Механизми на предизвикване и регулиране на имунните реакции. Механизъм на имунните реакции

Предшественикът на всички клетки имунна системае хемопоетична стволова клетка (HSC). Самоподдържаща се популация от такива клетки се образува в костния мозък и поражда всички кръвни клетки, а CSC също генерира лимфни стволови клетки(LSC) – общият прародител на всички лимфоцити. LSC образува 2 вида клетки: прекурсори на Т-лимфоцити и предшественици на В-лимфоцити, от които се развиват Т- и В-популации на лимфоцити.

Развитието на Т-лимфоцитите става в централен органимунна система – тимусът, поради което Т-лимфоцитите се наричат ​​тимус-зависими. Те образуват и доставят в кръвта три независими вида лимфоцити - Т-хелпери (помощници, които разпознават антигена и активират В-лимфоцитите, които едва тогава могат да реагират), Т-ефектори (реагиращи с антигена) и Т-супресори ( супресори които потискат имунния отговор).

Предшественици на В-лимфоцити в бурсата на Фабрициус при птици или негови аналози при бозайници и хора (апендикс, сливици, както и Костен мозък) стават имунокомпетентни и доставят активни В-лимфоцити в кръвта и периферните лимфоидни органи, способни да осигурят натрупването на плазмени клетки, които произвеждат антитела.

Имунният отговор на организма може да има различен характер, но винаги започва с улавянето на антигена от макрофагите (тези клетки се наричат ​​така поради техния размер и способност да фагоцитират) кръвта и тъканите. Антигенът се обработва от макрофага и най-често претърпява само частично разграждане; част от него се адсорбира върху повърхността на макрофага. Ето защо Т-хелперните клетки бързо разпознават антигена. В същото време Т-ефекторите също се свързват с антигена. Това осигурява сенсибилизация (повишена чувствителност на лимфоцитите към антигена). След като разпознаят антигена, Т-хелперните клетки отделят интерферон гама, който активира макрофагите и спомага за унищожаването на микроорганизмите, които са уловили.

Т- и В-лимфоцитите с уловени антигени се установяват в най-близкия лимфни възлии там те претърпяват серия от клетъчни промени, превръщайки се в слабо диференцирани бластни клетки.

Чрез интензивно делене Т-лимфобластите образуват активни лимфоцити убийци, които осигуряват специфичен клетъчен имунитет. След като Т-клетката убиец получи информация за наличието на чужд антиген, тя извършва цитотоксичен ефект (цитолиза). Т-клетката убиец „инжектира“ клетката, освобождава специфични вещества от нейната цитоплазма, които нарушават целостта на целевата клетъчна мембрана, което в крайна сметка води до смъртта на тази клетка. Т-убиецът може да прави такива атаки многократно.

В-лимфобластите образуват активни В-лимфоцити и плазмени клетки, които произвеждат и освобождават антитела в кръвта, които извършват специфичен хуморален имунитет.

В същото време Т-лимфобластите и В-лимфобластите произвеждат и освобождават в кръвта клетки с имунологична памет, които при повторен контакт с антигена предизвикват значително активиране на имунната система. Например, ако ламбо от кожа (присадка) се трансплантира от един индивид на друг, то се отхвърля в резултат на имунна реакция след 10-11 дни. Вторична трансплантация от същия донор се отхвърля средно 2 пъти по-бързо. Тази реакция се нарича вторичен имунен отговор и води до масивно освобождаване на антитела, които бързо се неутрализират вреден ефектантиген.

Така се формира имунитет. Трябва да се помни, че имунитетът към един антиген не защитава тялото от други антигени. Всеки път, когато в тялото навлезе нов патогенен агент, болестта може да бъде предотвратена само ако се образуват съответните антитела от нов тип.

Че. В развитието на имунния отговор могат да се разграничат 3 основни фази:

1) аферентна фаза - разпознаване на антиген и активиране на имунокомпетентни клетки;

2) централна фаза - участие в процеса на прогениторни клетки, пролиферация, диференциация, включително в клетки на паметта и ефекторни клетки;

3) ефекторна фаза - разрушаване, елиминиране на антигена от тялото или по хуморален път поради реакцията антитяло + антиген, или по клетъчен път - цитотоксична реакция.

Друг важна характеристикаимунитет – имунологична толерантност– характеризира способността на имунната система да не реагира на антигени на собствения си организъм.

Развитието на лимфоидните образувания в човешкото тяло се подчинява на редица закономерности. Първо, всички имунни образувания се формират рано в ембриогенезата. Второ, към момента на раждането на човек всички лимфоидни структури вече са формирани (това е важно, тъй като след раждането тялото на детето остава само с външна средаи неговото разнообразно влияние). На трето място, броят и размерът на лимфоидните образувания (нодули) в стените вътрешни органислед раждането се увеличават бързо, а в детството и юношествотодостигнат своя максимум. Четвърто, тези показатели забележимо намаляват до много ниски стойностив напреднала и сенилна възраст, което води до намаляване на защитните способности на организма. Това вероятно корелира с увеличаването на броя на туморите и други заболявания през тези периоди на онтогенезата. Също така има основание да се смята, че именно по-изразеното намаляване на масата на имунокомпетентните елементи е причина за по-кратката продължителност на живота на мъжете.

През последните десетилетия имунната система на хората е била подложена на огромен стрес в резултат на стрес, употреба на лекарства, нездравословна среда и лоши навици.

Един от основните показатели за състоянието на имунната система е количествена характеристика, отнасяща се до различни формилевкоцити. При нормални условия броят на левкоцитите е 4 – 8,8*10 9 /l. Левкоцитна формула, т.е. % съдържание в кръвта отделни формилевкоцитите е както следва: неутрофили - 60-70%, еозинофили 0-5%, базофили - 0-1%, лимфоцити - 18-40%, моноцити - 2-9%. Понастоящем кръвният тест се допълва с данни за количествения състав на лимфоцитите: при нормални условия Т-лимфоцитите представляват 50-80% от всички лимфоцити, В-лимфоцитите представляват 20-30%, а 0-лимфоцитите представляват 10 -20% . Отклонението от тези стойности, характеризиращи левкоцитната популация на кръвните клетки, показва наличието на патология (левкопения, левкоцитоза).

Основни условия за осъществяване на имунното разпознаване, което е ключов процес в имунен отговор:

• APC трябва да "направи" оптималното количество пептиди от чужд или самоантигенен материал и пептид-свързващите жлебове на неговия HLA II трябва да могат да свързват тези пептиди. Този етап се нарича селекция на антигенни детерминанти.
• Имунната система конкретно лицетрябва да има достатъчен репертоар от Т-лимфоцити, който би съдържал антиген-разпознаващ рецептор, способен да разпознае този чужд пептид. Ако такива Т-лимфоцити липсват (има „дупки“ в репертоара на Т-лимфоцитите), се създават условия, при които имунната система не е в състояние да разпознае определени антигени.
• Предполага се, че с помощта на пептиди и съответния цитокинов фон се активират механизмите за задействане на имунния отговор, включително предимно Th 1 и Th 2.
• Силата на имунния отговор зависи от природата на пептида и HLA молекулите, както и от степента на съответствие между антигена и най-комплементарния рецептор за разпознаване на антиген, наличен в рецепторния репертоар на имунната система на даден организъм.

Има няколко неща, на които трябва да обърнете внимание важни условия, които са основни в осъществяването на механизма на имунния отговор (фиг. 31). Имунната система разпознава антигена в две форми - в естествената му форма чрез имуноглобулиновите рецептори на В-лимфоцитите и под формата на имуногенен пептид чрез антиген-разпознаващия рецептор на Т-хелперните клетки. Това е необходимо за правилен имунен отговор. Известно е, че факторите на вродената резистентност могат да определят чуждостта на патогена. Имунокомпетентните клетки нямат това свойство, което се дължи на особеностите на образуването на техните рецептори за разпознаване на антигени. Следователно някои В-лимфоцити са способни да разпознават антигени, които по никакъв начин не са чужди. Но те не могат самостоятелно да развият имунен отговор, тъй като изискват стимулиращи влияния от активирани Т-хелперни клетки, които разпознават съответния имуногенен пептид. Образуването на пептида се дължи на активността на вродени резистентни фактори (макрофаги, дендритни клетки), следователно активирането на Т-хелперните клетки се случва само когато навлезе чужд патоген.

Имунната толерантност е уникално свойство на имунната система да разпознава собствените си антигени, но не и да реагира на тях чрез развиване на ефекторни механизми.

Механизмите, чрез които възниква директно увреждане на патогена, се наричат ​​ефекторни.

В резултат на имунния отговор често не се образуват нови ефекторни механизми. Факторите на вродена резистентност имат мощен цитотоксичен потенциал, който не се реализира напълно на етапа на първичната реакция поради модела на разпознаване на патогена. Следователно, сложни и дългосрочни (5-6 дни) процеси на взаимодействие, пролиферация и диференциация на имунокомпетентни клетки, наричани сами имунни реакции, са предназначени да разработят специфичен механизъм за разпознаване на патогени за вродени резистентни фактори и да запомнят този механизъм за в бъдеще. В същото време имунните механизми поемат функцията да управляват всички фактори, участващи в борбата с патогена. Единственият компонент на имунната реакция, който може самостоятелно да предизвика увреждащ ефект, е цитотоксичният Т-лимфоцит, но неговият ефекторен механизъм се различава малко от този на естествените клетки убийци, които се класифицират като фактори на вродена резистентност.

Хуморален имунен отговор

Клетъчен имунен отговор

При вътреклетъчни патогени и възникване на туморни клетки се реализира т. нар. клетъчен имунен отговор. Т-клетките, участващи в тези реакции, се наричат ​​Т-хелперни клетки тип 1. Те произвеждат предимно IL-2, TNF β, γ-IFN.

Т-хелпер тип 1 не насърчава синтеза на антитела, а образуването на цитотоксични Т-лимфоцити (Т-убийци). Следователно имунните реакции, инициирани от тези помощници, се наричат ​​клетъчни. Днес сме склонни да мислим, че наивните CD8 + Т клетки (бъдещи Т клетки убийци), активирани от Т-хелперни цитокини тип 1, могат независимо да взаимодействат с APC. В същото време техният рецептор за разпознаване на антиген взаимодейства с комплекси пептид-HLA I, появяващи се на повърхността на APCs (напр. дендритни клетки), а молекулата CD8 стабилизира това взаимодействие, действайки като корецептор. IN в такъв случайе необходима експресия на костимулиращи молекули. Техният синтез на APC се увеличава под влиянието на γ-IFN Th тип I. В този случай CD8 + Т клетката се активира и започва синтеза на IL-2, което по автокринен механизъм води до повишена пролиферация на клетката продуцент. В случай на недостатъчен синтез на собствен IL-2, в действие влиза съответният Т-хелперен цитокин тип 1. В края на пролиферацията настъпва диференциация на образувания клон имунни клетки. По този начин, антиген-специфична компетентна Т-клетка убиец, или по-точно, цитотоксичен Т-лимфоцит, се образува от наивна CD8 + Т-клетка. Той разпознава съответните комплекси пептид-HLA I на повърхността на компрометирани клетки (например туморни клетки), като изпълнява цитотоксични функции спрямо тях. С това взаимодействие експресията на костимулиращи молекули вече не е необходима. Материал от сайта

Ограничаването на имунния отговор се дължи на активността на макрофагите, дължащи се на техните уникален имотизвършват антигенно представяне, без да напускат мястото на патогена. Тъй като макрофагите продължават да изпълняват функцията на фагоцитоза и цитотоксичност, тези клетки имат надеждна информация за сегашно състояниепатоген. Ако се елиминира, антигенното представяне и експресията на костимулиращи молекули, производството на провъзпалителни цитокини на макрофагите и стимулирането на производството на адхезионни молекули престават. Тези фактори предпазват активираните лимфоцити от спонтанна апоптоза. Следователно, ако макрофагът бъде изключен от работа, което се случва, когато патогенът е напълно елиминиран, има масивна смърт на лимфоцити, участващи в имунния отговор. Оцеляват само клетките на паметта - популация от антиген-специфични лимфоцити, които са устойчиви на спонтанна апоптоза. Именно тези клетки ще осигурят по-бърз и по-ефективен имунен отговор, когато антигенът влезе отново. При сгъване имунни реакциимакрофагите синтезират предимно трансформиращ растежен фактор β. Този цитокин потиска експресията на TNF-α и стимулира хемотаксиса на фибробластите към мястото на възпалението На тази страница има материали по следните теми:

1.1. ФОРМИ НА ИМУНИТЕТ

Специфичен имунен отговор се развива в организма паралелно с развитието на инфекцията или след ваксинация и води до формирането на редица специфични ефекторни механизми на антиинфекциозна защита:

1. Хуморален имунен отговор (В лимфоцит);
2. Клетъчен имунен отговор (Т лимфоцит);
3. Имунологична памет (Т и Блимфоцити);
4. Имунологична толерантност.

Тези механизми включват ефекторни молекули (антитела) и ефекторни клетки (Т-лимфоцити и макрофаги) на имунната система.

Хуморални имунни отговори

Три типа клетки участват в хуморалните имунни реакции: макрофаги (Ag-представящи клетки), Т-хелперни клетки и В-лимфоцити.

Ag-представящите клетки фагоцитират микроорганизма и го обработват, разграждайки го на фрагменти (Ag обработка). Ag фрагменти са изложени на повърхността на Ag-представящата клетка заедно с МНС молекулата. Комплексът „МНС клас II антигенна молекула“ се представя на помощника. Разпознаването на комплекса от Т-хелпера стимулира секрецията на IL-1 от макрофагите.

Thelper под въздействието на IL1 синтезира IL2 и рецептори за IL2; последното стимулира пролиферацията на Т хелперни клетки, както и на CTL. По този начин, след взаимодействие с Ag-представящата клетка, Т хелперната клетка придобива способността да реагира на действието на IL-2 чрез бързо възпроизвеждане. Биологичният смисъл на това явление е натрупването на Т-хелперни клетки, които осигуряват образуването в лимфоидните органи на необходимия пул от плазмени клетки, които произвеждат антитела към даден Ag.

Блимфоцит. Активирането на В-лимфоцит включва директно взаимодействие на Ag с Ig молекула на повърхността на В-клетката. В този случай самият В лимфоцит обработва Ag и представя своя фрагмент във връзка с молекула МНС II на повърхността си. Този комплекс се разпознава от T хелпер, избран с помощта на същия Ag. Разпознаването на МНС клас II Ag молекулен комплекс от Т хелперния рецептор на повърхността на В лимфоцита води до секреция на IL 2, IL 4, IL 5, IL 6 от Т хелперния, под влиянието на който В клетката се размножава, образувайки клонинг на клетки от плазмени клетки (плазмоцити). Плазмоцитите синтезират антитела. Някои зрели В-лимфоцити, след антиген-зависима диференциация, циркулират в тялото под формата на клетки на паметта.

Антителата, специфично взаимодействащи с антигенни детерминанти (епитопи) на повърхността на микроорганизмите, образуват имунни комплекси с тях, което води до активиране на мембранния атакуващ комплекс на системата на комплемента и лизис на микробни клетки. В допълнение, имунни комплекси, включително микроорганизми и специфични антитела, се улавят по-бързо и лесно от фагоцитните клетки на тялото с участието на Fc рецептори. В същото време вътреклетъчната смърт и храносмилането се ускоряват и улесняват. Защитната роля на антителата в антитоксичния имунитет също се определя от способността им да неутрализират токсините. Секреторни имуноглобулиниклас А осигуряват локален специфичен имунитет на лигавиците, предотвратявайки прикрепването и проникването на патогенни микроорганизми.

Ориз. 1. Хуморален имунен отговор.
В резултат на сътрудничеството на макрофагите, Т-хелперните клетки и В-лимфоцитите и по-нататъшната диференциация
В-лимфоцитите в плазмени клетки, последните произвеждат антитела, които неутрализират антигена.

Клетъчни имунни отговори

Във фокуса на имунното възпаление тефекторите на ХЗТ, активирани при контакт с микробни антигени, произвеждат лимфокини, които индуцират микробицидни механизми на фагоцитите. В резултат на това се увеличава вътреклетъчната смърт на патогени, уловени от фагоцити.

Друг механизъм на смърт на заразени клетки се нарича антитяло-зависима цитотоксичност (ADCT). Състои се в разпознаване на микробни антигени върху мембраната на инфектирана клетка-мишена чрез антитела, адсорбирани върху Fc рецепторите на NK клетки или макрофаги. В този случай цитотоксичността е резултат от действието на лизозомни ензими и други продукти на секрецията на тези клетки.

Ориз. 2. Клетъчният имунен отговор се медиира от активиран
Т-хелперни макрофаги и други фагоцитни клетки, както и цитотоксични Т-лимфоцити.

Имунологична памет

Имунологичната памет е способността на тялото да реагира на многократно въвеждане на антиген с имунен отговор, характеризиращ се с по-голяма сила и по-бързо развитие.

Клетките на имунологичната памет са дълготрайни Т и В лимфоцити, които запазват в продължение на много години способността да реагират на многократно прилагане на антиген, тъй като се произвеждат рецептори за този антиген. Имунологичната памет се проявява като ускорен специфичен отговор на многократно прилагане на антиген.

Имунологичната памет към антигенните компоненти на околната среда е в основата на алергичните заболявания, а към Rh антигена (възниква при Rh несъвместимост на бременността) е в основата хемолитична болестновородени. Феноменът на имунологичната памет се използва в практиката на ваксинирането на хора.

Имунологична толерантност

Имунологичната толерантност е явление, противоположно на имунния отговор и имунологичната памет, изразяващо се във факта, че при въвеждане на антиген вместо да се изгради имунитет, тялото развива неотзивчивост, инертност и липса на отговор към антигена.

Имунен отговор срещу собствените тъкани на тялото не се развива при нормални условия, т.е. Имунната система е толерантна към по-голямата част от антигените от телесните тъкани (автоантигени). Изкуствената толерантност към чужд Ag може да бъде причинена от имунизация по определена схема (например толерантност към „ниска доза“ фракционно приложение на Ag в нарастващи количества или толерантност към „висока доза“ еднократно приложение на Ag във висока доза).

1.2. ВИДОВЕ ИМУНИТЕТ

Разнообразието от защитни системи на тялото позволява на човек да остане имунитет срещу действието на инфекциозни агенти.

Видов имунитет (вроден) генетично фиксиран имунитет, присъщ на всеки вид. Например, човек никога не се разболява от чума по говедата. Плъховете са устойчиви на дифтериен токсин.

Придобитият имунитет се формира по време на живота на индивида и не се предава по наследство; могат да бъдат естествени и изкуствени, активни и пасивни.

Естествено придобит имунитет (активен) се развива след инфекциозно заболяване, протекло в клинично изразена форма, или след скрити контакти с микробни АГ (така наречената битова имунизация). В зависимост от свойствата на патогена и състоянието на имунната система на организма, имунитетът може да бъде доживотен (например след морбили), дългосрочен (след Коремен тиф) или относително краткосрочно (след грип).

Инфекциозен (нестерилен) имунитет специална форма на придобит имунитет; не е следствие от предишна инфекция, а се дължи на наличието на инфекциозен агент в организма. Имунитетът изчезва веднага след елиминирането на патогена от тялото (например туберкулоза; вероятно малария).

Естествено пасивен имунитетсвързан с прехвърлянето на IgG от майката към плода през плацентата (вертикален трансфер) или от кърмата (SIgA) към новороденото. Това осигурява устойчивост на новороденото към много патогени за определен, обикновено индивидуално различен период.

Изкуствено придобит имунитет. Състоянието на имунитет се развива в резултат на ваксинация, серопрофилактика (прилагане на серум) и други манипулации.

Активно придобит имунитет се развива след имунизация с отслабени или убити микроорганизми или техни антигени. И в двата случая тялото активно участва в създаването на имунитет, като реагира чрез развитие на имунен отговор и образуване на пул от клетки на паметта.

Пасивно придобитият имунитет се постига чрез прилагане на готови антитела или по-рядко на сенсибилизирани лимфоцити. В такива ситуации имунната система реагира пасивно, без да участва своевременно развитиеподходящи имунни реакции.

Може да се формира имунитет срещу микроорганизми, техните токсини, вируси и туморни антигени. В тези случаи имунитетът се нарича съответно антимикробен, антитоксичен, антивирусен, противотуморен. При трансплантация на несъвместими тъкани, трансплантационен имунитет(реакция на отхвърляне на трансплантант).

Навлизане на антиген в тялото през дихателните пътища, храносмилателен тракти други области на лигавиците и кожата често причиняват развитието на изразена локална имунна реакция. В такива случаи ние говорим заза местния имунитет.

1.3. РЕГУЛИРАНЕ НА ИМУННИЯ ОТГОВОР

Интензитетът и продължителността на имунния отговор се контролират и регулират от редица механизми за обратна връзка на генетично, клетъчно и организмово ниво.

Генетичният контрол на имунния отговор е свързан с наличието на специфични гени, които контролират синтеза и освобождаването на специфични рецептори върху повърхността на имунокомпетентните клетки, което пряко влияе върху нивото на представяне и разпознаване на антигена.

Имунната система е комплекс от взаимодействащи клетки, свързани помежду си чрез вътрешни регулаторни връзки чрез цитокини.

На телесно ниво нервната, ендокринната и имунната системи си взаимодействат, имунният отговор се контролира и регулира от неврохуморални механизми, сред които водеща роля играят кортикостероидните хормони, които потискат процесите на пролиферация, диференциация и миграция на лимфоидните клетки и инхибират биосинтезата на интерлевкини.

Възпалението е сборът от защитни и адаптивни реакции, които се развиват в тъканите, когато са увредени; впоследствие те могат напълно да възстановят своята структура и функции или в тях да се образуват трайни дефекти. Класическите признаци, характеризиращи острото възпаление, са добре известни: зачервяване, подуване, болка, локално повишаване на температурата и дисфункция на орган или тъкан. Ако интензивността на острата реакция е недостатъчна за елиминиране на патогена, тогава тя променя характеристиките си и преминава в хроничен ход.

От гледна точка на защита срещу патогени, повечето системни реакции остро възпалениедрастично променя лимфата и кръвообращението в лезията. Вазодилатацията и повишената капилярна пропускливост улесняват излизането на големи молекули (например компоненти на комплемента) и полиморфонуклеарни клетки от капилярния лумен. Много важен факторе понижаване на pH във възпалените тъкани, причинено основно от секрецията на млечна киселина от фагоцитите. Намаляването на pH има вредно въздействие върху бактериите и повишава микробицидната активност на нискомолекулното тегло органични киселинии намалява резистентността към антимикробна химиотерапия.

Всякакви инфекциозно възпалениезапочва със стартиране на допълнителната каскада и активиране на коагулационната система, много компоненти на която са известни като медиатори на възпалителни реакции.

Основните елементи на имунната система на организма са белите кръвни клетки - лимфоцити, които съществуват в две форми. И двете форми произхождат от прогениторни клетки в костния мозък, т.нар. стволови клетки. Незрелите лимфоцити напускат костния мозък и навлизат в кръвта. Някои от тях се изпращат до тимуса ( тимусната жлеза), разположени в основата на шията, където узряват. Лимфоцитите, които преминават през тимуса, са известни като Т лимфоцити или Т клетки (Т за тимус). При експерименти с пилета беше показано, че друга част от незрелите лимфоцити се прикрепят и узряват в бурсата на Фабрициус, лимфоиден орган близо до клоаката. Такива лимфоцити са известни като В лимфоцити или В клетки (B от бурса- чанта). При хора и други бозайници В-клетките узряват в лимфни възли и лимфоидна тъкан в цялото тяло, еквивалентно на бурсата на Фабрициус при птиците.

И двата вида зрели лимфоцити имат рецептори на повърхността си, които могат да "разпознаят" специфичен антиген и да се свържат с него. Контактът на В-клетъчните рецептори със специфичен антиген и свързването на определено количество от него стимулират растежа на тези клетки и последващото многократно делене; като резултат, множество клеткидве разновидности: плазмени клетки и „клетки на паметта“. Плазмените клетки синтезират антитела, които се освобождават в кръвта. Клетките на паметта са копия на оригиналните В клетки; имат дълъг живот, а натрупването им осигурява възможност за бърз имунен отговор при повторно навлизане на този антиген в организма.

Що се отнася до Т-клетките, когато техните рецептори свържат значително количество от определен антиген, те започват да секретират група вещества, наречени лимфокини. Някои лимфокини причиняват обичайните признаци на възпаление: зачервяване на участъци от кожата, локално повишаване на температурата и подуване чрез увеличаване на притока на кръв и изтичане на кръвна плазма в тъканите. Други лимфокини привличат фагоцитни макрофаги, клетки, които могат да уловят и погълнат антигена (заедно със структурата, като например бактериална клетка, на повърхността на която той се намира). За разлика от Т и В клетките, тези макрофаги нямат специфичност и атака широк обхватразлични антигени. Друга група лимфокини насърчава унищожаването на заразените клетки. И накрая, редица лимфокини стимулират повече Т-клетки да се делят, което позволява бързо увеличаване на броя на клетките, които отговарят на същия антиген и освобождават още повече лимфокини.

Антителата, произведени от В клетките и освободени в кръвта и други телесни течности, се класифицират като фактори хуморален имунитет(от лат. хумор– течност). Защитата на тялото, осъществявана с помощта на Т-клетки, се нарича клетъчен имунитет, тъй като се основава на взаимодействието на отделни клетки с антигени. Т-клетките не само активират други клетки чрез освобождаване на лимфокини, но и атакуват антигени, използвайки структури, съдържащи антитела, на клетъчната повърхност.

Антигенът може да индуцира и двата вида имунен отговор. Освен това има известно взаимодействие между Т и В клетките в тялото, като Т клетките упражняват контрол върху В клетките. Т-клетките могат да потиснат реакцията на В-клетките към чужди вещества, които са безвредни за тялото, или, обратно, да индуцират В-клетките да произвеждат антитела в отговор на вредни веществас антигенни свойства. Повреда или повреда на тази система за управление може да се прояви като алергични реакциикъм вещества, които обикновено са безопасни за тялото.

Етапи на имунния отговор

Имунната реакция от началото до завършването може да бъде разделена на три етапа:

Разпознаване на антигени;
образуване на ефектори;
ефекторна част от имунния отговор.

В основата на теорията за разпознаване на специфичен антиген са следните постулати:

1. На повърхността на лимфоцитите има специфични антиген-свързващи рецептори, които се експресират независимо от това дали организмът преди това е срещал този антиген.

2. Всеки лимфоцит има рецептор само с една специфичност.

3. Антиген-свързващите рецептори се експресират на повърхността на Т и В лимфоцитите.

4. Лимфоцитите, надарени с рецептори със същата специфичност, са потомци на една родителска клетка и представляват клонинг.

5. Макрофагите представят антигена на лимфоцита.

6. Разпознаването на „чуждото” е пряко свързано с разпознаването на „своето”, т.е. Антиген-свързващият рецептор на лимфоцита разпознава на повърхността на макрофага комплекс, състоящ се от чужд антиген и собствен антиген на хистосъвместимост (МНС).

Молекулярният апарат за разпознаване на антигени включва антигени на главния комплекс за хистосъвместимост, антиген-свързващи рецептори на лимфоцити, имуноглобулини и клетъчни адхезионни молекули.

Основните етапи на антигенното разпознаване включват:

Неспецифичен стадий;
разпознаване на антиген от Т клетки;
разпознаване на антиген от В клетки;
клонова селекция.

Неспецифичен стадий

Макрофагът е първият, който взаимодейства с антигена, осъществявайки филогенетично най-древния тип имунна реакция. Антигенът претърпява фагоцитоза и смилане, което води до "разглобяване" на големи молекули на техните съставни части. Този процес се нарича "обработка на антиген". Обработеният антиген след това се експресира в комплекс с главните протеини на хистосъвместимия комплекс на повърхността на макрофага.

Разпознаване на антиген от Т клетки. Хелпер Т разпознава комплекс, състоящ се от чужд антиген и собствен МНС антиген. Имунният отговор изисква едновременно разпознаване както на чуждия антиген, така и на МНС собствения антиген.

Разпознаване на антиген от В клетки. В-лимфоцитите разпознават антигени чрез своите имуноглобулинови рецептори. Антигенът може също да бъде преработен при взаимодействие с В лимфоцит. Обработеният антиген се поставя на повърхността на В клетката, където се разпознава от активираната Т хелперна клетка. В-лимфоцитът не е способен на независим отговор на антигенна стимулация, така че трябва да получи втори сигнал от Т-хелпера. Антигените, към които е възможна имунна реакция само при такъв повтарящ се сигнал, се наричат ​​тимус-зависими. Понякога активирането на В-лимфоцитите е възможно без участието на Т-клетки. Бактериален липополизахарид в високи концентрациипредизвиква активиране на В-лимфоцитите. В този случай специфичността на имуноглобулиновите рецептори на В-лимфоцита няма значение. В този случай собствената митогенна активност на липополизахарида действа като втори сигнал за В-лимфоцитите. Такива антигени се наричат ​​тимус-независими антигени от тип I. Някои линейни антигени (пневмококови полизахариди, поливинилпиролидон и др.) Също така стимулират В-клетките без участието на Т-лимфоцити. Тези антигени дълго времеостават върху мембраната на специализирани макрофаги и се наричат ​​тимус-независими антигени тип II.

Клонова селекция

Когато антиген навлезе в тялото, се получава селекция от клонове с рецептори, комплементарни на този антиген. Само представители на тези клонове участват в по-нататъшната антиген-зависима диференциация на В-лимфоцитния клон.

Образуването на ефекторния компонент на имунната реакция става чрез диференциация на В-лимфоцитен клонинг и образуване на цитотоксични Т-лимфоцити.

Взаимодействието между клетките в процеса на формиране на имунен отговор към антигенна стимулация се осъществява благодарение на специални разтворими медиатори - цитокини. Под въздействието на различни цитокини, продуцирани от макрофаги или Т-лимфоцити, В-лимфоцитите узряват в клетки, образуващи антитела.

За В-лимфоцитите последният етап на диференциация е трансформация в плазмени клетки, които произвеждат огромно количество антитела. Специфичността на тези антитела съответства на специфичността на В лимфоцитния прекурсор на имуноглобулиновия рецептор.

След формирането на ефекторния компонент на имунната реакция започва нейният трети етап. В крайния етап на имунния отговор се включват антитела, система на комплемента и цитотоксични Т-лимфоцити, които осъществяват цитотоксичната реакция.

Комплексът от микроорганизъм с антитяло задейства класическия път на активиране на системата на комплемента, което води до образуването на мембранно атакуващ комплекс (MAC), причинявайки клетъчна стенаувреждане на бактериите. В допълнение, антителата неутрализират бактериалните токсини и, като се свързват с капсулираните бактерии, улесняват тяхната фагоцитоза от макрофагите. Това явление се нарича опсонизация. Доказано е, че неопсонизираните капсулирани бактерии често успяват да избегнат фагоцитозата.

Външно имунният отговор се проявява в развитието на остра възпалителна реакция.

Имунни реакции

Под имунитетразберете защитната система на тялото от всичко генетично чуждо - било то микроби, трансплантанти (трансплантирани тъкани и органи) или антигенно променени собствени клетки, включително ракови или нормални, които са изживели полезния си живот.

Преди неутрализирането, унищожаването и елиминирането (отстраняването) на носителите на генетична чуждост от тялото, те трябва да бъдат открити и разпознати. Всички клетки индивидуален организъмимат специални маркировки (антигени на хистосъвместимост), благодарение на които се възприемат от имунната система като „наши собствени“. Клетките, които нямат такива маркировки, се възприемат като „чужди“ и се атакуват и унищожават от имунната система. Чужди вещества и клетки, които предизвикват специфичен имунен отговор, се наричат ​​антигени. Разграничете екзогенни антигени(протеини, полизахариди, изкуствени полимери, вируси, бактерии и техните токсини, трансплантанти) и ендогенни антигени, които включват собствени тъкани на тялото, променени от увреждане, и мутантни клетки, които постоянно се появяват в човешкото тяло (до 106 мутантни клетки се образуват на ден). По този начин имунната система защитава многоклетъчния организъм от външна инвазия и от „вътрешно предателство“ и по този начин осигурява генетичното постоянство на всички соматични клетки, които изграждат конкретен индивидуален организъм.

Имунният отговор се осъществява от имунокомпетентни клетки и техните метаболитни продукти - медиатори на имунните реакции. Има Т- и В-имунна система. Т-системата осигурява предимно антитуморна, антивирусна защита, както и реакции на отхвърляне на присадката. B-системата осигурява предимно хуморална антибактериална защита и неутрализиране на токсините. Т-имунната система е представена от популация от тимус-зависими лимфоцити (Т-лимфоцити), които имат различни специализации:

¨ Т-килъри (Tk) - клетки убийци на генетично чужди клетки;

¨ Т хелперни клетки (Tx) - хелперни клетки - стимулират чрез хелперни медиатори образуването на клонинг на антиген-чувствителни Т клетки убийци и В лимфоцити;

¨ Т-супресорите (Ts) са клетки, които потискат имунния отговор чрез супресорни медиатори.

Съвместната активност на Tx и Tc лимфоцитите определя посоката, силата и продължителността на имунния отговор. В началния период на нормален имунен отговор преобладава активността на Т-хелперите, а в края - Т-супресорите. Активността на имунокомпетентните клетки се контролира от специални гени за имунен отговор - Ir гени. По-специално, Ir гените контролират синтеза на антитела и медиатори на имунитета (хелпер и супресор).

В-системата е представена от популация от В-лимфоцити, които в отговор на антиген (антигенна стимулация) се трансформират в плазмоцити - клетки, които синтезират антитела (имуноглобулини) (фиг. 8.1). Фагоцитите извършват фагоцитоза (фиг. 8.2).

Ориз. 8.1. Етапи на формиране на придобит имунитет:

I - взаимодействие на Т- и В-лимфоцити с участието на макрофаг;

II - образуване на клетки, които съхраняват информация за антигенна структураспецифичен микроорганизъм и способен да произвежда специфични протеини, които свързват микроорганизми (антитела)

Ориз. 8.2. Етапи на фагоцитоза:

I - приближаване на фагоцита към обекта (комплекс антиген-антитяло);

II - адхезия (адхезия) - насърчава се от опсонини;

III - улавяне на фагоцитирания обект;

IV - смилане на комплекса антиген-антитяло

Известни са пет класа имуноглобулини: IgM, IgG, IgA, IgE и IgD, които се произвеждат в строго определена последователност. IgM е ниско специфично антитяло, което се произвежда първо в отговор на антиген. Те образуват слаба връзка с антигена и мобилизират плазмените клетки да произвеждат високо специфични антитела (IgG и IgA). Промяната от синтеза на IgM към синтеза на IgG и IgA става под въздействието на лимфокини (медиатори), секретирани от Т хелперни клетки. IgG се намира в кръвния серум и се нарича серумни антитела. Те свързват антигена силно и са най-разпространените антитела срещу антигенна заплаха. IgA се секретира от лигавиците на носа, респираторен тракт, червата, пикочно-половата система. Те се наричат ​​секреторни антитела и действат като „първа линия на защита“ на местата на въвеждане на антигена. При бозайниците се предават от майка на дете чрез кърма. IgE (реагини) се синтезират главно в лимфоидната тъкан на лигавиците и лимфните възли на червата и бронхите. Те имат висока хомоцитотропност (афинитет към клетките на собственото си тяло) и следователно могат да действат като съучастници в алергичните реакции. Ролята на IgD все още не е установена.

Ефектът на имуноглобулините върху антигените се проявява по следните начини:

1. Аглутинация (слепване) и имунен лизис- разтваряне на бактериални антигени.

Имунен отговор

Такива имуноглобулини се наричат ​​аглутинини и бактериолизини. Реакциите на имунен лизис възникват с участието на комплемент, компонент на кръвния серум.

2. Цитотоксичен ефект на антителата(цитотоксини) - лишаване от жизнеспособност на клетките. Тази реакция протича и с участието на комплемента.

3. Неутрализиране на токсините с антитела(антитоксини).

4. Опсонизация— усилване чрез антитела (опсонини) на фагоцитната активност на микро- и макрофагите.

5. Валежи- утаяване на антигени от антитела.

Пълният имунен отговор се осигурява от съвместното взаимодействие на Т-лимфоцити, В-лимфоцити и макрофаги. Активирането на имунните защитни механизми започва от момента, в който антигенът влезе в тялото. Макрофаг (моноцит) улавя антиген, обработва го и показва неговите антигенни детерминанти (структури, които определят антигенната уникалност и чуждост) на своята клетъчна повърхност. Обработеният по този начин антиген е 100-1000 пъти по-имуногенен от нативния антиген. Той включва допълнителни имунни механизми. Антигенните детерминанти, представени от макрофага, се разпознават от В-лимфоцитите и Tx клетките.

При екзогенна антигенна стимулация В-лимфоцитите се трансформират в плазмени клетки и веднага започват да произвеждат нискоспецифични IgM. След известно време, под въздействието на Т-хелперни медиатори, плазмените клетки превключват синтеза на имуноглобулини към IgG, който е силно специфичен за даден антиген, и след това към IgA. В същото време Tx лимфоцитите стимулират образуването на клонинг на В лимфоцити, в който се формира имунна памет за този антиген. По този начин се осигурява активен имунитет.

Tx лимфоцитите стимулират положителния хемотаксис на неутрофилните левкоцити (микрофаги) към мястото на антигена, което е важен механизъм за неутрализиране на бактериите.

Ендогенната антигенна стимулация включва Tk лимфоцитите в имунния отговор. В резултат на сътрудничеството на макрофаг, Т-хелпер и Т-убиец, последният придобива способността да се размножава, създавайки популация от антиген-чувствителни Т-клетки и целенасочено да унищожава антигените. В допълнение към Т клетките, цитотоксичните ефекти се осъществяват от Hk лимфоцити (естествени клетки убийци), които унищожават клетъчните антигени (прицелните клетки) без предварително сътрудничество (фиг. 8.3).

Пълноценният имунен отговор рядко се осъществява без взаимодействието на неговите клетъчни и хуморални варианти. По този начин Т-клетките убийци стават антиген-чувствителни, когато се свързват със специфични имуноглобулини, които са комплементарни на антигените на клетките-мишени. Макрофагите, опсонизирани от имуноглобулини, придобиват способността да атакуват специфично целевите клетки и да ги разтварят.

Тези механизми на имунен отговор също са в основата на алергичните реакции.

Предишен16171819202122232425262728293031Следващ

ВИЖ ПОВЕЧЕ:

Имунни клетки и имуноглобулини

Имунната реакция обаче може да възникне според различни сценарии. Първоначално имунната система блокира активността на чужди обекти (имуногени), създавайки специални химически реактивни молекули (имуноглобулини), които инхибират активността на имуногените.

Имуноглобулините се създават от лимфоцити, които са основните клетки на имунната система. Има два основни вида лимфоцити, които, когато са активни заедно, създават всички видове имунни реакции: Т-лимфоцити (Т-клетки) и В-лимфоцити (В-клетки). Когато Т-лимфоцитите възприемат чужд материал, те сами осъществяват имунен отговор - унищожават генетично чужди клетки. Т-лимфоцитите са в основата на клетъчния имунитет.

Хуморален имунитет

В-лимфоцитите неутрализират чуждите обекти дистанционно чрез създаване на специални химически реактивни молекули - антитела. В-лимфоцитите са в основата на хуморалния имунитет.

Има пет класа антитела: IgM, IgD, IgE, IgG, IgA. Основният клас имуноглобулини е IgG.

Какво е имунна реакция или имунен отговор?

IgG антителата съставляват около 70% от всички антитела. IgA имуноглобулините съставляват около 20% от всички антитела. Антителата от други класове съставляват само 10% от всички антитела.

Когато възникне хуморална имунна реакция, унищожаването на чужд материал става в кръвната плазма под формата химическа реакция. Имуноглобулините, създадени в резултат на имунна реакция, могат да останат в продължение на много години и десетилетия, осигурявайки на тялото защита срещу повторна инфекция, например паротит, варицела, рубеола. Благодарение на този процес ваксинацията е възможна.

Т-клетките са отговорни за имунния отговор на две нива. На първо ниво те насърчават откриването на чужд материал (имуноген) и активират В клетките да синтезират имуноглобулини. На второ ниво, след стимулиране на В-клетките да произвеждат имуноглобулини, Т-клетките започват да разграждат и унищожават директно чуждия материал.

Тази активирана Т-клетка унищожава вредната клетка, като се сблъсква и прикрепя плътно към нея - поради което се наричат ​​клетки убийци или Т-клетки убийци.

Клетъчен имунитет

Клетъчната имунна защита е открита от I.I. Мечников в края на 19 век. Той доказа, че защитата на организма срещу инфекция от микроорганизми се дължи на способността на специални кръвни клетки да се прикрепят към вредните микроорганизми и да ги разграждат.

Този процес се нарича фагоцитоза, а клетките убийци, които преследват чужди микроорганизми, се наричат ​​фагоцити. Синтезът на имуноглобулини и процесът на фагоцитоза са специфични факторичовешки имунитет.

Неспецифичен имунитет

Освен специфични, има неспецифични факториимунитет. Между тях:
предотвратяване на преминаването на патогени през епитела;
присъствие в кожните секрети и стомашен соквещества, които влияят негативно инфекциозни агенти;
наличие в кръвна плазма, слюнка, сълзи и др. специални ензимни системи, които разграждат бактерии и вируси (например мурамидаза).

Тялото е защитено не само чрез унищожаване на въведен в него генетично чужд материал, но и чрез отстраняване от органи и тъкани на вече локализирани в тях имуногени. Известно е, че вирусите, бактериите и техните отпадъчни продукти, както и мъртвите бактерии се транспортират навън през потните жлези, пикочната система и червата.

Друг неспецифичен защитен механизъм е интерферонът, антивирусна протеинова структура, синтезирана от заразена клетка. Придвижване през извънклетъчния матрикс и навлизане здрави клетки, този протеин предпазва клетката от вируса и от системата на комплемента - комплекс от протеини, постоянно присъстващи в кръвната плазма и други телесни течности, които разрушават клетките, съдържащи чужд материал.

Защитните сили на организма са отслабени най-често поради неспазване здрав образживот или поради злоупотреба с антибиотици.

Преди употреба трябва да се консултирате със специалист.