Файл: Лекция 3 учение об иммунитете учение об иммунитете.docx

Цель: изучить строение иммунной системы и особенности защитных реакций как неспецифических, так и специфических.

ПЛАН.

I. Иммунная система и ее особенности.

1.     История развития иммунологии.

2.     Сущность и роль иммунитета.

3.     Строение иммунной системы.

4.     Специфические и неспецифические факторы защиты.

5.     Виды иммунитета.

II. Антигены.

1. Антигены (определение).

2.     Типы антигенной специфичности.

3.     Антигены микроорганизмов.

4.     Адъюванты.

III. Антитела.

1.     Антитела (определение).

2.     Классы иммуноглобулинов и их функции.

3.     Строение иммуноглобулинов.

4.     Виды антител.

5.     Динамика антителообразования.

IV. Виды иммунного ответа.

1.     Иммунологическая память.

2.     Иммунологическая толерантность.

V. Реакции иммунитета.

ИММУННАЯ СИСТЕМА И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ

1. История развития иммунологии.

Около 200 лет назад английский врач Э. Дженнер впервые успешно применил для предохранения от оспы человека вакцинацию вирусом коровьей оспы. Однако это наблюдение было чисто эмпирическим. Поэтому возникновение иммунологии как науки связано с именами выдающегося французского ученого Л. Пастера (1822-1895), который заложил принципы вакцинации и создания невосприимчивости к инфекционным болезням, а также русского ученого И. И. Мечникова, открывшего явления фагоцитоза и по праву считающегося основоположником клеточной иммунологии.

Большую роль в развитии иммунологии сыграли немецкий ученый-химик П. Эрлих, разработавший гуморальную теорию иммунитета и учение об антителах; Ж. Борде и Н. Ф. Чистович, описавшие тканевые антигены и таким образом положившие начало трансплантационной иммунологии; австрийский ученый К. Ландштейнер, открывший изоантигены и группы крови и являющийся основоположником иммуногенетики; П. Медавар и М. Гашек, открывшие явление толерантности; австралийский иммунолог Ф. Вернет, сформулировавший клонально-селекционную теорию иммунитета; Л. А. Зильбер, открывший антигены опухолей и стоявший у истоков иммуноонкологии, и ряд других ученых.

Современный этап развития иммунологии характеризуется огромными достижениями в области расшифровки молекулярно-генетических и клеточных механизмов иммунитета. К настоящему времени установлены структура антител (Д. Эдельман и Р. Портер); роль и основные механизмы функционирования Т- и В-лимфоцитов и макрофагов, а также кооперативные взаимодействия между ними; генетический контроль иммунного ответа (Ф. Вернет, Ж. Миллер, Б. Бенацерраф, Р. В. Петров и др.); механизмы регуляции иммунных взаимодействий (иммуноцитокины); роль вилочковой железы как органа иммунитета. Расшифрованы многие механизмы тканевой совместимости. Создано Учение об иммунодефицитах и иммунном статусе, получила развитие иммуногенетика. Иммунология проникла буквально во все биологические и медицинские дисциплины. Она является одной из ведущих наук, с помощью которой расшифровываются механизмы многих биологических процессов, разрабатываются способы профилактики, диагностики и лечения инфекционных и неинфекционных болезней человека и животных. О важном биологическом и медицинском значении иммунологии свидетельствует тот факт, что за открытия в области иммунологии многие ученые удостоены Нобелевской премии (И. И. Мечников, П. Эрлих, К. Ландштейнер, Ж. Борде, Ф. Вернет, П. Медавар, Д. Эдельман, Р. Портер, Д. Келлер, Ц. Мильштейн, С. Тонегава и многие другие).

2. Сущность и роль иммунитета.

Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и вида в целом.

3. Строение иммунной системы.

Иммунная система представлена лимфоидной тканью. Это специализированная, анатомически обособленная ткань, разбросанная по всему организму в виде различных лимфоидных образований.

Лимфоидные органы подразделяются на первичные (тимус, красный костный мозг) и вторичные (селезенка, лимфоузлы, лимфоидная ткань слизистых оболочек, включая миндалины глоточного кольца и Пейеровы бляшки подзвдошной кишки).

Функции иммунитета осуществляют три вида иммунокомпетентных клеток: макрофаги, Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Деятельность этих клеток, направленная на распознавание и уничтожение генетически чужеродных веществ, т. е. поддержание гомеостаза, осуществляется в содружестве друг с другом, в так называемом кооперативном взаимодействии. Кооперацию клеток осуществляют медиаторы, иммуноцитокины и другие регуляторные вещества и механизмы.

4. Специфические и неспецифические факторы защиты.

Первой линией защиты от любого инфекционного агента является создание врождёнными или неспецифическими защитными факторами макроорганизма эффективного барьера, который препятствует проникновению микроба, угнетает или разрушает его, если он попадет в ткани, и элиминирует или нейтрализует любые токсичные вещества, которые вырабатываются инфекционными агентами.

Метаболические или природные механизмы защиты:

Температура тела человека.

Специфические рецепторы на клетках хозяина..

На рост микробов влияет окружающая среда.

Особенности питания и метаболического состояния организма хозяина.

К неспецифическим   факторам   резистентности относят следующие:

§  механические (кожа и слизистые оболочки);

§  физико-химические (ферменты, реакция среды и др.);

§  иммунобиологическую защиту, осуществляемую нормальными неиммунными клетками (фагоциты, естественные киллеры) и гуморальными компонентами (комплемент, интерферон, некоторые белки крови).

Рефлексы. Кашель и отрыжка не дают чужеродным частицам проникнуть в лёгкие и пищеварительный тракт. Насморк направлен на удаление инфекционных агентов из носовой полости. Глотание перемещает потенциальные патогены к желудку, где они разрушаются хлористоводородной кислотой.

Целостность кожных покровов. Секрет сальных желез может действовать в качестве ингибитора. Сухая поверхность кожи не способствует микробному росту. Клетки эпителия, которые постоянно слущиваются, удаляют микробы с поверхности. Пот удаляет микроорганизмы вследствие смывания и содержит бактерицидные вещества (такие, как лизоцим).

Конъюнктива. Мигание и слезотечение препятствуют микробной колонизации. Лизоцим и другие антибактериальные вещества в слезах является неспецифическими эффекторами. Лизоцим гидролизует структурные полисахариды в клеточных стенках бактерий.

Эпителий слизистых оболочек. Слизистые оболочки захватывают микроорганизмы, которые потом переносятся с помощью колебаний ресничек в глотку и заглатываются. Лизоцим в слизистых секретах действует антибактериально. Реснички препятствуют попаданию капельных частиц в лёгкие. Эпителиальные клетки могут не иметь определенных рецепторов, необходимых для адгезии инфекционных агентов. Извилистые носовые ходы создают барьер свободному доступу частиц из воздуха; подобные частички могут сталкиваться и прилипать к носовым волоскам и не перемещаться дальше. Частицы диаметром 5 мкм легче всего могут попасть в альвеолы; более крупные задерживаются защитным барьером, тогда как более мелкие могут задержаться и быть удалены с последующим выдохом.

Пищеварительный тракт. Слюна вымывает микробы, которые некоторое время колонизируют на слизистой оболочке. Лизоцим слюны разрушает бактерии. Кислотность желудочного сока и протеолитические ферменты разрушают или вызывают деградацию большого количества инфекционных агентов и разрушают сложные вирусы. Желчь, которая образуется печенью, угнетает рост многих бактерий в пищеварительном тракте. Перистальтические силы побуждают микроорганизмы перемещаться вдоль пищеварительного тракта и выделяться с испражнениями. Слизистый слой защищает эпителиоциты.

Мочевыделительный тракт. Периодическое мочеиспускание предотвращает формирование бактериальной популяции. Кислотность мочи угнетает активность некоторых бактерий. Секреты простаты, которые выделяются в мочу у мужчин, содержат спермин и цинк, которые ингибируют рост некоторых бактерий.

Влагалище. Эпителий влагалища быстро слущивается и удаляет с собой микробы, которые туда попали. Секреты влагалищного тракта имеют кислую реакцию и содержат противомикробные вещества; они также обеспечивают вымывание микробов из макроорганизма.

К специфическим факторам защиты относятся следующие формы реагирования иммунной системы:

§  антителообразование;

§  иммунный фагоцитоз и киллерная функция иммунных макрофагов и лимфоцитов;

§  гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ);

§  гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ);

§  иммунологическая память;

§  иммунологическая толерантность.

Иногда к формам иммунологического реагирования относят идиотип – антиидиотипическое взаимодействие.

Неспецифические и специфические факторы защиты нельзя рассматривать изолированно, так как они функционируют во взаимодействии, составляя единую целостную систему защиты организма от антигенов (например, возбудителей инфекционных болезней).

5. Виды иммунитета.

Естественный активный иммунитет – возникает вследствие перенесения заболевания в той или иной форме, в т.ч. легкой и скрытой.

Естественный пассивный иммунитет – создается в результате передачи ребенку от матери антител через плаценту и грудное молоко. Организм ребенка в этом случае сам не участвует в активной выработке антител.

Искусственный активный иммунитет – иммунитет, образующийся в результате прививок вакцинами, т.е. поствакцинальный.

Искусственный пассивный иммунитет – обусловлен введением иммунных сывороток или препаратов гамма-глобулина, содержащих соответствующие антитела.

АНТИГЕНЫ

1. Антигены (определение).

Антигены – это любые генетически чужеродные для данного организма вещества (обычно биополимеры), которые, попав во внутреннюю среду организма или образуясь в организме, вызывают ответную специфическую иммунологическую реакцию: синтез антител, появление сенсибилизированных лимфоцитов или возникновение толерантности к этому веществу, гиперчувствительности немедленного и замедленного типов иммунологической памяти.

Антитела, вырабатываемые в ответ на введение антигена, специфически взаимодействуют с этим антигеном in vitro и in vivo, образуя комплекс антиген – антитело.

Антигены, вызывающие полноценный иммунный ответ, называются

полными антигенами.

Вещества, неспособные самостоятельно вызывать синтез антител, но специфически с ними реагирующие, называют неполными антигенами или гаптенами (от греч. Haptein - прикреплять).

Антигенными свойствами обладают микробы и их токсины и ферменты, клетки животного и растительного происхождения, белки, комплексные соединения белков с липидами, полисахаридами, нуклеиновыми кислотами. Антигенами являются не только инфекционные агенты, но и чужеродные для данного организма вещества, например, яичный белок, сыворотка крови и т.д.

Антигены обладают специфичностью, которая связана с какой-либо определенной химической группой в составе молекулы, называемой детерминантой, или эпитопом.

2. Типы антигенной специфичности.

Видовая специфичность: антигены, обнаруживающиеся только у животных одного вида, носят название видовых и содержатся во всех тканях и органах.

Групповая специфичность - это специфичность, которая обуславливает различия среди особей одного вида организмов и присуща группе организмов данного вида.

Типоспецифичность - понятиеаналогичное групповой специфичности, но имеющее отношение чаще всего к микробным видам. Например, пневмококки по своим полисахаридным антигенам делятся на типы I, II, III, IV.

Гетероспецифичность и гетероантигены- общие для представителей разных видов антигенные комплексы или чаще антигенные детерминанты на различающихся по другим признакам комплексах. Примером гетероантигена является антиген Форсмана, присутствующий в эритроцитах овец, лошадей, собак, кошек, мышей, кур, но отсутствующий у человека, обезьян, кроликов, крыс, уток.

Функциональная специфичность- антигенная специфичность связанная с функцией данной органической молекулы. Белки, выполняющие в организме различные функции (например, альбумины и глобулины), иммунологически различаются. Вместе с тем у разных животных белки, выполняющие одну и ту же функцию, весьма сходны в антигенном отношении.

Органная специфичность - одни и те же органы различных животных имеют антигены одинаковой специфичности.

Органоидная специфичность- органоиды клеток (митохондрии, микросомы и др.) имеют специфические антигены, что отражает отличия в их химической структуре. Сыворотки против определенных субклеточных элементов одного вида животных могут реагировать с аналогичными структурами других видов. В органоидах содержатся также видоспецифические и органоспецифические антигены.