Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Попадание чужеродных антигенов в организм человека сопровождается выработкой антител

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ И АЛЛЕРГОЛОГИИ

Иммунология (от иммунитет и логия) - наука о защитных реакциях организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности.

Аллерголо́гия — раздел медицины, изучающий аллергические заболевания, механизмы их возникновения и развития, методы их профилактики и лечения.

В организме человека существует иммунная система, призванная к защите от всего чужеродного. В её состав входят органы, иммунокомпетентные клетки, гуморальные факторы и механизмы.

Органы делятся на центральные и периферические. К центральным относятся костный мозг, тимус (вилочковая железа), печень. К периферическим - лимфоузлы, селезёнка, глоточное кольцо Пирогова (нёбная, язычная и боковые миндалины), пейеровы бляшки кишечника и аппендикс.

Все иммунокомпетентные клетки происходят из стволовой кроветворной клетки костного мозга. К ним относятся В и Т-лимфоциты, нулевые клетки (NK или ЕК или естественные киллеры или большие гранулярные лимфоциты), моноциты и макрофаги, нейтрофилы, базофилы, эозинофилы. Их можно различить при световой микроскопии (кроме нулевых) в мазке крови, окрашенном специальным красителем - азур эозином. Ещё один метод различения - иммунофенотипирование. Он основан на том факте, что на поверхности любой клетки организма имеются антигенные структуры (рецепторы, маркёры), называемые кластерами дифференцировки (CD). Они имеются на поверхности клеток всех организмов, проживающих на Земле. По антигенному составу все организмы значительно отличаются друг от друга.

В-лимфоцит называется так потому, что "воспитывается" вбурсе Фабрициуса. Бурса имеется у кур. У человека аналогом бурсы Фабрициуса являются глоточное кольцо Пирогова, пейеровы бляшки кишечника и аппендикс. Они представляют собой скопление лимфоидной ткани. Здесь В-лимфоцит "обучается" выполнять свои функции - вырабатывать антитела. По наличию антител на поверхности В-лимфоцитов их можно отличить от других иммунокомпетентных клеток.

Антитела по химической структуре являются гликопротеидами. Другое их название - иммуноглобулины (Ig), так как электрофорезе сыворотки крови они разгоняются вместе с фракцией α2, β и g-глобулинов. Антитела вырабатываются в ответ на попадание в организм антигена. Антиген - это простой или сложный белок с молекулярной массой не менее 10000 дальтон. Большинство патогенов, попадающих в организм, обладает антигенными свойствами, то есть стимулирует выработку антител. Попавший в организм антиген фагоцитируется макрофагом, перерабатывается и представляется Тх. Тх сенсибилизируется и выделяет цитокины, стимулирующие связывание антигена с рецепторами на поверхности В-лимфоцита. Последний активизируется и начинает делиться с дифференцировкой в плазматические клетки, которые вырабатывают антитела. Сначала - на 5-7 день после столкновения с антигеном - IgM, затем IgG (через 10-14 дней). Так развивается первичный иммунный ответ. Вторичный - при повторной встрече с тем же антигеном - развивается быстрее в виде синтеза IgG в более высоком титре (концентрации).

Антитела - иммуноглобулины - бывают 5 классов: A, G, M, D, E. Молекула иммуноглобулина состоит из 4 гликозилированных полипептидных цепей, 2 лёгких и 2 тяжёлых (лёгкость и тяжесть зависит от относительной молекулярной массы), соединённых дисульфидными мостиками. Иммуноглобулин G имеет одну молекулу, M и A - несколько. На одном конце молекулы расположены 2 активных центра (Fab-фрагмент), при помощи которых антитела соединяются с антигеном. Каждый активный центр формируется одной лёгкой и одной тяжёлой пептидной цепью. Противоположный конец - Fc-фрагмент - используется для фиксации С1-компонента комплемента и соединения с рецепторами клеток.

Концентрация иммуноглобулинов в крови в норме:

IgA - 0,8-3,5г/л (10-15%),

IgG - 8-15г/л (70-80%),

IgM - 0,4-1,6г/л (5-10%),

IgD - 0,03-0,05г/л (0,2%),

IgE - до 0,0005г/л.

Суммарная их концентрация - 25г/л.

Иммуноглобулины относятся к гуморальным (жидкостным - обнаруживается в плазме - жидкой части крови) факторам защиты. Для распознавания всего разнообразия антигенов иммунная система вырабатывает не менее 108 различных антител. IgA содержатся в крови и слизистых (секреторный IgA). Дефицит секреторного IgA - самый частый. Люди, имеющие такой дефицит, часто страдают заболеваниями желудочно-кишечного тракта и простудными. IgD обнаруживается на поверхности лимфоцитов и выполняет фукции антигенраспознающих рецепторов. IgE участвует в аллергических реакциях. Рецепторы к нему имеются на мембранах базофилов и тучных клеток.

Иммуногенность - это способность антигена вызвать иммунный ответ, антигенность - способность антигена связываться с антителом.

Гаптены - вещества с молекулярной массой ниже 10000Д и поэтому не иммуногенные. Иммуногенность им придаёт связь с белком плазмы.

Антитела связывают антигены с образованием комплексов антиген-антитело. Они обнаруживаются в крови в виде циркулирующих иммунных комплексов. Образование циркулирующих иммунных комплексов - физиологический процесс, протекающий постоянно и направленный на элиминацию (удаление) из организма от чужеродных антигенов. Из кровотока циркулирующие иммунные комплексы удаляются моноцитами и макрофагами.

Т-лимфоциты "воспитываются" в тимусе под воздействием гормонов тимуса (тимозина и других), поэтому и имеют приставку "Т". Т-лимфоциты из-за различий в функциях делятся на хелперы (CD4), супрессоры и киллеры (CD8). Хелперы организуют иммунный ответ при попадании в организм антигена в виде любого чужеродного агента или при превращении в патоген собственной структуры организма, киллеры осуществляют киллинг (цитотоксичность), то есть уничтожение чужеродного агента, а супрессоры ограничивают иммунный ответ, так как длительно продолжающаяся иммунная реакция может привести к болезни. Так случается при заболеваниях, которые называются аутоиммунными. При этих заболеваниях плазматические клетки вырабатывают антитела против собственных клеток и тканей, а Т-супрессоры их не в состоянии остановить.

"Память" иммунной системы представлена так называемыми "клетками памяти". Эти наиболее долгоживущие клетки имеются в каждом типе иммунных клеток.

Естественные киллеры имеют на поверхности рецепторы к Fc-фрагменту IgG, благодаря чему они присоединяются к клеткам, имеющим на поверхности IgG, в результате чего клетки погибают. Этот процесс называется антителозависимая цитотоксичность.

Моноциты циркулируют в кровеносном русле после выхода из костного мозга несколько часов, а затем устремляются в ткани. Там они становятся тканевыми макрофагами и обнаруживаются во всех органах. Моноциты крови вместе с тканевыми макрофагами образуют моноцитарно-макрофагальную систему организма (или систему фагоцитирующих мононуклеаров). Главная функция моноцитов и макрофагов - фагоцитоз. Другая – переработка и презентация антигена (представление антигена Т-лимфоцитам для знакомства и организации иммунного ответа). Они также участвуют в воспалении и повреждении тканей, оказывают микробицидное и противоопухолевое действие, секретируют биологически активные вещества, участвующие в кроветворении и гемостазе. К тканевым макрофагам относятся клетки Лангерганса кожи, купферовские клетки печени, альвеолярные макрофаги лёгких, плевральные, перитонеальные макрофаги серозных полостей (гистиоциты), синусовые макрофаги селезёнки, макрофаги костного мозга, синусовые, интердигитирующие макрофаги, фолликулярные дендритные клетки лимфоузлов, интердигитирующие макрофаги тимуса, остеокласты костной ткани, клетки микроглии головного мозга, мезангиальные клетки почки.

Нейтрофилы имеют функции: 1) фагоцитоз микробов, вирусов и других чужеродных агентов; 2) выработка интерферона - противовирусного препарата; 3) выработка пирогенов - веществ, повышающих температуру тела.

Функции эозинофилов: 1) фагоцитоз циркулирующих иммунных комплексов; 2) выработка антигистаминного фактора, который угнетает аллергическую реакцию.

Функции базофилов: 1) выработка гепарина - главного физиологического антикоагулянта (вещества, препятствующего свёртыванию крови); 2) выработка гистамина (биогенного амина, участвующего в аллергических реакциях), лейкотриенов, простагландинолв, факторов активации тромбоцитов - повышают проницаемость сосудов и участвуют в воспалении, 3) фагоцитоз. На мембране базофилов имеются рецепторы к IgE.

В печени синтезируются все белки плазмы крови, в том числе и фактор иммунной защиты - комплемент. Он состоит из 30 компонентов - гликопротеидов, находится в плазме в неактивном состоянии и активизируется под влиянием иммуноглобулинов или иммунных комплексов. Компоненты комплемента обозначаются буквами С1,2,3,4 и так далее.

Известны два пути активации комплемента: классический и альтернативный.

Классический начинается с присоединения С1 к иммунным комплексам, альтернативный - с расщепления С3. Его стимулируют бактериальные антигены. Образовавшийся в результате расщепления С3b связывается с факторами D и B с образованием конвертазы, которая неустойчива и должна быть стабилизирована пропердином. Затем комплекс откладывается на поверхности клетки. К нему присоединяется С8 и С9 с образованием мембранатакующего комплекса, представляющего собой трубку, проникающую сквозь оболочку, через которую в клетку начинают поступать вода и соли. Такое воздействие вызывает гибель клетки.

Биологический смысл активации комплемента заключается в том, что защита от чужеродного начинается ещё до появления антител. Дальнейшее действие комплемента заключается в активизации клеток, вызывающих воспалительную реакцию.

Лимфоузлы расположены по ходу лимфатических сосудов и представляют скопления лимфоидной ткани. Они задерживают антигены и предотвращают их распространение.

Тимус - железа внутренней секреции, вырабатывающая и выделяющая в кровь гормоны, регулирующие функции иммуной системы. К ним относятся тимозин, тимопоетин, тимарин.

Механизмы: гуморальный и клеточный. Клеточный осуществляется иммунокомпетентными клетками, гуморальный - антителами. Иммунный ответ или иммунная реакция на внедрение патогенов (они могут быть эндогенного и экзогенного происхождения) формируется при участии и клеточного и гуморального механизмов.

Иммунный ответ. Вирусы, бактерии, грибы и паразиты, проникающие в организм позвоночных, могут узнаваться иммунной системой и уничтожаться ею. По аналогичному механизму опознаются системой и устраняются трансформированные клетки организма, например опухолевые. Иммунная система в состоянии опознавать инородные тела, специфически реагировать на них и сохранять это событие в «памяти».

Упрощенная схема иммунного ответа. Проникший в организм вирус эндоцитируется макрофагами и затем частично разрушается в эндоплазматическом ретикулуме. В результате образуются чужеродные фрагменты, которые экспонируются на клеточной поверхности макрофагов. Эти фрагменты «презентируются» специальной белками ГКГС. Комплекс из вирусного фрагмента и белка главного комплекса гистосовместимости [ГКГС (МНС)] распознается и связывается Т-клетками с помощью специфических (Т-клеточных) рецепторов. Среди огромного числа Т-клеток только немногие обладают подходящим рецептором. Связывание приводит к активации этих Т-клеток и появлению их селективных копий ("клональная селекция"). В активации Т-клеток участвуют различные гормоноподобные сигнальные белки, интерлейкины [ИЛ (IL)]. Эти белки секретируются теми клетками иммунной системы, которые активируются при связывании с Т-клетками. Так, активированные макрофаги с презентируемым вирусным фрагментом секретируют IL-1, а Т-клетки продуцируют IL-2, который стимулирует их собственное клональное копирование и репликацию Т-хелперных клеток. Клонированные и активированные Т-клетки осуществляют различные функции в зависимости от их типа. Цитотоксические Т-клетки способны узнавать и связывать те клетки организма, которые инфицированы вирусами и на своих рецепторах ГКГС несут фрагменты вируса. Цитотоксические Т-клетки секретируют перфорин — белок, который делает проницаемой мембрану связанной инфицированной клетки, что и приводит к ее лизису. Т-Хелперы, напротив, связываются с В-клетками, которые презентируют на своей поверхности фрагменты вируса, связанные с белком ГКГС. Это ведет к селективному клонированию индивидуальных В-клеток и их массированной пролиферации. Интерлейкин стимулирует созревание В-клеток — превращение в плазматические клетки, способные синтезировать и секретировать антитела. Ограничивают иммунный ответ Т-супрессоры.

Главный комплекс гистосовместимости (МНS - major histocompatibility system или HLA - human leukocyte antigens) -это группа антигенов на поверхности лейкоцитов, которые играют роль в распознавании чужеродного и в развитии иммунного ответа. Антигены HLA подразделяются на 2 класса. Антигены первого необходимы для распознавания чужих клеток Т-лимфоцитами. Функция антигенов второго класса - обеспечение взаимодействия между Т-лимфоцитами и макрофагами в иммунном ответе.

Классификация аллергических реакций. Аллерген - это антиген, вызывающий аллергическую реакцию. Аллергическая реакция - это такая, иммунный ответ при которой сопровождается повреждением тканей. В ответ на повреждение развивается воспаление. Аллергические реакции как и воспаление являются защитными и протекают в здоровом организме. Они направлены на элиминацию чужеродных агентов и сохранение гомеостаза. Опасны для организма реакции, вырвавшиеся из-под контроля Тсупрессоров.

Наблюдается 6 типов аллергических реакций.

I Аллергические реакции немедленного типа (реагиновые). Их развитию предшествует контакт с антигеном, избыточная продукция IgE (реагина) и его фиксация на поверхности базофилов и тучных клеток. Из базофилов и тучных клеток происходит высвобождение медиаторов воспаления - гистамина, лейкотриенов (медленно действующая субстанция анафилаксии), цитокинов, ферментов, простагландинов. Результат - расширение капилляров и усиление проницаемости сосудов для иммуноглобулинов и клеток крови (нейтрофилов, эозинофилов, моноцитов, лимфоцитов, тромбоцитов), инфильтрирующих зону воспаления. Тромбоциты выделяют факторы свёртывания и серотонин, что вызывает гиперкоагуляцию крови в зоне воспаления, переходящее в диссеминированное внутрисосудистое свёртывание и спазм гладкой мускулатуры. Спазм усиливают простагландины. Ограничивают очаг эозинофилы, которые выделяют ферменты, разрушающие гистамин и лейкотирены. У здоровых реакция ответственна за быстрый воспалительный ответ на внедрение патогенов. В патологии реакции этого типа лежат в основе анафилаксии, аллергического ринита, экзогенной бронхиальной астмы, крапивницы, поллиноза. Реакция предотвращается лечебными мероприятиями, направленными на элиминацию патогенов, десенсибилизацию организма, иммуносупрессию. Наблюдается эффект от симпатомиметиков (b2-адреномиметиков), кортикостероидов, интала (динатриевый хромогликат), антисеротониновых (мексамин, метисергид, ципрогептадин). Антигистаминовые не эффективны.

II Цитотоксические аллергические реакции. Они обусловлены взаимодействием IgM или IgG с антигеном на мембранах клеток. Это приводит к активации комплемента. Антитела вместе с комплементом образуют мембраноатакующий комплекс, перфорирующий мембрану клеток и приводящий их к гибели. Физиологический смысл этих реакций - уничтожение стареющих или чужеродных (раковых) клеток. При утрате контроля над реакцией она может явиться механизмом аутоиммунной гемолитической анемии, гемолитической болезни новорожденных, панкреатитов, антительных гломерулонефритов, синдрома Гудпасчера, вирусных гепатитов, ревматизма, посттрансфузионных и трансплантационных реакций, гипотиреоза. Реакция устраняется кортикостероидами, цитостатиками.

III Иммунокомплексные аллергические реакции. Попадая в кровоток, антигены связываются с антителами с образованием циркулирующих иммунных комплексов, которые поглощаются макрофагами. В норме эта реакция ответственна за элиминацию из кровотока собственных и чужеродных антигенов при помощи макрофагов. При избыточной концентрации ЦИК они соединяются с комплементом и откладываются на базальной мембране сосудов с развитием васкулитов. Следствием последних является развитие ДВС-синдрома. ЦИК активизируют комплемент, миграцию нейтрофилов и макрофагов, которые выделяют ферменты, повреждающие ткани и вызывающие воспаление. Фрагменты комплемента (анафилотоксины) могут активизировать тучные клетки и вызвать одновременно первый тип реакции. Третий тип реакции лежит в основе сывороточной болезни, инфекционного эндокардита, иммунокомплексного гломерулонефрита, диффузных заболеваний соединительной ткани, васкулитов, синдрома Вегенера, паранеопластических и параинфекционных реакций. Лечение: плазмаферез, цитоферез тромбоцитов и полиморфонуклеаров, гепарин, кортикостероиды, цитостатики.

IV Аллергические реакции замедленного типа (повышенная чувствительность замедленного типа - клеточная - в этих реакциях антитела не участвуют). Попавший в кровь патоген через несколько минут обнаруживается макрофагами и захватывается ими, перерабатывается, выносится на поверхность клетки, соединяется с антигеном системы HLA II класса и в таком виде представляется Тх. Последний вырабатывает белок, комплементарный (соответствующий) антигену и экспрессирует (помещает) его на поверхность своей оболочки. Такой Тх называется сенсибилизированным. При повторном попадании патогена в организм происходит его связывание с сенсибилизированным Тх, который начинает выделять лимфокины. Активизируются так же макрофаги. Они начинают выделять монокины. Лимфокины и монокины стимулируют лейкопоез и усиливают функциональные эффекты лейкоцитов. В результате в зону реакции мигрируют лейкоциты - из них формируется клеточный инфильтрат - гранулёма. Гранулёма - защита, которая ограничивает продвижение патогена вглубь тканей. Так образуются гранулёмы при туберкулёзе (туберкулиновые пробы в том числе), саркоидозе, сапе, контактной аллергии (контактный дерматит), трансплантационных и параинфекционных реакциях. Лечение: антилимфоцитарный глобулин, кортикостероиды, цитостатики, облучение.

V Иммунологическая стимуляция. Этот тип реакции является вариантом второй. Отличается тем, что происходит образование антител к рецепторам клеток. Образованный мембраноатакующий комплекс не перфорирует клеточную мембрану, а приводит к стимуляции рецептора и вслед за этим к стимуляции функции клетки. Так формируется реакция при токсическом зобе. Лечение такое же, как и при второй.

VI Антителозависима клеточная цитотоксичность. Является разновидностью реакции второго типа. Развивается при наличии антител к антигенам клеточных мембран и Тк, имеющих рецепторы к иммуноглобулинам. Тк активизируется иммунным комплексом, после чего он лизирует клетку - носительницу антигена при помощи лизосомальных ферментов. В норме эта реакция ответственна за уничтожение чужеродных, стареющих, раковых клеток. Не контролируемая реакция может вызвать те же заболевания, что и вторая. Лечение тоже.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Сознание как философская проблема | Часть вторая 1 страница
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 5344; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.