АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
АНТИГЕНЫ КАК ИНДУКТОРЫ ПРИОБРЕТЕННОГО АНТИМИКРОБНОГО ИММУНИТЕТА
Приобретенный постинфекционный иммунитет создается в онтогенезе и по наследству не передается. Этот вид иммунитета обусловлен гуморальными и тканевыми факторами высокой специфичности – иммуноглобулинами и иммунокомпетентными клетками. Его образование индуцируется антигенами патогенных микроорганизмов.
Общее понятие.Термин антиген (греч. ahti — против и dehex —порождающий антитела) в инфекционной патологии вначале имел буквальное толкование, выражая способность патогенных микробов, продуктов их распада и жизнедеятельности индуцировать в организме образование иммуноглобулинов, которые вступают с ними в специфическую реакцию взаимодействия и обуславливают приобретенный иммунитет. Высокомолекулярные соединения (протеины и протеиды), индуцирующие антителообразование и взаимодействующие с иммуноглобулинами, назвали иммуногенами, а низкомолекулярные (липиды, большинство полисахаридов, анти6иотики, коллоидное железо и многие другие), только реагирующие с антителами, — гаптенами (греч. darto — схватываю).После того как стало известно, что вещества, обладающие антигенными свойствами, являются стимуляторами тканевых факторов приобретенного иммунитета (иммунокомпетентных клеток), термин «антиген» получил научно обоснованную трактовку. В современной иммунологии антигенми называют иммуногены и гаптены, которые, активируя иммунокомпетентные клетки, вызывают образование иммуноглобулинов и развитие многих других иммунологических (защитных) процессов.
Природа и свойства иммуногенов и гаптенов. Иммуногенами являются чужеродные белки и их комплексы с липидами и полисахаридами, сложные полисахариды капсул пневмококка, липополисахариды энтеробактерий, нуклеиновые кислоты соматических клеток, многие искусственные высокополимерные соединения. У протеинов иммуногенность, или спосо6ность индуцировать продукцию антител, определяется аминокислотной последовательностью и составом аминокислот (не менее 10). Иммуногенность веществ может быть усилена их конъюгацией с макромолекулами, снижена или утрачена при деструкции. Проявляется иммуногенность белков, как правило, при парентеральном введении.
Та часть иммуногена, которая взаимодействует с иммуноглобулином, называется эпитопом или детерминантной группой. В естественных белках-антигенах эпитопом являются аминокислотные остатки. В липопротеидах, гликопротеидах, бромированных, йодированных протеидах белок несет функцию шлеппера (проводника, носителя), или индуктора продукции антител, а гаптен — детерминантной группы. При этом надо представить, что на поверхности антигена может находиться несколько различных детерминантных групп, и в таком случае под его воздействием в организме сформируется соответствующее им по специфичности число видов антител.
По происхождению различают антигены микроорганизмов, животных и растений.
Антигеиы микроорганизмов. По структуре и составу антигенов разные виды микроорганизмов резко отличаются друг от друга. Лучше всего изучена антигенная мозаика бактерий. В их составе различают соматические O- и Vi-антигены, оболочечные,капсульные (К), жгутиковые (Н), протективные и органоидные. Как правило, все они являются сложными белковыми соединениями. Так, соматическце O- и Vi-антигены содержатся в поверхностных структурах бактериальных клеток и тесно связаны с липополисахаридами. Оболочечные антигены образуются за счет O-антигенов, но в отличие от последних состоят из термолабильных и термостабильных фракций. К-антигены представлены протеиновыми су6станциями (сибироязвенная палочка) или сложными полисахаридами (пневмококк, клебсиеллы). Жгутиковые Н-антигены являются белками, а рибосомальные — нуклепротеидами. Протективные антигены состоят из веществ белковой природы и нуклеиновых кислот. Продуцируются они при выращивании бактерий на специальных искусственных питательных средах, в культурах клеток и тканях организма. Антигенами являются также эндотоксины и экзотоксины.
| По специфичности антигены 6актерий подразделяют на видовые, типовые и гетерогенные. Видовые и особенно типовые отличаются высокой специфичностью. В ответ на их введение в организме животных вырабатываются только такие антитела, которые реагируют с антигенами определенного вида или разновидности микроба. Гетерогенные антигены — это межвидовые антигены, на введение которых вырабатываются групповые антитела, вступающие в реакцию взаимодействия с несколькими видами бактерий.
Аитигены животных. Клетки, взвеси органов и тканей, кровь и сыворотка животных и человека, введенные в организм другого вида (особи, индивидуума), обладают свойствами иммуногенов. Установление этого факта в начале века привлекло внимание врачей к частным вопросам осложнений (анафилаксий), возникающих после введения больным чужеродной иммунной сыворотки или перелитой крови здорового человека. Большой интерес к антигенам животных появился в середине века, когда в 1944 г. П. Медавар доказал иммунологическую природу отторжения трансплантатов нормальных тканей.
Многочисленные виды антигенов животного происхождения условно можно разделить на экзогенные, вводимые извне, и эндогенные — изоантигены (греч. ixox — одинаковый), определяющие индивидуальную специфичность, и аутоантигены (греч. autox — свой), имеющиеся или о6разующиеся в организме.
Экзогенные антигены, такие, как, например, чужеродные белки лечебной (иммунной) сыворотки, вызывают образование антител и активируют клеточные факторы иммунитета независимо от вида и иммуногенности донора.
Природа и антигенные свойства эндогенных антигенов различны. Изоантигены — это собственные специфические белки, углеводы и соединения различных клеток, органов и тканей. Обычно они не антигенны для организма, в котором синтезируются. Эта естественная толерантность (терпимость) к изоантигенам объясняется тем, что в эмбриональном периоде развития плода происходит элиминация (разрушение) всех клонов лимфоидных клеток, способных реагировать с ними.
Среди аутоантигенов различают нормальные (обычные, естественные) и патологические.
Нормальные аутоантигены — это комплексные белки отдельных органов и тканей человека, отделенные от кровотока и иммунокомпетентных клеток гематоэнцефалическим, гематотестикулярным и другими барьерами. К числу таких забарьерных органов относят мозг, семенники, хрусталик глаза, паращитовидные железы. Аутоантигены, забарьерных органов способны распознаваться иммунной системой собственного организма как экзогенные чужеродные белки, но так как в норме они не поступают в кровь, то иммунные лимфоциты и не реагируют с ними. Иммунные реакции с нормальными аутоантигенами чаще всего происходят при травматических повреждениях забарьерных органов или изменении проницаемости барьеров.
Патологические аутоантигены — тоже сложные белки. Возникают в организме при целом ряде инфекционных и соматических заболеваний В результате появляются аутоантитела к собственным клеткам, что приводит к развитию аутоиммунных болезней (тиреоидит, ревматоидны артриты и др.).
Антигены, которые распознаются тимоцитами, называются Т-зависимыми, не распознааощиеся ими — Т-независимыми. Первых намного больше других. Т-зависимые антигены индуцируют разнообразные иммунные процессы, а Т-независимые – только антителообразование.
ОРГАНЫ ИММУНИТЕТА И ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫЁ КЛЕТКИ
К органам иммунитета относятся тимус, фабрициева бурса (сумка) птиц и костныймозг у млекопитающих (первичные, или центральные органы), селезенка и диффузно рассеянная или инкапсулированная (лимфоузлы) лимфоидная ткань (вторичные, или периферические, органы). Функционирующей основой всей иммунной системы является сложный комплекс лимфоцитов и макрофагов, располагающийся в клеточно-волокнистой соединительной ткани.
Центральными называют те органы, в которых происходит формирование и созревание иммунокомпетентных клеток, а периферическими - органы, где эти клетки затем размножаются и функционируют.
Происхождение и формирование иммунокомпетентных клеток. Т-лимфоциты. Происходят из полипотентных стволовых костномозговых клеток. Их дифференциация в Т-лимфоциты индуцируется в тимусе под влиянием тимозина, тимостимулина, тимопоэтинов и других гормонов, которые продуцируются звездчатыми эпителиальными клетками. В процессе созревания у Т-клеток (претимические лимфоциты) постадийно реорганизуется антигенная структура цитомем6ран. Заканчивается дифференциация появлением у зрелых Т-лимфоцитов специфического рецепторного аппарата распознавания антигенов.
Образовавшиеся Т-лимфдциты через лимфу и кровь колонизируют тимусзависимые паракортикальные зоны лимфатических узлов или ответствующие зоны лимфоидных фолликулов селезенки.
Популяция Т-лимфоцитов очень многочисленна. Больше всего Т-лимфоцитов (Т-клеток) в тимусе и грудном лимфатическом протоке, где они составляют соответственно 95—100 % и 80—90 %; в крови и лимфатических узлах —55—85; в селезенке и лимфоидной ткани слизистых оболочек - 25—40%; в костном мозге Т-клетки практически отсутствуют.
| Характеристика Т-лимфоцитов. Зрелые Т-лимфоциты по форме напоминают малые лимфоциты крови (см. рис. 1). Ядро у них подковоообразное, плотное и интенсивно окрашенное, цитоплазма в виде узкого ободка. Диаметр 6,0—6,5 мкм. В сканирующем микроскопе на гладкой поверхности Т-лимфоцитов определяется сравнительно небольшое количество коротких отростков, представляющих собой белковые рецепторы.
Субпопуляции Т-лимфоцитов. По функциональным свойствам популяция Т-лимфоцитов разнородаа. В зависимости от реакций, которые они вызывают, различают Т-киллеры (клетки-убийцы), Т-хелперы (помошники) и Т-супрессоры (регуляторы).
Т-киллеры чаще называются цитотоксическими лимфоцитами, так как они способны разрушать клетки-мишени, в частностй инфицированные вирусами и бактериями, а также злокачественно перерожденные. Повреждение клеток-мишеней Т-киллерами происходит при прямом контакте с ними под действием выделяемого ими лимфотоксина: Т-киллеры являются долгоживущими клетками, очень чувствит6льны к радиации, устойчивы к циклофосфамиду Т-хелперы выполняют посредническую сигнальную функцию, передавая информацию об антигенах. В гуморальном иммунном ответе они реагируют с несущей частью тимусзависимого антигена, индуцируя превращение В-лимфоцитов в плазмоциты. В присутствии хелперов синтез антител увеличивается на один-два порядка. Индуцируют также образование эффекторных Т-лимфоцитов. Т-хелперы — долгоживущие лимфоциты, чувствительны к циклофосфамиду.
Т-супрессоры являются регуляторами антителообразования и других иммунных процессов, участвуют в формировании иммунологической толерантности.
Кроме перечисленных субпопуляций, в состав Т-лимфоцитов входят антигенреактивные клетки, активирующие несенсибилизированные Т-лимфоциты и усиливающие фагоцитоз.
По длительности жизни в популяции Т-лимфоцитов различают две субпопуляции: 1) короткоживущую (несколько дней) оседлую Т1-субпопуляцию, обнаруживаемую преимущественно в тимусе и селезенке, и 2) долгоживущую (месяцы и годы), интенсивно циркулирующую в организме Т2-субпопуляцию. Долгоживущих Т-лимфоцитов в грудном протоке 90 %, в лимфатических узлах — 70 %, в селезенке— 25 %.
В-лимфоципгы. В-клетки (см. рис. 1), так же как и Т-клетки, происходят из стволовых клеток. Созревают они у животных и человека поэтапно — первоначально в костном мозге, а затем в селезенке. Предшественники В-лимфоцитов (В-клетки) появляются на 16-й день внутриутробного развития плода. К моменту рождения, когда происходит их полное созревание, на цитоплазматической мембране В-клеток находятся три иммуноглобулина M, G, D или M, A, D, которые выполняют функцию рецепторов.
Так как большинство антигенов тимусзависимые, то для трансформации зрелых В-лимфоцитов в антителопродуцирующие обычно недостаточно одного антигенного стимула. При попадании таких антигенов В- лимфоциты дифференцируются в плазмоциты с помощью Т-хелперов при участии макрофагов.
Пул В-лимфоцитов в организме животных тоже очень большой. Больше всего их в групповых лимфатических фолликулах, костном крови и селезенке (40—60 %), в лимфатических узлах и грудном лимфатическом протоке (25 %). Практически нет В-лимфоцитов только в тимусе.
Независимо от природы и силы антигена, вызвавшего трансформацию В-лимфоцитов, образовавшиеся плазмоциты продуцируют такие антитела, которые по специфичности аналогичны рецепторным иммуноглобулинам М.
Характеристика В-лимфоцитов. Зрелые В-лимфоциты имеют большие размеры. Их диаметр около 8,5 мкм. Ядро красится менее интенсивно, а ободок цитоплазмы шире, чем у Т-лимфоцитов. В сканирующем микроскопе поверхность В-лимфоцитов покрыта длинными густыми отростками или, правильнее говоря, огромным количеством антигенраспознающих рецепторов. По структуре рецепторы В-лимфоцитов представляют собой связанные с мембраной мономеры IgM.
Обычно для дифференциации и идентификации В- и Т-лимфоцитов используют тёст розеткообразования с эритроцитами барана. При этом Т-лимфоциты в 85 % случаев, присоединяя 3—5 эритроцитов, образуют розетки, а у В-лимфоцитов таких свойств нет.
Макрофаги как антигенпрезентирующие клетки. Макрофаги — основной тип клеток моноцитарной системы лимфоцитов. Они представляют собой крупные (10—20 мкм), гетерогенные по функциональной активности долгоживущие клетки с хорошо развитой цитоплазмой и лизосомальным аппаратом (см. рис. 1). На их поверхности имеются специфические рецепторы к В- и Т-лимфоцитам, Fc-фрагменту иммуноглобулина, С3-фракции комплемента, гистамину.
Различают подвижные и фиксированные макрофаги. Те и другие дифференцируются из стволовой кроветворной клетки. Значение макрофагов состоит в том, что они накапливают и подвергают переработке проникающие в организм тимусзависимые антигены и презентируют (представляют) их для распознавания Т-клеткам. При определенных условиях они проявляют цитотоксическое действие на опухолевые клетки. Секретируют интерферон, лизоцим, различные фракции комплемента, факторы, дифференцирующие стволовые клетки в гранулоциты, стимулирующие размножение и созревание Т-лимфоцитов.
Таким образом, основными клеточными элементами, обеспечивающими приобретенный иммунитет, являются В-лимфоциты, Т-лимфоциты и макрофаги. При гуморальном типе иммунного ответа эта система иммунокомпетентных клеток функционирует как единое целое в лимфатических узлах, селезенке и многих других вторичных органах иммунитета.
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 1225 | Нарушение авторских прав
|