<<
>>

Специфические иммунные механизмы защиты

Иммунная система осуществляет специфическую защиту организма. Иммунная система — совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток. Существуют центральные (красный костный мозг, вилочковая железа и селезенка) и периферические органы иммунной системы (табл.

13-1). В них происходит дифференцировка лимфоцитов, их созревание и формирование иммунного ответа.
Таблица 13-1. Органы иммунной системы
Центральные Периферические
Костный мозг, тимус, селезенка Лимфатические узлы, миндалины, кожа (клетки Лангерганса), печень (клетки Купфера), кишечник (пейе- рова бляшка), кровь и ткани (макрофаги)

Костный мозг — источник стволовых кроветворных клеток, предшественников всех клеток крови, в том числе Т- и В-лимфоцитов. Вилочковая железа.

Закладка тимуса происходит в конце первого месяца эмбрионального развития из энтодермы. Расположена железа в верхнем отделе переднего средостения, имеет соединительнотканную капсулу. От капсулы внутрь отходят перегородки, разделяющие орган на дольки. В каждой дольке различают мозговое и корковое вещество. Корковое вещество содержит Т-лимфоциты, обладающие высокой митотической активностью. В подкапсульной зоне расположены лимфобласты (предшественники Т-лимфоцитов).

Тимус выполняет следующие функции:

— участие в дифференцировке Т-лимфоцитов (в том числе в выработке необходимых для этого процесса гормонов: тимозина, тимопоэтина, тимического фактора);

— выработка инсулиноподобных факторов роста;

— выработка кальцитониноподобного фактора.

Максимального развития вилочковая железа достигает в раннем детском возрасте.

Возрастная инволюция происходит после пубертатного периода. В редких случаях железа не претерпевает возрастной инволюции, что может быть связано с дефицитом глюкокортикоидов. У детей с тимомегалией снижен иммунитет, они больше подвержены опухолевым заболеваниям.

Селезенка. В этом органе различают красную и белую пульпу. Белая пульпа содержит Т- и В- лимфоциты, здесь происходит синтез IgM и IgG в ответ на попадание антигена в кровь или лимфу. В красной пульпе происходит задержка моноцитов и дифференцировка их в макрофаги.

Миндалины и лимфатические узлы относят к периферическим органам иммунной системы (рис. 13-3, 13-4).

Иммунокомпетентные клетки

align=left>
По способу уничтожения антигена различают два звена иммунологической защиты организма.

• Клеточный иммунный ответ обеспечивают Т-лимфоциты (тимус-зави- симые).

• Т-клетки. Пре-Т-лимфоциты из костного мозга попадают в тимус, где проходят «обучение», позитивную и негативную селекцию, дифферен- цировку. Затем они мигрируют в периферические лимфоидные зоны, где занимают Т-зависимые зоны. Т-лимфоциты — неоднородная популяцию клеток. Они различны по генетическим и функциональным особенностям. Для их систематизации предложена классификация CD (от cluster of differentiation — кластеры дифференциации), в основу которой положены различия в поверхностных дифференцировочных маркерах.

• Виды Т-клеток. В ответ на появление антигена происходит диффе- ренцировка Т-клеток либо в цитотоксические лимфоциты (CD8), либо в Т-хелперы (CD4). Первые осуществляют киллерную функцию: уничтожают клетки, несущие антиген; вторые активируют цитотоксичность макрофагов. При антигенной стимуляции происходит также образование Т-супрессоров, которые блокируют Т-хелперы.

Это, в свою очередь, подавляет способность В-лимфоцитов к выработке антител, т.е. создает условия для иммунологической толерантности (нечувствительности) к определенным антигенам. Существует два класса Т-хелперов — Т-хелперы 1 и Т-хелперы 2.

• Гуморальный иммунный ответ обеспечивают В-лимфоциты (бурса-зави- симые, бурса — неизвестный у человека аналог бурсы Фабриция птиц, где происходит дифференцировка иммунокомпетентных клеток).

В процессе дифференцировки В-клетки проходят селекцию.

— Позитивная селекция: клетки, несущие наиболее аффинные В-кле- точные рецепторы, функционируют.

— Негативная селекция: клетки, реагирующие на антигены собственных тканей, элиминируются.

• В-клетки. После позитивной селекции В-клетки выходят из костного мозга и мигрируют в периферические лимфоидные органы (лимфатические узлы, миндалины, пейеровы бляшки), занимая в них В-клеточ- нозависимые зоны.

• Распознавание антигена. Основное различие между Т- и В-лимфоцита- ми — способ распознавания антигена. В-лимфоцит распознает антиген в натуральном виде, тогда как Т-лимфоцит распознает низкомолекулярные пептиды, образованные в результате расщепления антигена и процессируемые антигенпредставляющими (презентирующими) клетками (рис 13-5, 13-6).

• Первичный иммунный ответ. При первой встрече с антигеном происходит трансформация лимфоцитов в бластные формы и дальнейшая их пролиферация и специализация. Возрастает число лимфоцитов, «распознавших» антиген (сенсибилизированных лимфоцитов), появ-ляется два типа клеток: клетки памяти и эффекторные. Первичный иммунный ответ возникает на внедрение патогена: происходит формирование цитотоксических клеток и антител, направленных на его удаление, а также формирование клеток памяти.

— Клетки памяти — лимфоциты, переходящие в неактивное состояние, но сохраняющие информацию (память) об антигене. Они поступают в кровь и лимфу и «патрулируют» организм. При повторной встрече организма с патогеном они обеспечивают быстрый и более интенсивный ответ.

Клетки памяти могут существовать как в течение всей жизни человека, так и более короткое время, что зависит от силы и продолжительности антигенного воздействия.

-

Эффекторные клетки непосредственно участвуют в ликвидации антигена. В реализации клеточного иммунитета ими становятся цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры). В-клетки трансформируются в плазматические клетки, продуцирующие антитела — Ig, способные к специфическому соединению с антигенами. При повторной встрече организма с патогеном клетки памяти обеспечивают быстрый и интенсивный ответ. Клетки памяти могут существовать как в течение всей жизни человека, так и более

I

Антитела IgM, IgG, IgA, IgE

короткое время, что зависит от силы и продолжительности антигенного воздействия.

• Рецепторы лимфоцитов. Распознавание бесконечного числа антигенов происходит с помощью Т- и В-клеточных рецепторов на поверхности лимфоцитов. Разнообразие рецепторов контролируется перестройкой (реарранжировкой) генов, отвечающих за структуру антигенных рецепторов и их экспрессию на поверхности лимфоцитов (рис. 13-6).

— Т-клеточный рецептор расположен на поверхностной мембране Т-лимфоцитов. Состоит из двух полипептидных цепей, по структуре относящихся к Ig. Т-клеточный рецептор имеет один сайт для распознавания антигена. Т-клеточный рецептор распознает антигены только после их переработки (процессинга) в макрофагах. Т-лимфоциты распознают «внутренние» антигены: злокачественные клетки, внутриклеточные вирусы, патогены внутри макрофагов.

— В-клеточный рецептор состоит из молекулы поверхностного Ig, который чаще представлен IgD или IgM.

И ммуноглобулины

Иммуноглобулины — молекулы, способные распознавать антиген (рис.

13-7). Часть молекулы Ig, связывающая антиген — Fab-фрагмент (от antigen-binding fragment) — расположен снаружи клетки, а другая часть — Fc-фрагмент (отfragment crystallizable) — внутри клетки (отвечает за передачу информации внутрь клетки). Fab-фрагмент вариабельный, Fc-фрагмент константный. Ig состоят из легких (light) и тяжелых (heavy) цепей.

В-клетки синтезируют пять классов Ig.

• Ig класса G (IgG):

— составляют 70—80% всех сывороточных Ig;

— составляют основную часть противовирусных антител, антител против грамположительных бактерий, риккетсий;

— включают антитоксины (дифтерийный, стафилококковый);

— включают антирезусные гемолизины;

— связывают комплемент в реакции антиген—антитело;

— обеспечивают иммунологическую память;

— проникают через плаценту, обеспечивают пассивный иммунитет новорожденного.

Уровень материнских IgG снижается у ребенка к 6—9 мес. Продукция собственных IgG нарастает к 1-му году до 50% уровня взрослого, а к 4—6 годам достигает его.

• Ig класса М (IgM):

— составляют 5—10% всех сывороточных Ig;

Т-клеточный

рецептор (ТКР) HLA-молекулы

I -лимфоцит
СД4
Бактериальный или вирусный пептид
Цельная

бактерия

Молекула IgM
class="lazyload" data-src="/files/uch_group38/uch_pgroup52/uch_uch368/image/411.gif">

— включают антитела к грамотрицательным бактериям, часть противовирусных антител, антитоксинов, антитела против полисахаридных антигенов;

— включают гемолизины системы АВО;

— включают ревматоидный фактор, аутоантитела;

— активируют комплемент по классическому пути;

— обладают способностью к лизису клеток, агглютинации и опсони- зации антигенов;

— иммунологическую память не формируют.

Уровень IgM быстро повышается после рождения, достигая уровня взрослого к 2 годам.

• Ig класса A (IgA):

— составляют 10—15% всех сывороточных Ig;

— синтезируются плазмоцитами в слизистых оболочках дыхательных путей, кишечника, присутствуют в секретах экскреторных желез, молозиве (секреторные IgA);

— обладают бактерицидностью (секреторные);

— опсонизируют бактерии;

— активируют комплемент по альтернативному пути.

Уровень секреторных IgA у новорожденных низкий, нарастает медленно, достигает уровня взрослых к 5—6 годам.

• Ig класса D (IgD):

— составляют 0,2% всех сывороточных Ig;

— принадлежат к эмбриональному типу глобулинов;

— активируют комплемент по альтернативному пути;

— способны инактивировать вирусы.

• Ig класса Е (IgE):

— составляют 0,01% всех сывороточных Ig;

— включают реагины — антитела, запускающие аллергические реакции;

— способны к фиксации на тучных клетках и базофилах, создавая состояние сенсибилизации; повторное попадание аллергена приводит к выбросу тучными клетками и базофилами биологически активных веществ, обладающих как защитными, так и повреждающими свойствами.

Уровень IgE у новорожденных почти не определяется, достигает уровня взрослых к 12—13 годам.

Взаимодействие в иммунологических реакциях

Для осуществления иммунологических реакций необходимо взаимодействие между Т- и В-лимфоцитами. Этому способствуют:

— антигенпредставляющие клетки (моноциты/макрофаги);

— распознающие антиген молекулы главного комплекса гистосовместимости (МНС — от major histocompatibility complex)',

— цитокины:

- интерлейкины;

- интерфероны;

- фактор некроза опухолей;

- колониестимулирующие факторы;

- факторы роста.

Молекулы главного комплекса гистосовместимости (HLA — от human leukocyte antigens) принадлежат семейству Ig, различны у каждого организма и представлены двумя классами.

• Молекулы главного комплекса гистосовместимости класса I расположены на поверхности всехядерных клеток и тромбоцитов, они необходимы для представления антигена CD8+ Т-лимфоцитам.

Клетки, несущие антиген, связанный с молекулами комплекса гистосовместимости класса I, подвергаются непосредственному уничтожению. Пример: реакция отторжения трансплантата у гистонесовместимого реципиента.

• Молекулы главного комплекса гистосовместимости класса II расположены на поверхностной мембране клеток, участвующих в воспалении (моноцитов/макрофагов, В-лимфоцитов и других лейкоцитов) для представления антигена CD4+Т-лимфоцитам. СЦ4+Т-лимфо- циты участвуют в активации либо гуморального иммунитета, либо макрофагов и способствуют иммунному воспалению. При пересадке костного мозга Т-хелперы в составе трансплантата способствуют образованию антител против реципиента и возникновению реакции «трансплантат против хозяина».

Цитокины — факторы, активирующие пролиферацию и дифференци- ровку клеток организма. Выделяют несколько семейств цитокинов с различными функциями (табл. 13-2).

Таким образом, межклеточные взаимодействия в иммунологических реакциях возможны благодаря множеству посредников, а клеточный и гуморальный иммунитет имеют определенные различия (табл. 13-3).

Реакции гиперчувствительности

Гиперчувствительность — повышенная реактивность клеток на антигены. Классификацию реакций гиперчувствительности предложили Джелл и Кумбс. Существует четыре типа реакций. Первые три осуществляют антитела, четвертый тип — Т-лимфоциты.

• Гиперчувствительность типаї— гиперчувствительность немедленного типа (анафилаксия). Комплекс антиген—IgE связывается посредством Fc-рецепторов с мембраной тучных клеток или базофилов, что приводит

Таблица 13-2. Функции цитокинов
Цитокины Функции
Интерлейкины Гуморальная связь между лейкоцитами
Интерфероны Противовирусная защита
Колониестимулирующие факторы Способствуют пролиферации клеток крови
Фактор некроза опухолей Провоспалительная, гемопоэтическая, иммуностимулирующая
Факторы, трансформирующие рост клеток Уменьшают воспаление, ингибируют антителообразование и дифференциров- ку цитотоксических клеток
Факторы роста (фибробластный, эпидермальный, тромбоцитарный) Регенерация тканей
Таблица 13-3. Различия клеточного и гуморального иммунного ответа
Клеточный иммунный ответ Гуморальный иммунный ответ
Внутриклеточный Внеклеточный
Непосредственная киллерная функция цитотоксических клеток (Т-киллеров CD8) Образование антиген-зависимых антител плазматическими клетками
Распознавание антигена с помощью молекул главного комплекса гистосовместимости классов I и II Распознавание антигенов и их эпитопов в натуральном виде
Непосредственное формирование Т-киллеров (CD8) Необходимость участия Т-хелперов (CD4) для активации В-лимфоцитов
Отсутствие иммунологической памяти Формирование иммунологической памяти
Участие комплемента не обязательно Необходимо участие комплемента

к выбросу гистамина, хемотаксических факторов, простагландинов, лей- котриенов. Вследствие дилатации сосудов и выхода плазмы из сосудов в ткани развивается быстрый отек. Время развития реакции — 5—15 мин. Возможно и быстрое исчезновение симптомов. Реакции немедленного типа: крапивница, сенная лихорадка, реакции на медикаменты.

• Гиперчувствительность типа II. Эти реакции осуществляют антитела (IgM и IgG), действие которых направлено против антигенов собственных клеток. Цитолитический процесс происходит путем фиксации комплемента к IgG или IgM. Это ведет либо к образованию цитолитического комплекса, либо к опсонизации клетки IgG и СЗЬ и поглощению ее макрофагами или нейтрофилами, либо к уничтожению путем антителозависимой цитотоксичности. Реакции типа II: резус-конфликт, гемолитическая анемия, реакция при переливании несовместимой крови.

• Гиперчувствительность типа III опосредована иммунными комплексами — комплексами IgG и IgM с антигенами. Иммунные комплексы могут фиксироваться в тканях или циркулировать в крови. В норме иммунные комплексы лизирует комплемент или их поглощают макрофаги. Активация комплемента приводит к повреждению тканей. Активные компоненты СЗа и С5а участвуют в выбросе гистамина из базофилов, а также привлекают в область концентрации иммунных комплексов нейтрофилы, секретирующие ферменты и усугубляющие повреждение тканей. Сопутствующая агрегация тромбоцитов приводит к тромбозу и некрозу тканей. К реакциям типа III относят аутоиммунные заболевания и феномен Артюса.

•Гиперчувствительность типа IV — клеточно-опосредованная реакция — гиперчувствительность замедленного типа. Развивается через 24—48 ч после внедрения антигена. Механизм реакции — взаимодействие Т-лимфоцита, сенсибилизированного ранее антигеном, с этим же антигеном. Происходит активация Т-лимфоцитов и секреция ими цитокинов. Последние увеличивают проницаемость сосудов, что приводит к проникновению лейкоцитов, моноцитов и макрофагов к месту внедрения антигена. Выделяемые ими ферменты способствуют воспалению в примыкающих к очагу тканях. К реакциям гиперчувствительности замедленного типа относят туберкулиновый тест, контактные дерматиты.

<< | >>
Источник: Коллектив авторов. Пропедевтика детских болезней / Под ред Геппе Н А., Подчерняевой Н.С.: учебник для студентов медицинских вузов. — М.: ГЭОТАР-Медиа,2008. 2008

Еще по теме Специфические иммунные механизмы защиты:

  1. Неспецифические механизмы защиты
  2. ГЛАВА 2 МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕАКТИВНОСТИ КЛЕТОК ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
  3. Г Л А В А З ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ  
  4. ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ
  5. Специфические советы.
  6. § 23. Специфические точки меридианов
  7. Норадренергические и специфические серотонинергические антидепрессанты
  8. Специфическая терапия при легочной гипертензии
  9. Иммунная система
  10. ЗАЩИТА
  11. Специфическая профилактика гриппа ВАКЦИНОПРОФИЛАКТИКА ГРИППА
  12. Защита от интоксикации бензолом
  13. Защита от интоксикации бензолом
  14. Иммунная система и рак
  15. Иммунный статус
  16. Как защититься от стресса!