АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И ФУНКЦИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Иммунитет - это способность организма поддерживать постоянство своего макромолекулярного состава путем удаления чужеродных молекул, что обеспечивает устойчивость к инфекционным агентам и резистентность к опухолям. В основе иммунной защиты лежат два фундаментальных механизма. Первый из них - распознавание чужеродных макромолекул (прежде всего белков), по наличию которых опознаются потенциально агрессивные агенты. Второй механизм - удаление из организма этих макромолекул, а, следовательно, и чужеродных клеток, в которых они содержатся. Выделяют две формы иммунитета - врожденный и адаптивный (приобретенный).

Врожденный иммунитет - эволюционно древнее, чем адаптивный. Его механизмы являются неотъемлемой составляющей воспалительной реакции. Врожденный иммунитет формируется в онтогенезе вне зависимости от поступления в организм чужеродных агентов. Агрессивные агенты лишь активируют специализированные клетки и включают защитные механизмы. Врожденный иммунитет обеспечивается деятельностью по преимуществу миелоидных клеток, особенно нейтрофилов и моноцитов, дифференцирующихся в тканях в макрофаги, и ряд других клеток. В его осуществление вовлекаются также естественные киллеры, представляющие собой разновидность лимфоцитов.

Чужеродные макромолекулы распознаются клетками врожденного иммунитета с помощью рецепторов, которые специфически узнают группы молекул - «молекулярные паттерны, ассоциированные с патогенами» - ПАМП (РАМР - от Pathogen Associated Molecular Patterns), к которым относятся бактериальные пептидогликаны, липополисахариды, двуспиральная РНК и другие молекулы, как правило, не свойственные многоклеточным организмам. К рецепторам, распознающим эти группы молекул, относятся толлподобные (TL) рецепторы. Связывание чужеродных молекул с этими рецепторами включает в клетках сигналы, которые приводят к экспрессии генов, ответственных за развитие воспалительной реакции и связанных с ней защитных механизмов. Результатом является синтез молекул адгезии, провоспалительных цитокинов, перестройка цитоскелета, активация ферментов кислородного метаболизма. Это обеспечивает миграцию лейкоцитов из кровяного русла, их направленное перемещение в место локализации чужеродного агента (т.е. в очаг воспаления), осуществление фагоцитарной реакции и других процессов, результатом которых является разрушение (киллинг) агрессивного агента и переваривание макромолекул, входящих в его состав.

Разрушение патогенов является основой иммунной защиты в рамках врожденного иммунитета. Он осуществляется в трех формах - внутриклеточной, внеклеточной и контактной. Наиболее эффективным из них является внутриклеточный киллинг, осуществляемый в процессе фагоцитоза патогенов нейтрофилами, моноцитами/макрофагами и в меньшей степени другими клетками. Гибель поглощенных организмов происходит вследствие воздействия на него комплекса факторов, включающих активные продукты кислородного метаболизма («кислородного взрыва»), свободные радикалы на основе оксида азота, гидролазы, бактерицидные пептиды, конкурентные субстанции. Продукты секреции эозинофилов и нейтрофилов осуществляют внеклеточный киллинг и цитолиз.

За осуществление контактного разрушения ответственны естественные киллеры - лимфоциты, лишенные антигенраспознающих рецепторов, но способные узнавать мембранные «стрессорные» молекулы инфицированных или опухолевых клеток. Естественные киллеры формируют зоны контакта с клеткамимишенями и секретируют в них перфорин и гранзимы. Перфорин формирует поры в клеточной мембране, через которые в клетку проникают гранзимы - ферменты, включающие апоптоз клеткимишени.

Большую роль в осуществлении реакций врожденного иммунитета играют гуморальные факторы, в особенности компоненты системы комплемента, белки острой фазы, бактерицидные пептиды и цитокины.

Связующим звеном между врожденным и адаптивным иммунитетом служат дендритные клетки, которые могут происходить как из миелоидного, так и из лимфоидного ростка. Благодаря выраженной способности к пиноцитозу эти клетки поглощают фрагменты патогенов и встраивают их пептидные или липидные компоненты в состав мембранных молекул главного комплекса гистосовместимости (МНС - от Major Histocompatibility Complex). В их составе фрагменты чужеродных молекул распознаются рецепторами Тлимфоцитов (презентация антигена), что служит условием включения иммунного ответа - главного проявления активности адаптивного иммунитета.

В отличие от врожденного адаптивный иммунитет формируется в ответ на внедрение чужеродных агентов (иммунный ответ) и основан на распознавании индивидуальных чужеродных молекул - антигенов. Иммунный ответ осуществляется лимфоидными клетками - Т и Влимфоцитами. Влимфоциты развиваются в костном мозгу, Тклетки - в специализированном органе - тимусе. В процессе развития лимфоцитов в ходе перестроек генов антигенраспознающих рецепторов формируются клоны, отличающиеся друг от друга специфичностью этих рецепторов. Структура рецепторов Т и Вклеток различна: на Вклетках их основой является молекула иммуноглоублина (Ig), на Тклетках - димеры, обозначаемые как Тклеточные рецепторы (ТСR). Вклетки распознают как растворимые, так и связанные с клеточной мембраной молекулы, Tклетки - только фрагменты молекулы антигена, встроенные в состав молекулы МНС. Рецепторы каждого клона лимфоцитов распознают одну молекулу или небольшую группу структурно сходных молекул. Благодаря селекции в тимусе и костном мозге, в периферическом отделе иммунной системы в норме функционируют только те клоны лимфоцитов, которые распознают чужеродные, но не собственные молекулы (в случае Тклеток - фрагменты чужеродных молекул в комплексе с собственными молекулами МНС). Большая часть аутоспецифических клонов лимфоцитов гибнет в процессе селекции, а сохранившиеся блокируются специальными регуляторными Тклетками. Нарушение этих процессов приводит к аутоагрессии, сопровождающейся повреждением собственных тканей.

Связывание чужеродных молекул с антигенраспознающими рецепторами служит источником внутриклеточных сигналов, приводящих к дифференцировке эффекторных клеток адаптивного иммунитета. Тлимфоциты, которые имеют мембранную молекулу CD4 и распознают с ее участием антигенные пептиды в составе молекул МНС класса II, дифференцируются в Тхелперы. Их функция состоит в контактной и гуморальной (через секрецию цитокинов) «помощи», необходимой для развития других эффекторных лимфоцитов, а также активации макрофагов. Продуктами дифференцировки CD4⁺ Тклеток являются две разновидности хелперов - Th1 и Th2 (рис. 4-54). Они отличаются набором секретируемых цитокинов, что определяет различие их функций. Ключевым цитокином Th1клеток является интерферон гамма (IFNгамма), который является стимулятором макрофагов и в силу этого определяет развитие воспалительного варианта клеточного иммунного ответа. Эта форма иммунного ответа защищает организм от внутриклеточных патогенов, локализующихся в эндоплазматических гранулах, например микобактерий, некоторых простейших и т.д. Ключевым цитокином Th2клеток служит интерлейкин-4 (IL4), который обеспечивает антигензависимую дифференцировку Вклеток и, вследствие этого, направляет развитие гуморального иммунного ответа.

path: pictures/0454.png

Рис. 4-54. Дифференцировка Тхелперов (выбор направления иммунного ответа).

Тлимфоциты, несущие корецептор CD8, необходимый для распознавания антигенных пептидов в составе молекул МНС класса I, дифференцируются в цитотоксические Тлимфоциты. Эта разновидность эффекторных Тклеток убивает клеткимишени по механизму контактного киллинга, описанного выше. Их отличие от естественных киллеров состоит в том, что для их образования требуется иммунный ответ и они вызывают гибель только тех клетокмишеней, на поверхности которых присутствует антиген, распознаваемый рецептором цитотоксического Тлимфоцита. CD8⁺ Тклетки служат эффекторами цитотоксического клеточного иммунного ответа. Эта форма иммунитета защищает организм от вирусов, внутриклеточных патогенов, локализующихся в цитоплазме, а также от опухолей.

Влимфоциты, распознавшие антиген, дифференцируются при участии Тхелперов в антителообразующие (плазматические) клетки. Они секретируют Igантитела, т.е. молекулы, идентичные по структуре и сродству к антигену своим мембранным рецепторам. В ходе иммунного ответа под влиянием контактов с Тh2клетками и секретируемых ими цитокинов происходит переключение исходного изотипа мембранных рецепторов Вклеток IgM на другие изотипы - IgG, IgA, IgE. Параллельно повышается сродство к антигену их рецепторов, а следовательно, и секретируемых антител. Антитела связывают антиген, как свободный, так и локализующийся на поверхности патогенов. Это способствует фагоцитозу клетокмишеней и иммунных комплексов клетками врожденного иммунитета и вызывает активацию системы комплемента, приводящий к лизису клеток. Гуморальный иммунный ответ обеспечивает защиту организма от внеклеточных патогенов.

После удаления из организма чужеродных клеток и молекул остаются клетки памяти, сформировавшиеся в процессе иммунного ответа. Это - клоны долгоживущих Т и Влимфоцитов, обладающие способностью к более быстрой и эффективной реакции на повторное поступление того антигена, который распознают рецепторы этих клеток. Клетки памяти служат субстратом иммунологической памяти, обеспечивающей более высокую устойчивость организма к конкретным патогенам, с которыми он ранее контактировал, т.е. состояние приобретенного иммунитета.

type: dkli00082

Дата добавления: 2015-01-18 | Просмотры: 1036 | Нарушение авторских прав