острой системной реакции, проявляющейся в спазме сосудов, коллапсе и гибели животных. Введение яда в кожу иммунизированным животным провоцировало только местную реакцию воспаления.
В то же время Морис Артюс описал одну из форм местной аллергической реакции. Исследователь работал с нетоксическими формами антигена. Первая инъекция такого антигена в кожу либо не вызывала реакции, либо она была очень слабой. Повторное введение того же антигена в ряде случаев приводило к интенсивной инфильтрации места инъекции полиморфно-ядерными лейкоцитами, геморрагической реакции, некрозу сосудов.
Еще один феномен, связанный с аллергической реакцией, был обнаружен при широком применении лошадиных антидифтерийных и антистолбнячных сывороток для лечения соответствующих заболеваний. Введение значительного количества этих сывороток на поздних этапах лечения иногда приводит к системной реакции, сопровождающейся повышением температуры, высыпанием, крапивницей, а в ряде случаев поражением суставов и почек. Феномен получил название сывороточной болезни, так как связан с образованием антител к белкам вводимой сыворотки.
Способность развивать все эти аллергические реакции в интактном организме можно инициировать с помощью переноса сыворотки от больных доноров. Причем сенсибилизированный подобным способом реципиент при введении разрешающей дозы аллергена разовьет столь же быстрый ответ повышенной чувствительности, что и донор сыворотки.
Если гиперчувствительность немедленного типа можно передать с помощью сыворотки, то инициировать гиперчувствительность замедленного типа в интактном организме удается только при адоптивном переносе жизнеспособных лимфоидных клеток от сенсибилизированного донора. Как и у донора, время развития реакции замедленного типа у пассивно сенсибилизированного реципиента составляет 1- 2 суток. Эти первые результаты ясно указывали на то, что в основе двух типов повышенной чувствительности лежат разные механизмы.
В настоящее время выделяют четыре типа повышенной реактивности. Гиперчувствительность I типа связана с активностью IgЕ. Гиперчувствительность II типа зависит в основном от IgG, который, взаимодействуя либо с собственными, либо с чужеродными антигенами на поверхности клеток, инициирует патогенетический процесс. Гиперчувствительность III типа развивается при образовании большого количества иммунных комплексов. И наконец, IV тип - гиперчувствительность обусловлена в основном активностью примированных к антигену Тx1-лимфоцитов.

Гиперчувствительность I типа

Аллергия есть реакция повышенной чувствительности немедленного типа в ответ на ряд веществ внешней среды с антигенными свойствами. В связи с характером индуцируемой этими антигенами реакции их называют аллергенами. Аллергические реакции имеют широкое проявление - от воспаления слизистой носа и чихания до анафилактического шока, приводящего подчас к летальному исходу (табл. 7). Несмотря на разнообразную симптоматику, в основе аллергических проявлений лежит общий механизм.
Аллергический ринит (сенная лихорадка). В качестве примера можно взять реакцию на пыльцу растений (сенную лихорадку). Первая встреча с аллергеном не приводит к проявлению каких-либо признаков повышенной чувствительности, однако проникшая через дыхательные пути пыльца сенсибилизирует организм через активацию как В-, так Т-клеток. Продукция антител класса IgЕ начинается после распознавания аллергена В-клетками и их взаимодействия с хелперными Т-клетками (ТН2), секретирующими интерлейкин-4. Как уже отмечалось ранее, этот цитокин обеспечивает переключение внутриклеточного синтеза иммуноглобулинов В-клетками на продукцию IgЕ. Образовавшийся IgЕ взаимодействует с соответствующим рецептором (РсК.) на поверхности тучных клеток. На этой стадии завершается сенсибилизация организма после первичной встречи с аллергеном. Когда пыльца растения того же вида вновь попадает в дыхательные пути, белки такой пыльцы проникают через эпителий в подслойку, где они взаимодействуют с пред су шествующим на поверхности тучных клеток Ig§Е. Факт образования комплекса антиген/антитело на мембране тучных клеток является сигналом к активному выбросу медиаторов этими клетками, что вызывает быстрое развитие симптома, получившего название аллергический ринит, или сенная лихорадка.
В целях предотвращения аллергических проявлений используется прием десенсибилизации пациентов. Его основу составляет контролируемое по дозе и времени введение специфического аллергена в организм больного. Механизм десенсибилизации до конца неизвестен. Предполагается, что дополнительная экспозиция к аллергену обеспечивает продукцию антител IgG и IgА, блокирующих аллерген и тем самым препятствующих его взаимодействию с IgЕ.


Таблица 7. Аллергические реакции, обусловленные антителами IgЕ класса

Синдром
Аллергены
Способ проникновения аллергена в организм
Характер ответа

Системная анафилаксия
Лекарства, гетерологичная сыворотка, яды животных
Внутривенный
Увеличение проницаемости сосудов, эдема, нарушение дыхания, коллапс, смерть

Аллергический ринит (сенная лихорадка)
Пыльца (амброзии, тимофеевки, березы и др.)
Через дыхательные пути
Покраснение, раздражение слизистой носа

Бронхиальная астма
Пыльца, фекалии клещей, пыль
То же
Спазм бронхов, увеличение отделяемого слизистой, воспаление дыхательных путей

Поражение кожи
Укусы насекомых, кожные пробы на аллергию
Внутри кожный
Локальное увеличение проницаемости сосудов, локальное покраснение

Пищевая аллергия
Крабы, молоко, яйца, рыба и др.
Через рот
Рвота, понос, крапивница


Две основные особенности IgЕ-зависимой аллергии требуют специального пояснения. Во-первых, не все вещества, обладающие антигенными свойствами, способны выступить в качестве аллергенов. Из этого следует, что для веществ, способных обеспечить повышенную реакцию, существуют какие-то особые условия, отличающие их от обычных антигенов. Во-вторых, не все индивидуумы, находящиеся в идентичных условиях среды, отвечают реакцией на аллерген. Ясно, что в этом случае подверженность аллергии генетически детерминирована. Большинство аллергенов являются относительно низкомолекулярными, растворимыми белковыми молекулами, которые вдыхаются в составе сухих частиц, таких, как зерна пыльцы или фекалии клещей. При попадании во влажную среду дыхательных путей аллерген быстро растворяется и проникает в слизистую. Доза аллергена, вызывающая реакцию, крайне мала. По специально проведенным подсчетам, подверженный сенной лихорадке индивидуум получает в год не более 1 мкг аллергена из пыльцы амброзии. Низкая доза аллергена благоприятствует активации хелперных Т-клеток (Тx2), продуцирующих интерлейкин-4.
В целом аллергены, проникающие в организм через дыхательные пути, характеризуются следующими особенностями: 1) все они являются белками, относящимися к категории Т-зависимых антигенов; 2) их высокая растворимость в условиях влажной среды дыхательных путей способствует быстрой диффузии из вдыхаемых частиц; 3) низкий молекулярный вес обеспечивает им относительно свободное проникновение в слизистую; 4) низкая провоцирующая доза благоприятствует включению в ответ хелперных СВ4 Т-клеток; продукция этими клетками интерлейкина-4 обеспечивает переключение синтеза иммуноглобулинов в В-клетках на IgЕ.
Анафилактический шок. Острота проявления аллергической реакции зависит от дозы и способа проникновения аллергена в организм. Если аллерген по тем или иным причинам посгупает в организм систематически, то происходит массированная активация тучных клеток цитофильным 1вЕ, в том числе клеток, которые локализованы в соединительной ткани в непосредственной связи с кровеносными сосудами. Рано или поздно наступает момент, когда уровень сенсибилизации организма достигает определенного предела. В этих условиях внутривенное проникновение аллергена вызовет острую системную реакцию, получившую название анафилактический шок. Эта реакция сопровождается увеличением проницаемости сосудов, приводящим к катастрофическому падению кровяного давления, бронхоспазмом, первоначальным возбуждением и последующим угнетением центральной нервной системы. Смерть может наступить в результате паралича дыхательного центра.
Наиболее часто острая аллергическая реакция в виде анафилактического шока проявляется к пенициллину. Он действует как гаптен. Введенный в организм пенициллин образует ковалентную связь с аминогруппой собственных белков пациента. Такой сформировавшийся конъюгат активирует ответ Т-клеток к белковому носителю и В-клетки - к антибиотику. Результатом будет анафилактический шок.
Значение способа проникновения аллергена в организм и его дозы для развития различных форм аллергической реакции, обусловленной антителами IgЕ-класса, представлены в табл. 8.

Таблица 8. Значение способа проникновения аллергена и его дозы для развития различных форм аллергических реакций, обусловленных антителами IgЕ

Локализация тучных клеток

Способ проникновения аллергена

Характер реакции


Тучные клетки
соединительной
ткани






Тучные клетки слизистой

Внутривенный (высокая доза)





Подкожный или внутрикожный (низкая доза) .

Через дыхательные пути (низкая доза)





Через рот

Анафилактический шок; генерализованное выделение гиста-мина, расширение сосудов, падение кровяного давления; в крайних случаях коллапс, смерть
Кожная аллергическая реакция. Локальное выделение гистами-на, вздутие, покраснение
Аллергический ринит при поражении верхних дыхательных путей, бронхиальная астма при поражении нижних дыхательных путей, спазм гладкой мускулатуры бронхов, локальное расширение сосудов
Пищевая аллергия, сыпь, крапивница, спазм гладкой мускулатуры кишечника, рвота, понос



Гиперчувствительность II типа

Помимо аллергических реакций, зависящих от IgЕ (I тип реакций гиперчувствительности), имеются реакционные состояния, причиной которых являются антитела класса IgG. Среди них - реакция IgG с молекулами, фиксированными на клеточной поверхности или внеклеточном матриксе (II тип реакций). Иногда этот тип гиперчувствительности развивается при длительном применении лекарственных препаратов. Так, например, квинидин - препарат, используемый при аритмии сердца, способен сорбироваться на эритроцитах. При наличии предсуществуюших или индуцированных специфических антител класса IgG происходит их взаимодействие с препаратом на поверхности эритроцитов. В результате включения в реакцию комплемента наблюдается массированная гибель эритроидных клеток. Данный тип реакции встречается редко.

Гиперчувствительность III типа

Гиперчувствительность III типа реализуется в условиях, когда IgG взаимодействует с растворимым антигеном. Патологическое состояние развивается при локализации агрегатов антигена с антителом (иммунных комплексов) в определенных тканевых участках. Иммунные комплексы образуются при любом гуморальном ответе, однако не во всех случаях они являются патогенетическим фактором, и связано это в первую очередь с их размерами. Достаточно крупные комплексы после взаимодействия с комплементом усваиваются фагоцитами и затем выводятся из организма. В то же время малые комплексы, образующиеся в условиях избытка антигена, могут сорбироваться на стенках сосудов и, таким образом, выступать в качестве первопричины сосудистого повреждения. В условиях, когда организм имеет предсуществующие IgG-антитела, а специфический антиген проникает в кожу, развивается локальный воспалительный процесс, получивший название реакции Артюса. Образующийся в тканевых слоях комплекс активирует систему комплемента, в результате чего накапливаются компоненты С5а, СЗа - медиаторы воспаления. Они, в свою очередь, обеспечивают начало локального воспалительного ответа, усиливая проницаемость сосудов. В очаге воспаления накапливаются нейтрофилы, тромбоциты, увеличивается объем жидкости. Как и любой другой воспалительный ответ, реакция Артюса носит защитный характер, препятствуя проникновению антигена во внутренние области организма.
Введение в интактный организм большого количества чужеродного белка часто приводит к развитию особой формы повышенной чувствительности - сывороточной болезни. В настоящее время специфическую антисыворотку лошадей используют в основном для лечения лиц, пострадавших от укуса ядовитых змей. В зависимости от видовой принадлежности змей такие антисыворотки называются анти-кобрин, анти-гюрзин и т.д. Кроме того, до эры антибиотиков антисыворотка применялась для борьбы с инфекционными заболеваниями. Лечебный эффект таких антисывороток бесспорен, однако параллельно с защитой от патогенов или ядов в орга низме возникали осложнения, связанные с процессом иммунизации пациентов чужеродными белками введенной антисыворотки. В результате инъекции антисыворотки начинается образование антител класса IgG к чужеродным белкам (в представленных примерах к белкам сыворотки лошади). Образовавшиеся антитела взаимодействуют с оставшимися после инъекции белковыми антигенами, образуя комплексы антиген/антитело. Патогенегическое действие комплекса проявляется в повышении температуры тела, лихорадке, крапивнице, кожном зуде, протеинурии. Состояние повышенной чувствительности проходит без каких-либо рецидивов, как только антиген полностью элиминируется из организма.

Таблица 9. Значение дозы и способа проникновения антигена в организм для развития различных форм патологий иммунных комплексов

Способ проникновения антигена
Патология
Место локализации иммунных комплексов

Внутривенный (высокая доза)
Васкулит
Нефрит
Артрит
Стенки кровеносных сосудов
Почечные клубочки
Сочленение суставов

Подкожный
(низкая доза)
Реакция Артюса
Периваскулярная область

Через дыхательные пути
Легочное заболевание фермера
Пространство вокруг капилляров альвеол


Как и для гиперчувствительности, обусловленной IgЕ, для развития различных форм заболеваний, связанных с IgG, критическое значение имеют дозы и способ проникновения антигена в организм. В табл. 9 представлен ряд патологических состояний, при IgG-зависимой гиперчувствительности немедленного типа.

Медиаторы аллергических реакций

Имеется два основных класса химических медиаторов, ответственных за реакции гиперчувствительности немедленного типа. Предсуществуюшие или первичные медиаторы являются молекулами, которые уже накоплены в гранулах тучных клеток и базофилах и начинают секретироваться в экстрацеллюлярную среду сразу после контакта клетки с антигеном. Эти медиаторы представлены четырьмя основными видами молекул: 1) вазоактивными аминами - гистамином, серотонином; 2) хемотаксическими факторами для гранулоцитов; 3) энзимами; 4) протеогликанами - гепарином в тучных клетках и хондроитинсулъфатом в базофилах. Вторичные медиаторы являются молекулами, синтезируемыми после контакта тучных клеток, базофилов или других клеток воспаления с антигеном. В основном вторичные медиаторы представлены производными липидов и включают лейкотриены и фактор, активирующий тромбоциты.
Мишенями одного из главных медиаторов аллергических поражений - гистамина - являются гладкая мускулатура, кровеносные сосуды, некоторые экзокринные железы, лейкоциты. События, приводящие к развитию различных форм аллергических реакций, развиваются в несколько этапов. Подверженный аллергии организм уже имеет сенсибилизированные специфическими IgE-антителами тучные клетки. Предварительная сенсибилизация прошла при первичном контакте с аллергеном и не имела последствий в виде развития реакционного состояния. Тот же самый аллерген при повторном проникновении в организм взаимодействует с предсушествуюшими IgЕ. Перекрестное сцепление аллергена с IgЕ обеспечивает поступление Са2+ внутрь клетки, в результате клетка активируется и из внутриклеточных гранул высвобождается гистамин. Медиатор взаимодействует с соответствующими рецепторами Н1 и Н2, представленными на клетках-мишенях. Основным проявлением патогенетического действия гистамина является резкое сокращение гладкой мускулатуры. Подобное сокращение ответственно, в частности, за бронхоспазм при астме или анафилактическом шоке. Влияние гистамина на сосудистую систему проявляется главным образом в поражении эпителиальных клеток. Они сужаются под действием гистамина, обнажая сосудистую стенку, что способствует повышенной проницаемости крупных молекул во внес о суд истую область.
Патогенетическое действие на организм, сходное с гистамином, оказывает другой медиатор - серотонин. У человека он активен только в отношении тромбоцитов и клеток тонкого кишечника.
Хемотаксические факторы, выделяемые из гранул тучных клеток, обеспечивают приток гранулоцитов и нейтрофилов в очаг развития реакции.

Гиперчувствительность замедленного типа

Если первые три типа повышенной реактивности опосредуются антителами классов IgЕ и IgG, то IV тип - гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) - есть результат работы антигенспецифических СD4 Т-клеток воспаления.
Прототипом данной формы реагирования является туберкулиновая проба, до сих пор используемая в клинике инфекционных заболеваний.
Последовательность событий, приводящих к проявлению реакции, складывается из следующих этапов.
1. Первичное внедрение антигена в организм приводит к накоплению специфических СD4 Т-клеток воспаления (Тx1).
2. При повторном подкожном проникновении происходит захват антигена регионально локализованными тканевыми макрофагами. Эти антигенпрезентирующие клетки выводят фрагменты антигена в комплексе с молекулами II класса МНС на свою поверхность.
3. Предсушествующие антигенспецифические Тx1 - клетки взаимодействуют с иммуногенным комплексом на поверхности макрофага - ключевое событие для последующего развития всей реакции ГЗТ. После прошедшего взаимодействия Т-клетки воспаления начинают секрецию целого набора цитокинов: фактора, подавляющего миграцию макрофагов (макрофагингибирующего фактора - МИФ), макрофагального хемотаксического фактора (МХФ), интерферона-
· и интерферона-
· (ИФН-
· и ИФН-
·), фактора некроза опухолей-
· (ФНО-
·), интерлейкина-3 (ИЛ-3) и гра-нулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора
(ГМ-КСФ).
4. Секретируемые цитокины обеспечивают собственно реакцию воспаления и, как следствие, ее визуальное проявление. МИФ и МХФ привлекают в зону проникновения антигена дополнительные фагоцитирующие клетки. ИФН-
· активирует макрофаги, которые усиливают продукцию медиаторов воспаления. ФНО-
· определяет локальное тканевое повреждение и усиливает экспрессию адгезивных молекул на кровеносных сосудах зоны воспаления, способствуя тем самым более легкому поступлению дополнительных клеток воспаления. И наконец, ИЛ-3 и ГМ-КСФ как факторы гемопоэтической дифференцировки обеспечивают созревание моноцитов из прекурсоров костного мозга. Вновь образующиеся моноциты-макрофаги, мигрируя в зону воспаления, компенсируют убыль тех макрофагов, которые, выполнив свою функцию, разрушаются.
Все эти процессы, направленные на изоляцию патогена (или какого-либо иного антигена), завершаются за 24-48 ч формированием воспалительного очага.




























ЗАНЯТИЕ 5

Тема: Первичные и вторичные иммунодефициты. Вакцинопрофилактика. Современные принципы создания вакцин.

Актуальность темы:
Иммунодефицитные состояния возникают в результате выпадения или недостаточности одного или нескольких элементов иммунной системы. В случаях нарушений в системе клеточного иммунитета, т.е. функциях Т-клеток, повышается чувствительность к микроорганизмам, развиваются генерализованные и даже летальные инфекции. Это так называемые оппортунистические инфекции, их возбудителями могут быть различные микроорганизмы, от дрожжей до обычных вирусов.
Клинически иммунодефицитные состояния классифицируются на первичные и вторичные иммунодефициты.
Первичные иммунодефициты – это нарушения, связанные с генетическими дефекиами в развитии иммунной системы, которые рано или поздно приводят к тем или иным клиническим проявлениям. Первичные иммунодефициты подразделяются на дефицит гуморального иммунитета, дефицит клеточного иммунитета, комбинированные Т- и В-иммунодефициты, дефицит системы фагоцитов и системы комплемента.
Вторичный (приобретенный) иммунодефицит – это клинико-иммунологический синдром: а) развившийся на фоне ранее нормально функционировавшей иммунной системы; б) характеризующийся устойчивым выраженным снижением количественных и функциональных показателей специфических и/или неспецифических факторов иммунорезистентности; в) являющийся зоной риска развития хронических инфекционных заболеваний, аутоиммунной патологии, аллергических болезней и опухолевого роста.
Основоположником вакцинации является Луи Пастер. На данный момент применяется пассивная – заключается во введении человеку специфической сыворотки, которая содержит антитела против определенных антигенов.
Пассивная иммунизация – дает немедленный эффект, поэтому ее часто используют терапевтических условиях. Кроме того, при эпидемии – для профилактики чаще всего защиту против инфекционных агентов осуществляется путем введением гомологических сывороток с высоким титром специфических антител – это антистрептококковый и антистафилококкоый антител. Для лечения заболеваний, которые связаны с высокой выработкой токсинов (ботулизм, столбняк) применяют гетерологические сыворотки.
Активная иммунизация – это целенаправленное введение в орган человека заданного антигена в не агрессивной форме и в не агрессивной в иммуногенной дозе. Иммуногенная доза- с целью индукции защитного иммунного ответа и форм иммунной защиты против данного антигена для профилактики реального инфекционного заболевания. Целью активной иммунизации является стимуляция первичных иммунных реакции на соответствующий возбудитель и формирование иммунной памяти.

Цели занятия:
Студент должен знать:
понятие и классификацию первичных и вторичных ИДС;
патогенез, клинические признаки и принципы лабораторной диагностики первичных и вторичных ИДС;
принципы оценки иммунного статуса и выявления нарушений в отдельных звеньях иммунной системы;
особенности клинических проявлений, возникающих вследствие нарушений макрофагального, клеточного, гуморального механизмов иммунного реагирования, а также системы комплемента.

Студент должен уметь:
интерпретировать результат иммунных исследований в зависимости от стадии заболевания;
интерпретировать показатели иммунограммы при различных иммунопатоло-гических состояниях;
проводить осмотр больных и вести историю болезни.

Вопросы для самоподготовки к занятию:
Классификация иммунодефицитных состояний
Определение первичных иммунодефицитов
Заболевания, развивающиеся в результате дефицита гуморального иммунитета
Заболевания, развивающиеся в результате дефицита клеточного звена иммунитета
Комбинированные Т- и В-иммунодефициты
Заболевания, развивающиеся в результате дефицита системы фагоцитов
Заболевания, развивающиеся в результате дефицита системы комплемента
Болезнь Брутона, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Общая вариабельная гипогаммаглобулинемия, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Транзиторная гипогаммаглобулинемия у детей, специфический дефект, клинические особенности, лечение.
Дисгаммаглобулинемия, специфический дефект, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Синдром Ди-Джорджи, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Хронический слизисто-кожный кандидоз, специфический дефект, клинические особенности, лечение.
Х-сцепленные тип тяжелого комбинированного иммунодефицита, специфический дефект.
Аутосомно-рецессивный тип тяжелого комбинированного иммунодефицита, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, лечение.
Синдром Луи-Барр, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, лечение.
Синдром Вискота-Олдрича, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Иммунодефицит с повышенным уровнем иммуноглобулина М, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, лечение.
Хронический грануломатоз, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Синдром Чедиака-Стейнбринка- Хигаси, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Синдром Джоба, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Дефицит экспрессии молекул адгезии, специфический дефект, локализация дефекта, клинические особенности, иммуно-лабораторные обследования, лечение.
Дефицит компонентов системы комплемента (врожденный и приобретенный ангионевротический отек).
Определение вторичного иммунодефицита
Классификация вторичных иммунодефицитов
Причины развития вторичных ИД
Признаки, позволяющие заподозрить наличие иммунодефицита
План иммуно-лабораторного обследования
Определение аутоиммунного заболевания
Системная красная волчанка, иммунопатогенез, клиника, диагноз, лечение.
Тяжелая миастения, иммунопатогенез, клиника, диагноз, лечение.
Рассеянный множественный склероз, иммунопатогенез, клиника, диагноз, лечение.
Ревматоидный артрит, иммунопатогенез, клиника, диагноз, лечение.

Тесты по теме

1. К нарушениям при ИДС не относится:
А. Снижение В-клеток
Б. Снижение Т-клеток
В.Увеличение лейкоцитов
Г. Отсутствие Т-В-клеток
2. К видам первичных ИДС не относится:
А. Т и В-зависимые
Б. Комбинированные
В. Нарушение обмена белков
Г. Нарушение фагоцитарной системы
3. Вторичные ИДС приобретаются под влиянием следующих факторов:
А. Перенесенные инфекционные заболевания
Б. Гормональный дисбаланс
В. Неправильный образ жизни
Г. Радиация
Д. Все перечисленные
4. К недостаточности гуморального звена иммунитета относится:
А. Болезнь Брутона
Б. Селективная недостаточность ИгА
В. Синдром Ди-Джорджи
Г. Синдром Вискотта-Олдрича
5. К недостаточности клеточного звена иммунитета относится:
А. Болезнь Брутона
Б. Селективная недостаточность ИгА
В. Синдром Ди-Джорджи
Г. Синдром Вискотта-Олдрича
6. К комбинированной недостаточности Т и В-лимфоцитов относится:
А. Болезнь Брутона
Б. Селективная недостаточность ИгА
В. Синдром Ди-Джорджи
Г. Синдром Вискотта-Олдрича
7. При синдроме Чедиака-Хигаси обнаруживается недостаточность:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
8. При синдроме Вискотта-Олдрича обнаруживается недостаточность:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
9. Синдром Луи-Барр характеризуется недостаточностью следующего звена иммунитета:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
10. Синдром Ди-Джорджи характеризуется недостаточностью следующего звена иммунитета:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
11. Болезнь Брутона характеризуется недостаточностью следующего звена иммунитета:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
12. Синдром Гуда характеризуется недостаточностью следующего звена иммунитета:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
13. Синдром Гитлина характеризуется недостаточностью следующего звена иммунитета:
А. Клеточного звена
Б. Гуморального звена
В. Системы комплемента
Г. Системы фагоцитоа
Д. Комбинированная
14. Комбинированная недостаточность характеризуется нарушением функции:
А. Т и В-лимфоцитов
Б. Системы фагоцитоза
В. Системы комплемента
Г. Всех звеньев
15. Недостаточность клеточных иммунных реакции выражается изменением в:
А. клеточной системе
Б. гуморальной системе
В. фагоцитозе
Г. системе комплемента
16. Недостаточность гуморальных иммунных реакции выражается изменением в:
А. клеточной системе
Б. гуморальной системе
В. фагоцитозе
Г. системе комплемента
17. 1 уровень оценки иммунного статуса не включает следующий тест:
А. Определение количества В-лимфоцитов
Б. Определение уровня Иг А, М, G
В. Определение активности комплемента
Г. Определение субпопуляций Т-лимфоцитов
18. 2 уровень оценки иммунного статуса включает следующий тест:
А. Определение количества В-лимфоцитов
Б. Определение уровня Иг А, М, G
В. Определение активности комплемента
Г. Определение субпопуляций Т-лимфоцитов
19. В основе аутоиммунных заболеваний лежит нарушение:
А. Кислотно-щелочного равновесия
Б. Иммунологического гомеостаза
В. Основного обмена
Г. Всех перечисленных
20. Какие вещества индуцируют образование антител к новым антигенным комплексам
А. Эндогенные вещества
Б. Экзогенные вещества
В. Лейкоциты
Г. Эритроциты
21. Клиника СКВ характеризуется такими проявлениями:
А. Дерматит
Б. Плеврит
В. Артрит
Г. Нефрит
Д. Все перечисленное
22. При СКВ наиболее характерно обнаружение:
А. Ревматоидного фактора
Б. Сиаловых кислот
В. LE-клеток
Г. Антистрептомицина – О
23. Что из себя представляют LE-клетки, это –:
А. Антитела
Б. Иммунные комплексы
В. Антигены
Г. Макрофаги, фагоцит прорвашие ядра лейкоцитов
24. В патогенезе СКВ имеют значение:
А. Антитела
Б. Иммунные комплексы
В. Антигены
Г. Макрофаги, фагоцит прорвашие ядра лейкоцитов
25. Чем характеризуется аутоиммунная гемолитическая анемия:
А. недостаточным количеством лейкоцитов
Б. недостаточным количеством эритроцитов
В. недостаточным количеством макрофагов
Г. недостаточным количеством ретикулоцитов
26. При исследовании крови при аутоиммунной гемолитической анемии определяется:
А. нормохромная анемия
Б. ретикулоцитоз
В. лимфопения
Г. гипербилирубинемия
Д. Все перечисленное
27. Выявленные аутолимфоцитотоксины при гемолитической анемии игнорируют функцию:
А. Т-хелперов
Б. Т-супрессоров
В. Макрофагов
Г. Системы комплемента
28. При целиакии в патологический процесс вовлекается:
А. Сердце
Б. Легкие
В. Тонкий кишечник
Г. Почки
29. Заболевание целиакии обусловлено недостаточностью в организме:
А. Пепсинов
В. Мальтазы
В. Пепсидаз
Г. Глюкозы

Информационно-дидактический блок.

ИММУНОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ

Повреждение того или иного звена в иммунной системе приводит к нарушению иммунного ответа, к той форме иммунопатологии, которая получила название иммунодефицитных заболеваний.
Все иммунодефицитные состояния делятся на две большие группы: врожденный (наследственно обусловленный) иммунодефицит и приобретенный иммунодефицит.
В основе наследственно обусловленного иммунодефицитного состояния лежат дефекты генов, контролирующих работу определенных звеньев иммунной системы. В то же время приобретенный иммунодефицит есть результат воздействия факторов внешней среды на клетки иммунной системы. Среди таких, наиболее полно изученных факторов следует отметить облучение и фармакологические средства. Другой пример нарушения в работе иммунной системы под влиянием внешних воздействий представлен синдромом приобретенного иммунодефицита человека, вызванный соответствующим вирусом.
Нарушения в работе иммунной системы могут быть связаны либо с одной из клеточных популяций (Т-клетками, В-клетками, макрофагами), либо с комплексным нарушением, затрагивающим многие звенья иммунитета.

ВРОЖДЕННЫЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ

В табл. 10. перечислены наследственно обусловленные иммунодефицитные состояния человека с указанием основного поврежденного звена в работе иммунной системы.

Таблица 10. Различные формы иммунодефицитных состояний человека

Название иммунодефицита
Основное нарушение
Повреждение в иммунной системе
Чувствительность к патогенам

Х-сцепленная
агаммаглобулинемия

Общий варьирующий иммунодефицит

Селективный
дефицит IgА

Селективный
дефицит иммуноглобулинов

Синдром Вискотт-Олдрича

Синдром Х-сцеплен-ной гиперпродукции IgМ

Синдром
Ди-Джорджи

Синдром обнаженных
лимфоцитов

Дефицит молекул I
класса МНС
Дефект синтеза btk -тирозинкиназы

Не известно, сцеплено с
Х-хромосомой

Не известно, сцеплено с МНС

Делеция С-генов имму-ноглобулинов


Не известно, сцеплено с
Х-хромосомой

Дефект в CD40-лиганде



Аплазия тимуса


Резко сниженная экс-пресссия молекул II класса МНС

Мутации ТАР-гена
Отсутствие В -клеток


Дефект гуморального ответа на полисахариды

Отсутствие синтеза IgА


Дефект образования одного или более изо-типов иммуноглобу-линов
Дефект гуморального ответа на полисахариды

Отсутствие переключения
изотопов

Отсутствие Т-клеток


Отсутствие СD4 Т-клеток


Отсутствие СD8 Т-клеток
Внеклеточные бактерии, вирусы


Внеклеточные бактерии


Возбудители респираторных
инфекций, вирусы

Инкапсулированные внеклеточ-ные бактерии


Внеклеточные бактерии


Общая



То же


»



Вирусы

Тяжелые комбиниро-ванные иммунодефи-
циты
Х-сцеплено, дефицит
·-цепи рецептора для ИЛ-2

Аутосомальные дефекты
репарации ДНК

Дефицит аденоиндеами-назы

Дефицит пуриннуклео-тидфосфорилазы
Отсутствие Т-клеток


Отсутствие Т- и/или В-клеток

Отсутствие Т-клеток


Отсутствие Т-клеток
Общая


То же


»


»

Дефицит фагоцитоза


Дефицит
комплемента


Дефект натуральных
киллеров

Дефицит белков, свя-зывающих маннозу
Многие повреждения


То же



Не известно


Не известно

Отсутствие фагоцитар-ной активности

Отсутствие специфи-ческих компонентов комплемента

Отсутствие функции натуральных киллеров

Низкий уровень связы-вания маннозы белками
Внеклеточные бактерии


То же



Вирусы герпеса


Внеклеточные бактерии


В-клеточные дефициты

Первое иммунодефицитное заболевание, получившее название Х-сцепленной агаммаглобулинемии (ХСА), было описано в 1952 г. О. Братоном. Заболевание обусловлено рецессивным геном, локализованным на Х-хромосоме, и выявляется только у мальчиков, обладающих набором половых хромосом XV. Девочки не болеют, так как даже если они гетерозиготны, то рецессивный ген одной Х-хромосомы компенсируется нормальным геном гомологичной Х-хромосомы. При данной форме иммунодефицита отсутствуют В-клетки и плазмоциты, в лимфоидной ткане нет центров размножения, в сыворотке не удается обнаружить IgМ, IgG, IgА или IgЕ. Уровень IgG крайне низкий и составляет всего 10% от нормы. В то же время больные имеют нормально развитый тимус. Т-клетки в количественном и функциональном отношении не отличаются от здоровых детей. При этой форме иммунодефицита наблюдается обычное развитие гиперчувствительности замедленного типа и отторжение аллотрансплантата. До 9-12-месячного возраста болезнь не проявляется, так как новорожденные получают защитные антитела с молоком матери. Однако после этого периода ребенок подвергается постоянному инфицированию такими возбудителями, как Неторhilis inflиепzа, Diplococcus рпеитотае, Staphylococcus aureus, Streptococcus рпеитотае.
Установлено, что ген, ответственный за развитие ХСА, кодирует белок тирозинкиназу, обозначенную как btk (от англ. – Bruton's tyrosine kinase). Этот белок экспрессируется в В-клетках и полиморфоядерных нейтрофилах. Мутантная форма гена btк проявляет себя только в В-клетках. Отсутствие нормального гена btk приводит к приостановке развития В-клеток на стадии пре-В-клеток, когда уже произошла реорганизация генов для тяжелых цепей, но не начата еще реорганизация генов для легких цепей. В результате нарушается процесс формирования антигенраспознающего рецепторного комплекса В-клеток.
Другим примером иммунных нарушений, затрагивающих В-систему, является общий варьирующий иммунодефицит. При этом заболевании наблюдается в основном дефицит продукции IgG и IgА, хотя в некоторых случаях проявляется и неполноценность Т-клеточной функции. Гены, контролирующие эту форму иммунопатологии, локализованы в том же регионе, что и гены III класса МНС, однако природа собственно генов и их продуктов не известна.
Одной из наиболее часто встречающихся форм иммунодефицитных нарушений является селективный дефицит IgА, который проявляется с частотой один случай на 800 здоровых лиц. Люди с нарушением продукции IgА чаще других подвержены хроническим легочным инфекциям, вызываемым широким набором специфических возбудителей. Генетический механизм этого дефекта также неизвестен, но как и в предыдущем случае, гены, ответственные за его проявление, сцеплены с генами III класса МНС В редких случаях встречаются семьи с нарушением способности к переключению изотипов иммуноглобулинов. Причиной подобных нарушений является деления генов, контролирующих С-области иммуноглобулинов разных классов. Лица с подобными мутациями, как правило, обладают нормальной чувствительностью к инфекциям, и само явление носит скорее познавательное, чем патологическое значение.


Т-клеточные дефициты

Помимо иммунодефицитных состояний, обусловленных нарушениями в работе В-клеток, имеются заболевания, связанные с дефектами Т-клеточной функции.
Одно из них - синдром Х-сцепленной гиперпродукции IgМ. Пациенты с подобным дефектом характеризуются нормальным развитием В- и Т-клеточных популяций и высоким общим уровнем IgМ, но при этом не способны к активной продукции специфических IgМ к тимусзависимым антигенам. Кроме того, полностью отсутствует синтез всех изотипов иммуноглобулинов, кроме IgМ и IgD. Подобные нарушения делают иммунодефицитных больных чувствительными к инфекциям, вызываемым внеклеточными бактериями. Нарушение гуморального иммунного ответа связано в данном случае с дефектом в структуре СD40-диганда активированных Т-клеток, который в такой мутационно измененной форме не способен взаимодействовать с СD40-рецептором В-клеток.
Дефекты в функционировании Т-клеток могут быть причиной развития группы заболеваний, получивших общее название тяжелых комбинированных иммунодефицитов (SCID - от англ. severe combined immune deficiensy). Многогранное участие Т-клеток в специфическом реагировании делает их ведущим компонентом всей иммунной системы. Именно поэтому поражение Т-клеток приводит к особо тяжелым формам иммунодефицита.
Среди SCID лучше других изучен Х-сцепленный тяжелый комбинированный иммунодефицит. Причиной данной формы иммунопатологии является мутация в гене, контролирующем
·-цепь ИЛ-2-рецептора. Ген локализован в Х-хромосоме. У пациентов с подобной мутацией подавлено функционирование Т-клеток, хотя В-клетки неотличимы от клеток здоровых людей. Следствием мутационного нарушения соответствующего гена является нарушение аутокринного способа активации Т-клеток через взаимодействие ИЛ-2 со своим ИЛ-2-рецептором. Кроме того,
·-цепь ИЛ-2 рецептора входит также в состав рецепторов к другим цитокинам, в частности она является частью рецептора ИЛ-7. Нарушение взаимодействия рецептор - лиганд в этой системе будет причиной подавления раннего развития Т-клеток. Далее эта же
·-цепь входит в состав рецептора ИЛ-4. Ясно, что дефект данного рецептора на В-клетках лишает их помощи со стороны хелперных СD4 Т-клеток. Таким образом, Х-сцепленный SCID является примером того, как мутация всего в одном гене определяет цепь событий, приводящих к комплексному многостороннему нарушению работы иммунной системы.
Два других SCID связаны с активностью ферментов нуклеинового обмена аденозиндезаминазы и пуриннуклеотидфосфорилазы. При нарушении функции этих ферментов накапливаются промежуточные продукты обмена, токсичные для Т-клеток и частично для В-клеток.
Интересен (как научный факт, но, конечно, не как патологическое состояние) иммунодефицит, получивший название синдром обнаженных лимфоцитов. При данной форме заболевания резко снижается экспрессия молекул II класса МНС. В результате у иммунодефицитных больных отсутствует положительная селекция клеток в тимусе, что приостанавливает нормальный процесс дифференцировки СD4 Т-клеток, антигенпрезентирующие клетки не в состоянии представить антигены в иммуногенной форме на своей поверхности, незначительное количество имеющихся СD4 Т-клеток не стимулируется антигеном, и помощь со стороны этих клеток В-клеткам отсутствует. Как следствие всех этих нарушений, иммунная система не способна сформировать адекватную специфическую защиту ко многим инфекционным агентам. Синдром голых лимфоцитов не связан с мутациями в гене, контролирующем структуру молекул II класса, и обусловлен повреждениями в регуляторных генах.
Примером острого Т-клеточного дефицита, имеющего комплексные последствия для иммунного ответа, является синдром Ди Джорджи. Заболевание характеризуется аплазией тимуса. Тимусный эпителий не может обеспечить нормальное развитие Т-клеток. В результате у пациентов с данной формой иммунодефицита страдает как клеточный, так и гуморальный иммунный ответ.

ПРИОБРЕТЕННЫЕ ИММУНОДЕФИЦИТЫ

Приобретенные иммунодефициты представляют собой группу заболеваний, в основе которых лежат нарушения либо отдельных звеньев иммунитета, либо комплексное повреждение этой системы под влиянием факторов внешней среды или патологических процессов, в своей этиологии не связанных с иммунной системой, но оказывающих на нее подавляющее действие.
Иммунодефицитное состояние может быть вызвано облучением, глюкокорти-коидной терапией, применением фармакологических препаратов. Кроме того, иммуно-дефицит возникает в качестве сопутствующего явления при таких патологиях, как заболевания желудочно-кишечного тракта, нефротические нарушения, множественные миеломы и др.
Наиболее ярким и драматичным примером индуцируемого поражения иммунной системы является синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) человека.

Развитие ВИЧ-инфекции

В 1981 г. в ряде крупных городов США была зарегистрирована вспышка инфекционного заболевания, вызываемого Рпеитосуstis carinii грибком, который при нормальном состоянии иммунитета не вызывает инфекции. Эпидемиологический анализ показал, что заболевание распространяется среди лиц, имеющих интимные контакты с инфицированным индивидуумом. В основе заболевания лежит резкое ослабление иммунитета, что и приводит к развитию инфекции. Не известную ранее форму подавления работы иммунной системы стали обозначать как синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Несколько позднее, в 1983 г., выделили вирус, который определяет развитие данной формы иммунодефицитного состояния. Новый, не известный ранее вирус получил название вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).
ВИЧ относится к семейству лентивирусов, входящему в группу ретровирусов. Большинство ретровирусов вызывает неконтролируемый рост клеток хозяина. В то же время патогенетическое действие лентивирусов проявляется в разрушении клеток, которые они инфицируют.
Развитие ВИЧ-инфекции начинается сразу после проникновения вируса в организм человека. Заражение происходит через сперму, вагинальную жидкость, кровь больного в результате его контакта со здоровыми лицами. ВИЧ инфицирует преимущественно СD4 Т-клетки и макрофаги.
В первый период развития инфекции, обозначаемый как этап гриппоподобного состояния, происходит вспышка размножения вируса, что регистрируется по числу вирионов в крови. Увеличение вирусных частиц является симптоматическим признаком заболевания. В этот же период значительно снижается содержание СD4 Т-клеток в периферической крови с 1000 кл/мл до 600 кл/мл приблизительно.
Через две недели от момента заражения начинается развитие второго периода асимптоматической фазы ВИЧ-инфекции. В этот период мобилизуются иммунные механизмы защиты: накапливаются антитела к вирусным белкам и увеличивается количество специфических к вирусу СD8 Т-клеток. Вирус в асимптоматический период практически полностью исчезает из крови, а количество СD4 Т-клеток в начале периода возвращается к норме. Однако отсутствующий в крови вирус концентрируется на поверхности фолликулярных дендритных клеток в виде комплекса с антителами. Отсюда он проникает в интактные СD4 Т-клетки, окружающие первичные и вторичные фолликулы.
Именно фолликулы лимфоидной ткани являются основным местом поддержания инфекции, а сформировавшийся иммунный ответ не в состоянии препятствовать эффективному накоплению вирионов. В симптоматический период количество СD4 Т-клеток значительно снижается и наблюдается экспоненциальное накопление вируса в крови.
Вырвавшийся из-под контроля иммунной системы процесс вирусного размножения приводит к полному истощению лимфоидной ткани, возникновению сопутствующих инфекций и в результате наступает летальный конец.
Если на начальных этапах инфекции страдают только СD4 Г-кдетки, то по истечении времени патологические нарушения захватывают многие звенья иммунной системы: резко снижается пролиферация лимфоцитов, нарушается процесс образования СD4 Т-клеток памяти, погибают антигенпрезентирующие фолликулярные дендритные клетки и макрофаги, активируются специфические СD8 Т-клетки, которые разрушают вирусинфицированные клетки. В результате патогенетических сдвигов во всей иммунной системе создаются условия для возникновения оппортунистических инфекций, т.е. таких, к которым здоровый человек резистентен. В табл. 11. перечислены патогены и злокачественные опухоли, которые приводят к гибели больных СПИДом.

Таблица 11. Патогены и опухоли, приводящие к летальному исходу больных СПИДом

Бактерии
Мусоbacterium tuberculosis, Мусоbacterium avium intracellulare, Salmonella.

Вирусы
Вирус простого герпеса, цитомегаловирус, вирус Vаricella zoster

Простейшие
Тохорlasma spp., Сrytosporidium spp, Leishmania spp, Micosporidium spp.

Грибы
Рпеитосуstis carini, Сrурtococcus neoformans, Сапdida sрр., Нistoplasma сарsulatum, Соccidioides immits

Опухоли
Саркома Капоши, лимфома Беркитга, первичная лимфома мозга


Размножение ВИЧ в клетке

Зрелая вирусная частица имеет поверхностный белок gp120, который вступает в высокоаффинное взаимодействие с СО4-коре-цептором, специфичным для СD4 Т-клеток. В результате такого взаимодействия оболочка вируса сливается с клеточной поверхностью, что позволяет вирусному геному проникнуть внутрь клетки. Вирусный фермент обратная транскриптаза обеспечивает образование на вирусной РНК двунитчатой копии ДНК, которая интегрируется в геном клетки. Интегрированная ДНК от вирусной матрицы называется провирусом. В активированной С1 Т-клетке на провирусе образуются копии исходной РНК, которая, в свою очередь, обеспечивает синтез вирусных белков, включая gр160, расщепляющийся на gр120 и gр41. Процесс заканчивается формированием новых вирусных частиц, которые покидают клетку, с тем чтобы инфицировать новые интактные СD4 Т-клетки.
Одна из наиболее пагубных для организма хозяина особенноетей ВИЧ состоит в его ярко выраженной способности мутировать. Механизм мутаций связан с вирусной обратной транскриптазой. Фермент, обеспечивающий синтез ДНК на вирусной РНК как матрице, допускает неточности копирования, что приводит к ошибкам в последовательности нуклеотидов в ДНК. Мутации являются множественными, и от одного больного можно выделить несколько мутантных линий ВИЧ. Особенно опасны мутации, затрагивающие участок генома, контролирующего синтез белка gр120. Как уже говорилось, именно этот белок вступает во взаимодействие с СD4-корецептором Т-клеток. При этом основные нейтрализующие антитела также образуются к этому белку, точнее к той его части, которая представлена аминокислотной последовательностью, формирующей петлю V3. Аминокислотная последовательность, взаимодействующая с СD4, располагается рядом и не входит в состав петли. В тех случаях, когда мутации затрагивают V3, вирус ускользает от нейтрализующего действия антител, но сохраняет способность к взаимодействию с СD4 и проникновению в клетку хозяина.
Повышенная мутабельность вируса делает невозможным получение вакцинного препарата. Один из разрабатываемых подходов в борьбе с ВИЧ направлен на поиск способов блокады специфических вирусных белков (обратная транскриптаза, tat-белок и др.), которые включены в процесс репликации вирионов.

Вакцины и вакцинопрофилактика

Основовположником является Луи Пастер. На данный момент применяется пассивная – заключается во введении человеку специфической сыворотки, которая содержит антитела против определенных антигенов.
Пассивная иммунизация – дает немедленный эффект, поэтому ее часто используют терапевтических условиях. Кроме того, при эпидемии – для профилактики чаще всего защиту против инфекционных агентов осуществляется путем введением гомологических сывороток с высоким титром специфических антител – это антистрептококковый и антистафилококкоый антител. Для лечения заболеваний, которые связаны с высокой выработкой токсинов (ботулизм, столбняк) применяют гетерологические сыворотки.
Активная иммунизация – это целенаправленное введение в орган человека заданного антигена в не агрессивной форме и в не агрессивной в иммуногенной дозе. Иммуногенная доза с целью индукции защитного иммунного ответа и форм иммунной защиты против данного антигена для профилактики реального инфекционного заболевания. Целью активной иммунизации является стимуляция первичных иммунных реакции на соответствующий возбудитель и формирование иммунной памяти.
Основные виды вакцины

Убитые микроорганизмы в качестве вакцин. Применяются лишенные жизнедеятельности микробные клетки. Это самый простой метод их патогенности, но при этом сохраняется их антигенный состав. Для усиления действия этих вакцин к ним добавляют адъюванты (дополнительный усилитель). Примером убитых вакцин служит вакцина против тифа, холеры, кори, полиомиелита.
Живые оттушированные вакцины (ослабленные) получают путем снижения вирулентности в результате длительного культивирования возбудителей вне организма животного чувствительностью к данной инфекции. Важным преимуществом этих вакцин является, что оттушированные возбудители могут размножаться и мигрировать в ткани, что стимулируют антигены и дает сильный иммунный ответ. Другое преимущество - местный иммунитет развивается именно в тех тканях, где обычно происходит размножение возбудителя. Пример: это пероральная иммунизация живым оттушированным вирусом. Эти вакцины вызывают субклиническое течение заболевания и затем защиту организма.
Поливалентные вакцины представляют собой смесь иммунизирующий комплекс нескольких возбудителей или разных серологических типов одного возбудителя (АКДС).
Генетические вакцины (искусственные) по своей структуре отличаются от традиционных, в большинстве случаев они содержат бактериальные плазмиды – это маленькие кольцевые двунитчатые ДНК. Они сами по себе не могут вызвать инфекцию. Это плазмиды встраиваются в гены, которые специфичны для одного или более антигенных детерминантов определенных патогенов. Эти плазмиды вводятся в орган путем инъекции в мышцы или кожу с помощью специального генного пистолета. Вакцины плазмиды проникают в клетки, в ядро клетки, где происходит копирование клеток, в результате образуются матричные РНК, которые затем перемещаются в цитоплазму и там уже на их матрице происходит синтез антигенных белков. Эти антигенные белки либо подвергаются процессу переработки клетки и выделяются на поверхность клетки в виде иммуногенного комплекса с белками. Часть плазмид попадая в макрофаги подвергаются так же процессингу и образуется ИК с белками МНС 2 класса. Теперь уже презентированные антигены распознаются хелперами-индукторам, которые дифференцируются в Тх1 и Тх2, иницируя тем самым 2 основные формы иммунного ответа: клеточный и гуморальный. К таким вакцинам относится ДНК вакцины против СПИДа, гриппа, герпеса, гепатита В, маляриной плазмодии. В настоящее время опробированы ДНК вакцины против некоторых видов рака (лимфомы, опухоли простаты и толстой кишки. После введения этих вакцин наряду с GP 120 будут продуцироваться ИЛ-12, что позволит сдвинуть дифференцировку в сторону Тх1 и тем самым усилится клеточный ответ против инфицированных вирусов СПИДа клеток.
Синтетические пептиды чаще всего производятся синтез пептидных фрагментов, которые соответствуют в иммунологическом отношении эпитопам микробных и вирусных антигенов. Для усиления иммуногенности эти пептиды соединяют с Т-зависимыми антигенами и туда работают адъювантов (усилители). Иногда эти фрагмент объединяют пептидам (структура клеточных мембран). Снижение эффективности наблюдается то что белковые детерминанты прерывисто, т.е образованы аминокислотными остатками, которые находятся далеко друг от друга в первичной структуре, но объединены вместе с в третичной структуре в результате свертывания в полипептидной цепи. Решению этой проблемы может способствовать выявление прерывистых детерминант медикаментами рентгеноструктурного анализа, такие вакцины применяются против гриппа, ящура, гепатита В.
Вакцины, полученные путем молекулярного клонирования. В последнее время разработан целый ряд живых вакцин, в которых используются рекомбинантные формы бактерии и вирусов, обладающих высокой иммуногенностью и полным отсутствием патогенности. Эти вакцины обладают высоким защитным эффектом. Вакцины этой группы получают путем встраивания этих генов одних к другому вирулентных. Вирус осмовакцины и другие ДНК содержащие крупные вирусы могут так же стать векторами для клонирования многочисленных чужеродных генов, а белки получаемые этими генами синтезируются в зараженных клетках и встраиваются в их плазматическую мембрану и таким путем клонируются многие гены HL: гены вируса гриппа, простого вируса. Эта процедура клонирования генов очень экономна и таким путем можно создать вакцины против многих вирусов.
Антиидиопатические вакцины. В последнее время считается, что использование природного вирусного материала не желательно в любых его формах, что может быть связано с опасностью загрязнения вакцин нуклеотидными последователями.

Осложнения при вакцинации

Рассматривает 2 вида реакции на введение вакцин:
Прививочные реакции возникают вследствие вакцинации, но не является препятствием для последующих введении этой же вакцины.
Осложнения возникают при вакцинации и уже препятствуют введению той же вакцины.
При применении живых вакцин всегда существует опасность того, что нуклеиновая кислота вирусов встраиваются в геном хозяев или произойдет реверсия к вирулентной форме.
При введении живых вакцин могут возникнуть негативные последствия. Нр, использование вируса против СПИДа где в качестве материала используют живые вакцины, которые имеют низкую патогенность. Очень важно иметь в виду возможность осложнения при вакцинации больного с иммунодефицитом. Очень важно до вакцинации выявить больных с таким состоянием. Дети с недостаточностью клеточного иммунитета могут заболеть и даже есть ощутимые исходы от применения БЦЖ. Живые вакцины не следует применять больным, которые лечатся кортикостероидами, иммунодепрессантами и радиотерапией, беременным женщинам. Необходимо помнить, что после любой острой инфекции возникает транзиторный иммунодефицит, продолжительность которого в среднем составляет 1 мес. Именно поэтому существует мед. отвод от прививок детей, которые переболели любыми острыми инфекционными заболеваниями. Введение вакцин на фоне иммунодефицита может привести к антигенной нагрузке, что вызывает срыв регуляторных механизмов и приводит к гиперергическим реакциям либо провоцирует срыв естественной толерантности и вызывает тем самым аутоиммунный процесс. Иногда после вакцинации наблюдаются парадоксальные реакции, которые выражают усиление естественной инфекции в результате предшествования вакцинации, что возможно обусловлено временной иммунной супресиией после прививки в инкубационном периоде заболевания. Иногда парадоксальной реакции наблюдается при длительном перерыве между инъекциями особенно убитых вакцин. Возможно в основе этого лежит реакции иммунных комплексов при вторичном иммунном ответе гуморального типа.

























РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.
Основная:
А.А.Ярилин. Основы иммунологии. М, 1999.
А.Ройт и др. Иммунология. М, Мит, 2000.
Р.М.Хаитов и др. Иммунология. М, 2000.
Г.Н.Дранник. Клиническая иммунология и аллергология. 2003.
Л.П.Сизякин, И.И.Андреева. Справочник по клинической иммунологии. Ростов-на-Дону. 2005.
Аллергология. Под редакцией Г.Б.Федосеева (в двух томах). С-Петербург, 2001.
Е.С.Белозеров, В.С.Мошкевич, А.А.Шортанбаев. Клиническая иммунология и аллергология. А-Ата, 1992.
В.Г.Галактионов. Иммунология. М, 1999.
Пособие по лабораторной клини ческой иммунологии с курсом практических занятий. Е.Е.Потемкина, Р.З.Позднякова, Л.М.Манукян. 2003.
Иммунология. В.Г.Галактионов. 2004.
Лекции по иммунологии. А.Н.Маянский. 2003.

Дополнительная:
В.И.Покровский. Иммунология инфекционного процесса. М, 1994
М.Р.Сапин, Л.Э.Этинген. Иммунная система человека. М, 1996.
Р.В.Петров, А.А.Михайлов, Л.А.Фонина, В.Н.Степаненко. Миелопептиды. Москва, 2000.
М.М.Адамович, М.И.Бандацкая, А.М.Близнюк и др. Иммунопрофилактика инфекционных болезней. Минск, 2002.
А.А.Тотолян, И.С.Фрейдлин. Клетки иммунной системы. СПб, 2000.
И.С.Фрейдлин. Иммунная система и ее дефекты. СПб, 1998.
А.А.Тотолян, Н.А.Марфичева, Н.А.Тотолян. Иммуноглобулины в клинической лабораторной диагностике. СПб, 1998
Н.В.Медуницын. Вакцинология. М, 1971
Ф.И.Ершов. Система интерферона в норме и при патологии. М, 1996
Ф.Бернет. Клеточная иммунология. М, 1971
Дж. Плейфэр. Наглядная иммунология. М, 1998
Н.Д.Беклемишев, Ж.А.Сатыбалдиева. Кортикостреоиды, иммунитет, аллергия. Алматы, 1999
М.А.Пальцев, А.А.Иванов. Межклеточные взаимодействия. М, 1995

Электронные учебники:
Иммунная система человека. М.Р.Сапин, Л.Е.Этинген. 1996.
Иммунология. Р.М.Хаитов, Г.А.Игнатьева, И.Г.Сидорович. 2002.
Иммунодиагностика в эпидемиологии и клинике. И.К.Рейнар. 1998.
Медицинская вирусология. А.М.Королюк, В.Б.Сбойчаков. 2002.
Клиническая иммунология и аллергология. Лолор. 2006.










СОДЕРЖАНИЕ


Занятие 1. Строение иммунной системы.
Основные теории иммунитета. Понятие иммунного ответа.
Антигены, их основные характеристики.
Система гуморального иммунитета.
Дифференцировка В-лимфоцитов

3 стр.

Занятие 2. Строение и функции основных
классов иммуноглобулинов. Лабораторная
оценка В-системы иммунитета. Система комплемента
и ее роль в иммунологических реакциях.
Антигенпредставляющие клетки.
Роль макрофагов в специфических иммунологических
реакциях. Лабораторная оценка макрофагального
звена иммунитета.

28 стр.

Занятие 3. Система клеточного иммунитета.
Регуляция иммунного ответа. Иммунологическая толерантность.
Противоопухолевый иммунитет.

55 стр

Занятие 4. Система HLA. Иммунология трансплантации.
Гиперчувствительность. Классификация механизмов
гиперчувствительности. Патогенез и клинические
проявления основных типов гиперчувствительности.
Методы лабораторной оценки аллергии

71 стр.

Занятие 5. Первичные и вторичные иммунодефициты.
Вакцинопрофилактика. Современные принципы создания вакцин.

93 стр.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

108 стр.















































































К.С.Бабаева


СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ОБЩЕЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ ИММУНОЛОГИИ


Объем издания 7 печатных листов

Тираж 500 экземпляров












































13PAGE 15


13PAGE 144915


13PAGE 15






С1q
C1r
C1s

С14в

С14в2а

С14в2а3в

С6-С9


С14в2а3в5в

С3в В

С3в Вв


РС3в Вв


С3вРС3в Вв


С6-С9


С3РС3в Вв5в


Биологические последствия активности комплемента:

сокращение гладкой мускулатуры (С3а, С5а);
увеличение проницаемости сосудов (С3а, С4а, С5а);
дегрануляция базофилов (С3а, С5а);
агрегация тромбоцитов (С3а, С5а);
опсонизация и фагоцитоз (С3 b);
активация кининовой системы (C2b);
МАК (мембраноатакующий комплекс);
хемотаксис (С5а).

Клетка-мишень




СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ
УКАЗАНИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ПО ОБЩЕЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ ИММУНОЛОГИИ Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 5 Заголовок 6 Заголовок 715

Приложенные файлы

  • doc 13387184
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий