Иммунитет естественная резистентность организма к инфекции

(устойчивость) организма к огромному множе-тву окружающих его инфекционных гентов обеспечивает также целый ряд специфических факторов защиты, которые не распознают попадающие в организм различными путями вещества как снетически чужеродный материал, но в большинстве случаев действуют не менее эффективно, чем факторы приобретенного иммунитета, способствуя их удалению.

Среди факторов естественной резистентности принято выделять: 1) естественные барьеры (кожа и сли-пстые оболочки - поверхности, которые первыми вступают в контакт с возбудителями инфекций); 2) систему фагоцитов, включающую гейтрофилы и макрофаги; 3) систему комплементов (совокупность сывороточных белков), тесно взаимодействующую с фагоцитами; 4) интерфероны; 5) различные вещества, в основном белковой природы, участвующие прежде всего в реакциях воспаления; некоторые в них (лизоцим) обладают прямым бактерицидным действием.

Иммунитет

Физиологическое понимание иммунитета

Все названные выше механизмы — естественная неспецифическая резистентность, специфический иммунитет и готовность организма к выработке иммунитета — подчиняются общефизиологическим закономерностям.

Все они связаны между собой и основаны на общих физиологических процессах, происходящих в организме. Такое физиологическое понимание иммунитета было впервые обосновано гениальным русским ученым И. И. Мечниковым, создателем теории фагоцитоза. В настоящее время доказано, что специфический иммунитет теоно связан с естественной резистентностью организма и представляет собой дальнейшее развитие механизмов этой резистентности, обусловленное влиянием антигенного раздражения. В свою очередь готовность к выработке иммунитета (иммунизабильность) определяет уровень и степень напряженности специфического иммунитета.

Весь этот комплекс реакций организма на внедрение инфекционного агента полностью определяется воздействием на организм условий внешней среды. Условия труда и быта, питание, воздействие ряда других и внешних факторов определяют состояние естественной резистентности и готовности организма к выработке иммунитета, а следовательно, и напряженность специфического иммунитета. Именно в этом находит свое полное отражение принцип павловской физиологии — единство организма и внешней среды.

Реакция организма на инфекцию зависит также от возрастного фактора. В раннем детском возрасте естественная резистентность и, в частности, барьерная функция слизистых оболочек (входные ворота инфекции), равно как и готовность к выработке иммунитета, выражены слабее, чем у взрослых. Наряду с этим у детей слабее (выражен и специфический иммунитет к ряду инфекций, который приобретается постепенно с возрастом в процессе дробной, бытовой иммунизации.

Все это обуславливает большую ранимость детей в отношении инфекции и большую частоту ряда инфекционных заболеваний именно в детском возрасте.

Такая же пониженная резистентность к инфекции может наблюдаться и у взрослых под влиянием тяжелых бытовых условий, переутомления, недостаточного питания, в частности недостатка витаминов и белков в пищевом рационе и т. д.

Таким образом, в результате самого разнообразного сочетания качества (контагиозности, вирулентности) и количества микробов, с одной стороны, и различной степени иммунитета и неспецифической резистентности макроорганизма — с другой, возникают различные формы инфекции — от явных, клинически выраженных заболеваний до бессимптомной, скрытой инфекции, обнаруживаемой только бактериологическими исследованиями или реакциями иммунитета.

При этом следует еще раз подчеркнуть, что как свойства и концентрация (заражающая доза) микроба-возбудителя, так и общая реакция организма на внедрение инфекции полностью определяются теми условиями внешней среды, в которых происходит заражение — встреча микро- и макроорганизма.

Формы: Иммунитет приобретенный: основы гуморального механизма. Возбудители бактериальных или вирусных заболеваний в процессе своей жизнедеятельности в организме хозяина оказываются в той или иной ситуации во внеклеточной среде. Пребывание в жидкостях организма может быть более длительным в случае с внеклеточными патогенами или более коротким - при поражении хозяина внутриклеточными бактериями или вирусами, но оно обязательно представлено.

При нормальном функционировании иммунной системы патогены и их токсины, оказавшиеся вне клеток хозяина, подвергаются действию антител - эффекторных молекул, продуцируемых В-лимфоцитами .

Вопросы, относящиеся к гуморальному иммунному ответу, связаны с функционированием антител и формированием клеточных и молекулярных механизмов эффекторной фазы работы В-системы иммунитета .

Участие антител в иммунном ответа проявляется в трех формах:

- опсонизации антигенов и

- активации системы комплемента ( рис. 9.15 ).

Итак, вирусы и внутриклеточные бактерии для своего воспроизведения должны первоначально проникнуть из жидкостей организма в клетку - место своей жизнедеятельности. Оказавшись, даже короткое время, во внеклеточном пространстве, патогены подвергаются нейтрализующему действию антител. Эта активность антител проявляется в блокаде рецепторного взаимодействия между патогеном и инфицируемой клеткой. Иначе, антитела препятствуют предетерминированному взаимодействию клеточных рецепторов с лигандом на поверхности патогена.

Процесс нейтрализации проявляется не только в случаях с корпускулярными антигенами, но и с бактериальными токсинами.

Одним из ведущих механизмов элиминации (лат. eliminare - изгонять) внеклеточных патогенов является активность фагоцитирующих клеток, которые, захватывая антиген, разрушают его в фаголизосомах . Этот неспецифический по основной своей сути процесс усиливается специфическими антителами. Макрофаги - главные участники внутриклеточного разрушения патогенов - имеют на своей поверхности рецептор к Fc -фрагменту иммуноглобулинов . Патоген, связавшийся со специфическим антителом, оказывается значительно более доступным для фагоцитирующих мононуклеаров в результате взаимодействия Fc-фрагмента иммуноглобулина с Fc-рецептором на поверхности фагоцита .

Процесс усиления фагоцитоза за счет гуморальных факторов вообще и специфических антител в частности получил название опсонизации .

Третья форма функционального проявления антител связана с системой комплемента .

Антитела, связавшиеся с поверхностью бактериальной клетки, активируют белки системы комплемента , которые принимают участие в ряде иммунологических явлений:

- во-первых, взаимодейстуя с патогеном, некоторые белки системы комплемента выполняют функцию опсонинов;

- во-вторых, компоненты комплемента выступают в качестве хемотаксических факторов , привлекая в очаг инфекции фагоцитирующие клетки;

- третье свойство белков системы комплемента связано с их литической активностью - способностью образовывать поры в клеточной стенке бактерий, что приводит к гибели патогенов.

При отсутствии антигенной агрессии специфические антитела не образуются. По этому признаку процесс антителогенеза классифицируется как индуцибельное явление. Фактором индукции выступает антиген .

Однако, как и в случае с Т-клетками, одного специфического сигнала от антигена недостаточно для начала синтеза антител В-клетками. Необходим второй сигнал для реализации информации от специфического индуктора. Роль второго сигнала выполняют цитокины , продуцируемые хелперными CD4 T-клетками . Получение второго сигнала для полноценного развития В-клеток в антителопродуцирующие плазмоциты возможно при непосредственном контактном Т-В-взаимодействиии.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

[youtube.player]

1. Иммунологическая реактивность и иммунитет.

2. Виды иммунитета.

3. Аллергия и анафилаксия.

4. Практическое использование иммунологии.

В соответствии с современными представлениями, естественная резистентность (ЕР) и противоинфекционный иммунитет — это различные механизмы защиты организма животных от инфекционных болезней, хотя и формируются на основе иммунологической реактивности.

Иммунологическая реактивность (ИР) — это способность организма вырабатывать защитные реакции.

К естественной резистентности относят так называемые неспецифические механизмы, а все, что связано со специфическими механизмами, определяют как то или иное проявление противоинфекционного имммунитета (рис. 4).

Неспецифическая устойчивость организма (естественная резистентность) определяется многочисленными физиологическими приспособлениями, выработанными в процессе эволюции, имеющими врожденный характер. Эти естественные защитные факторы неспецифичны, так как обеспечивают защиту организма от действия любого патогенного микроба.

К основным факторам естественной резистентности относят:

- барьерную функцию кожи и слизистых оболочек - неповрежденная здоровая кожа непроницаема для большинства патогенных микробов, за исключением возбудителей бруцеллеза, туляремии, стригущего лишая и парши. Ее роговой слой имеет кислую реакцию, что препятствует размножению бактерий. Секреты потовых и сальных желез бактерицидны для гемолитических стрептококков, сальмонелл, кишечной палочки. Это объясняется кислой реакцией пота и наличием в нем лизоцима.

Неповрежденные слизистые оболочки также являются механическим барьером на пути проникновения патогенных микробов. Кроме того, в слюне, слезах, носовой слизи и мокроте также содержится лизоцим и находится секреторный иммуноглобулин А. Мерцательный эпителий слизистых оболочек дыхательных путей способствует удалению микробов из организма;

- барьерную функцию лимфоузлов, в них задерживаются и обезвреживаются микроорганизмы, проникшие через повреждения кожи и слизистых оболочек;

- фагоцитоз (уничтожение микроорганизмов лейкоцитами и макрофагами в тканях организма);

- защитные свойства нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта;

- гуморальные факторы - обезвреживание микробов, проникших в кровь и другие ткани организма, обеспечивают также не специфические гуморальные факторы защиты: содержащиеся в плазме крови и тканевых жидкостях бактерицидные вещества — лизоцим, нормальные бактериолизины, комплемент. К неспецифическим гуморальным факторам защиты относят также абластин, пропердин, лейкины.

- защитную роль играет воспалительная реакция,развиваю­щаяся в месте внедрения микробов или в лимфатических уз­лах. Вследствие скопления лейкоцитов и образования защитного вала микроорганизмы фиксируются, локализуются в очаге воспаления и зачастую полностью уничтожаются фагоцитами. Как уже было сказано, фагоцитоз имеет очень важное защит­ное значение. Если захваченные фагоцитами микробы погибают и полностью лизируются, фагоцитоз называют завершенным. Но в ряде случаев поглощенный возбудитель не погибает и даже размножается в фагоцитах (незавершенный фагоцитоз). К тому же фагоциты неактивны в отношении вирусов и неко­торых высоковирулентных бактерий (капсульные формы возбу­дителя сибирской язвы и др.).

В случае развития какой-либо инфекции защитные реакции общего характера постепенно приобретают специфическую на­правленность.

Иммунитет— состояние невосприимчивости организма животного или человека к действию патогенных микробов, их токсинов и других чужеродных веществ биологической природы. Сущность иммунитета состоит в проявлении комплекса физиологических защитных реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма при внедрении и действии патогенных агентов. Способность к проявлению защитных реакций имеет наследственный характер или приобретается в течение жизни.

Виды иммунитета. По признаку происхождения различают два вида иммунитета: врожденный и приобретенный.

Врожденный (видовой, наследственный) иммунитет это невосприимчивость некоторых видов животных к действию возбудителей болезней, поражающих другие виды. Он передается по наследству и связан с физиологическими и биологическими особенностями организма животных. Известно, например, что крупный рогатый скот никогда не болеет мытом, нечувствителен к возбудителю чумы свиней. Врожденный иммунитет очень прочен, но не абсолютен. После искусственного понижения температуры тела удавалось вызывать сибирскую язву у кур, имеющих врожденный иммунитет к этой болезни (опыты Пастера).

Приобретенный иммунитет развивается как следствие реакции на действие патогенных микробов, проникших в организм и вызвавших инфекционный процесс, или в результате искусственной иммунизации. При этом изменяется реактивность животного по отношению к возбудителю данной болезни (или токсину), вырабатывается способность к его разрушению, обезвреживанию или удалению. Приобретенный иммунитет не наследуется и менее стоек, чем врожденный.

Приобретенный иммунитет может быть:

- Естественный приобретенный иммунитет, развившийся после перенесенной инфекции (постинфекционный), называют активным, поскольку невосприимчивость обусловлена иммунологической перестройкой организма. Сохраняется такой иммунитет 1—2 года, но в некоторых случаях — пожизненно (например, у собак, переболевших чумой, у овец, переболевших оспой).

Естественный приобретенный иммунитет может быть и пассивным, возникающим в результате передачи антител от матери к плоду через плаценту или молодняку с молозивом (колостральный иммунитет) и молоком. В таких случаях состояние невосприимчивости сохраняется от нескольких недель до нескольких месяцев.

- Искусственный приобретенный иммунитет развивается в результате введения вакцин (в том числе анатоксинов), а также сывороток крови переболевших или гипериммунизированных животных или выделенных из этих сывороток глобулинов. Иммунитет, обусловленный вакцинацией, называют активным, вакцинным. Вакцинный иммунитет обычно развивается через 7—14 дней и сохраняется от нескольких месяцев до 1—2 лет. Введение сывороток крови или их глобулинов, содержащих готовые антитела, обеспечивает быстро наступающий искусственный пассивный иммунитет, который сохраняется от 8 до 20 дней.

Иммунитет, сохраняющийся после освобождения организма животного от возбудителя перенесенной болезни, называют стерильным. Если же переболевшее животное приобретает невосприимчивость, но не освобождается от микроба-возбудителя, говорят о нестерильном, или инфекционном, иммунитете (премуниция). Такой иммунитет сохраняется, пока в организме существует соответствующий возбудитель, стимулирующий выработку антител (например, при туберкулезе), или впоследствии переходит в стерильный иммунитет (при бруцеллезе).

В зависимости от характера иммунизирующего антигена различают антибактериальный, противовирусный и антитоксический иммунитет. Иммунитет называют антибактериальным, или противовирусным, если формируется невосприимчивость к действию возбудителя болезни, способность к его быстрой нейтрализации и уничтожению.

Невосприимчивость к действию экзотоксина называют антитоксическим иммунитетом.

Выработку иммунитета осуществляет самостоятельная им­мунная система, клетки которой, называемые лимфоидными. К лимфоидным органам, ответственным за иммунитет, относят; костный мозг, тимус (вилочковую железу), селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань желудочно-кишечного тракта (миндалины, пейеровы бляшки), у птиц, кроме того,— фабрициеву сумку (бурсу).

Главная клеточная фигура иммунной системы — лимфоцит. В зависимости от места возникновения различают Т- и В-лимфоциты.

В противовирусном иммунитете принимают участие и мак­рофаги (пожиратели чужеродных частиц). К ним относят моно­циты крови и тканевые макрофаги, находящиеся в крови, сое­динительной ткани, костном мозге, печени, легких, нервной си­стеме и других органах и системах. Ранее считалось, что фаго­цитоз не имеет существенного значения в защите от вирусных болезней. Вирусы легко адсорбируются на поверхности лейкоци­тов и проникают в них. Однако фагоциты оказались неспособ­ными переваривать захваченные вирионы. В то же время уста­новлено, что фагоциты, содержащие вирусы, не могут фагоци­тировать бактерии. В результате этого при вирусных инфекциях в ряде случаев снижается резистентность к бактериальным бо­лезням. По современным представлениям, фагоцитоз играет важную роль в противовирусном иммунитете, но проявляется не фагоцитозом вирионов, а фагоцитозом инфицированных ими чувствительных клеток.

В противовирусном иммунитете различают как бы две сто­роны: 1) взаимодействие иммунной системы животного с вне­клеточным вирусом, вирионом; 2) взаимодействие ее с вирусом, уже внедрившимся в клетку, по существу, с клеткой, заражен­ной вирусом.

Иммунные реакции на внеклеточные вирионы сходны с ре­акциями на бактерии и токсины и проявляются выработкой ан­тител, направленных непосредственно на патогенный агент. В-лимфоциты после взаимодействия с Т-лимфоцитами и макро­фагами превращаются в плазматические клетки, активно синте­зирующие антитела. Эта система иммунитета называется гумо­ральным иммунитетом. Ее главный орган — костный мозг, цент­ральная фигура — В-лимфоцит. При большинстве вирусных болезней в организме животного образуются вируснейтрализующие антитела, которые нейтрализуют вирус до того, как он свяжется с чувствительными клетками. Смесь вируса и антител нейтральна, то есть она не заражает живот­ных.

Защитные реакции на внутриклеточный вирус действуют опосредованно через клетку, зараженную вирусом. Этот тип иммунитета называют клеточным, и действует он только против вирусов. Здесь главный орган — тимус, центральная фигура — Т-лимфоцит. Т-лимфоциты выделяют медиаторы, называемые лимфокинами, обеспечивающие развитие иммунных реакций. Например, Т-лимфоцит, обнаружив чужеродную клетку-ми­шень, выделяет медиатор, который не позволяет макрофагу обойти эту клетку. Она будет поражена Т-лимфоцитом и по­глощена макрофагом (реакция фагоцитоза). Имеются медиа­торы, уменьшающие клеточное размножение, лимфотоксины, которые уничтожают клетки-мишени путем их деструкции (ре­акция цитолиза).

Антигены.Антигенами называют чужеродные органические вещества коллоидной структуры, которые при поступлении в организм вызывают образование специфических антител (антигенность) и проявляют способность вступать во взаимодействие с ними (антигенная реакция). Эти свойства наиболее присущи белкам. Поэтому чужеродные белки, как и содержащие их сыворотки, токсины, бактерии, вирусы, называют полноценными антигенами. Липиды и сложные углеводы (полисахариды) не вызывают образования антител, но способны вступать в реакцию с ними. Такие вещества называют неполноценными антигенами (гаптенами). При введении в организм в смеси или в соединении с белками гаптены приобретают свойства полноценных антигенов. Известно, что в состав бактерийных клеток входят белки, полисахариды, липоиды и сложные комплексные соединения, то есть и полноценные антигены и гаптены. Хорошо выраженными антигенными свойствами обладают токсины микробов, яды растительного и животного происхождения (яды пчел, змей, скорпионов), различные ферменты.

Установлено, что антитела являются иммуноглобулинами сыворотки крови. Их разделяют на 5 классов: IgA, IgD, IgE, IgM, IgG.

Иммуноглобулины, действующие на возбудителей инфекционных болезней, относятся к трем из этих классов — IgA, IgG, IgM.

Бывают случаи, когда иммунный ответ организма на определенный антиген отсутствует. Такое состояние названо иммунологической толерантностью. Она возникает, если организм контактировал с данным антигеном в период эмбрионального развития. Так, телята, полученные от зараженных бруцеллезом коров, часто не реагируют на введение противобруцеллезной вакцины. Толерантность поддерживается в течение всего периода сохранения в организме соответствующего антигена. Возможна и неспособность к синтезу иммуноглобулинов, связанная с врожденной функциональной недостаточностью лимфоидной системы (врожденные иммунодефицита) или с действием некоторых вирусов, с тяжелыми воспалительными процессами, интоксикацией, дефицитом белков (приобретенные иммунодефицита).

Кроме антител (специфических для каждого вируса) организм вырабатывает защитные вещества — сывороточные и тканевые ингибиторы, способные взаимодействовать с вирусами и подавлять их активность, а также интерферон, противовирусный белок. Он характеризуется неспецифичностью своего действия — активен не только против вируса, который вызвал его появление, но и против ряда других вирусов. Вредное воздействие на вирусы оказывает повышенная температура тела. К неспецифическим факторам противовирусного иммунитета относится функция выделительной системы — вирусы могут выделяться со слюной, с секретом респираторного тракта, моло­ком, через кишечник.

Действие клеточных и гуморальных факторов иммунитета находится под влиянием общефизиологических и гормональных реакций и управляется центральной нервной системой.

В случае развития какой-либо инфекции защитные реакции общего характера постепенно приобретают специфическую направленность.

Факторы, понижающие сопротивляемость организма. Активность многообразных защитных приспособлений тесно связана с общим физиологическим состоянием организма и в значительной степени зависит от влияния внешних факторов. Количественная и качественная неполноценность рационов, нарушения требований зоогигиены, действие других неблагоприятных факторов внешней среды могут вызвать снижение сопротивляемости организма животного, способствуют развитию инфекции.

Аллергия и анафилаксия.

Аллергия — состояние измененной реактивности к определенному антигену, проявляющееся при повторном его поступлении в организм реакциями повышенной чувствительности (гиперчувствительности). Различают гиперчувствительность немедленного и замедленного типа. Основные формы реакций повышенной чувствительности немедленного типа — анафилаксия и сывороточная болезнь, инфекционная аллергия.

- Анафилаксия — реакция чрезмерно повышенной чувствительности организма к повторному парентеральному введению чужеродного белка. Вещества, вызывающие анафилаксию, называют анафилактогенами. Анафилактогенные свойства наиболее выражены у животных белков, особенно у сывороточных глобулинов.

Первую дозу белка, вызывающего анафилаксию, называют сенсибилизирующей. Повышенная чувствительность развивается у животных через 8—12 дней после введения этой дозы, достигает максимума через три недели, а затем постепенно ослабевает, но в общем может сохраняться несколько месяцев, а иногда и несколько лет.

Вторую дозу того же чужеродного белка называют разрешающей. После ее введения немедленно развивается анафилактический шок (беспокойство животного, сильная одышка, учащение пульса, клонические судороги, слюнотечение, усиленное потоотделение, отеки). Возможен быстро наступающий летальный исход.

У сельскохозяйственных животных анафилактическая реакция может возникнуть при введении чужеродной гипериммунной сыворотки (повторная инъекция лошадиной противо сибиреязвенной сыворотки крупному рогатому скоту, овцам или свиньям). С целью предупреждения шока в таких случаях сначала вводят небольшое количество сыворотки (десенсибилизирующая доза), а затем весь остальной ее объем (метод А. М. Безредки). Известны случаи анафилактических реакций при повторном введении вакцин, содержащих чужеродный белок, например, у крупного рогатого скота, сенсибилизированно­го лапинизированной противоящурной вакциной. Основа механизма анафилактического шока — реакция между поступившим в организм анафилактогеном и адсорбированными на поверхности клеток антителами к нему. В результате этой реакции высвобождается большое количество гистамина, ацетилхолина и других биологически активных веществ. Местное и общее действие этих веществ и определяет основные клинические проявления шока. В настоящее время известны неспецифические средства предупреждения анафилаксии — димедрол, супрастин, пипольфен, уретан, хлористый кальций и др. Все они обладают десенсибилизирующими свойствами.

- Сывороточная болезнь, являющаяся особой формой анафилактической реакции, развивается у некоторых животных после однократного и первичного введения больших доз чужеродной сыворотки. Появляется сыпь, напоминающая крапивницу, возникают сильный кожный зуд, отеки, повышается температура тела, увеличиваются лимфатические узлы, из-за болей в суставах затрудняются движения животных. Выздоровление наступает только через несколько дней. Для профилактики сывороточной болезни рекомендуют 30—60 мин прогревать сыворотку при 56 °С. В качестве лечебных средств можно использовать димедрол, дипразин.

Практическое использование достижений иммунологии.Важ­ное место в общем комплексе противоэпизоотических мероприя­тий занимает специфическая профилактика инфекционных бо­лезней. Для этого используют вакцины, иммунные сыворотки и выделенные из них иммуноглобулины.

Серологические реакции (реакции иммунитета) широко ис­пользуют при диагностике инфекционных болезней (обнаруже­ние антител или антигена), с целью быстрой индикации возбу­дителя в патологическом материале и объектах внешней среды. В этой связи необходимо упомянуть о методе флуоресцирующих антител, который сочетает специфичность серологической реак­ции и высокую чувствительность метода люминесцентной мик­роскопии. Этот метод основывается на соединении антигена с меченым антителом, в молекулу которого введен флуоресци­рующий краситель (обычно изоцианат флуоресцеина). При просмотре препаратов под люминесцентным микроскопом уль­трафиолетовые лучи вызывают желтовато-зеленое свечение комплекса антиген -+- меченое антитело. При прямом методе флуоресцирующих антител с помощью известных флуоресцирую­щих сывороток выявляют и идентифицируют антиген, при непря­мом — определяют антитело по известному антигену. Метод флуоресцирующих антител используют для экспресс-диагности­ки бешенства, болезни Ауески, чумы свиней, листериоза и мно­гих других инфекционных болезней. Внедряется в практику метод иммуноферментной диагностики, основанный на исполь­зовании антител, меченных светорассеивающими ферментами (пероксидазой хрена, например). В этом случае комплекс анти­ген + антитело можно выявить под обычным микроскопом. Для диагностики ряда инфекционных болезней, типирования микро­бов и анализа их антигенной структуры в последние годы ис­пользуют моноклональные антитела, выработанные только од­ним клоном (типом) иммунокомпетентных клеток и в связи с этим одинаковые по классу, типу, специфичности. Способностью вырабатывать только один тип антител обладают клеточные гибриды — гибридомы, искусственно получаемые путем слияния клеток селезенки животных, иммунизированных определен­ным антигеном, с опухолевыми клетками миеломы мышей.

Серологические реакции позволяют также определять имму­нологическую эффективность проведенной вакцинации живот­ных (изучают динамику титра сыворотки). Это важно для разработки рациональных схем иммунизации, изыскания опти­мальных доз и способов введения вакцин. Существенное значе­ние имеет изучение иммунологической структуры поголовья животных. Это позволяет выявлять группы животных, подлежа­щих дополнительной вакцинации, изучать масштабы распрост­ранения некоторых инфекций.

Аллергические пробы, как уже было сказано, применяют для диагностики ряда инфекционных болезней.

[youtube.player]

Основные этапы развития учения об иммунитете. Вариоляция. Дженнер-вакцинация. Разработка Пастером научных принципов искусственной иммунизации.

Гуморальная теория иммунитета Эрлиха. Плодотворная дискуссия между сторонниками клеточной и гуморальной теориями привела к расцвету учения об иммунитете против инфекционных болезней.

И.И.Мечников: "Под невосприимчивостью к заразным болезням надо понимать общую систему явлений, благодаря которым организм может выдерживать нападение болезнетворных микробов. В настоящее время невозможно дать более точное определение, так что бесполезно настаивать на этом".

Постепенное накопление данных о том, что иммунитет может быть не только против болезнетворных микробов.

1898-1899 гг. Борде - антитела к эритроцитам.

1900 г. Ландштейнер - учение о группах крови (изоантигены эритроцитов).

1944 г. Медовар: "Механизм, посредством которого элиминируется чужеродная кожа, принадлежит к общей категории активно приобретенных иммунных реакций".

В течение последующих 10 лет было доказано, что иммунитет срабатывает на чужие клетки, ткани или органы даже в том случае, если они отличаются всего по одному гену гистосовместимости, т.е. по минимальным генетическим признакам. Таким образом, возник вопрос: для чего нужен иммунитет?

В 1964 году Бернет сформулировал, положение о том, что с помощью иммунитета осуществляется постоянный надзор за обеспечением структурной и функциональной целостности организма. «Величайший смысл иммунитета, по-видимому, заключается в той роли, которую он играет в процессах, направленных на поддержание структурной и функциональной целостности любого сложного организма" (Бернет). А "центральным биологическим механизмом является механизм распознавания "своего" и "чужого" (Бернет).

Шестидесятые годы XX века - открытие феноменов "сингенного предпочтения" (1964 г. Хельстрем) и феномена "инактивации несингенных стволовых клеток" (1967 г. Петров).

Таким образом, иммунитет к инфекционным болезням - лишь часть общей системы защиты организма. В действительности же, функция иммунитета - защита организма от всего чужеродного, а не только от болезнетворных микроорганизмов.

Современное понимание иммунитета.

"Иммунитет - это способ защиты организма от живых тел и вирусов, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации. В понятие живых тел и веществ может быть включено все, несущее на себе печать работы чужеродного генома-бактерии, вирусы, простейшие, черви, белки, клетки, ткани, измененные аутоантигены, включая раковые" (Петров).

60-80 годы ознаменовались бурным развитием иммунологии. Открытие двух основных популяций лимфоцитов (Т– и В-лимфоциты) и изучение их функций, изучение структуры иммуноглобулинов, особенностей генетического контроля их биосинтеза, развитие учения о макрофагах, интерферонах, системе комплемента, о главной системе гистосовместимости, формирование новых направлений в иммунологии, кроме инфекционной (вакцинология, иммунохимия, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунология онтогенеза, иммуногематология, иммунопатология, учение о противоопухолевом иммунитете).

Иммунология - одна из самых фундаментальных медико-биологических наук.

Формы инфекционного иммунитета: врожденный и приобретенный иммунитеты. Классификация приобретенного иммунитета.

Врожденный (естественный, видовой) иммунитет, его особенности: передается по наследству, является неспецифическим. Факторы, влияющие на состояние видового иммунитета.

Анатомо-физиологические механизмы видового иммунитета: кожные покровы, слизистые оболочки, нормальная микрофлора организма, фагоцитоз, воспаление, лихорадка, барьерная роль лимфатических узлов, функции выделительных систем, гуморальные факторы (система комплемента), биологические механизмы самозащиты генетической системы клетки.

Важнейшими наиболее специализированными и универсальными механизмами иммунитета являются система макрофагов и система комплемента. Именно на их уровне происходит смыкание видового и приобретенного иммунитета.

Фагоцитоз. Мечников: у простейших фагоцитоз - акт питания, у позвоночных - акт защиты. Микрофаги (полиморфноядерные лейкоциты), макрофаги - моноциты и клетки РЭС. Современная классификация. Мононуклеарная система макрофагов (МФС), её характеристика.

Формы фагоцитоза - завершенный фагоцитоз, незавершенный фагоцитоз.

Этапы фагоцитоза - хемотаксис, прилипание (аттракция), поглощение и исход (три формы исхода).

Механизм уничтожения фагоцитированных бактерий (бактерицидного действия фагоцитов). В процессе фагоцитоза происходят "дыхательный" или "окислительный" взрыв, который приводит к образованию активных форм кислорода - супероксидного аниона (ОН), перекиси водорода Н2о и радикала гидроксила (ОН), которые и обусловливают бактерицидный эффект. Убитые клетки далее подвергаются действию ферментов лизосом. Макрофагам принадлежит исключительно важная роль в обеспечении защитных реакции. Основные функции, посредством которых они выполняют эту роль, могут быть разделены на 4 типа:

3) секреция биологически активных соединений;

4) обработка и представление антигена иммунокомпетентным клеткам, принимающим участие в формировании иммунного ответа (процессинг и представление антигена).

Функция фагоцитоза является центральной, поскольку она запускает секрецию обширного круга биологически активных соединений широкого спектра действия, в том числе медиаторов иммунного и воспалительного ответа, а также является предварительным условием процессинга и представления антигена.

Секреторная активность макрофагов.

Активация макрофагов представляет собой серию структурных и биохимических изменений, которые приводят в конечном итоге к повы­шению их функциональной активности, в частности, к угнетению внутри­клеточного размножения бактерий и к осуществлению макрофагами "окислительного" взрыва и к мобилизации других ее функций. Активированные макрофаги синтезируют и секретируют большой набор биологически активных соединений (более 50) и в этом отношении не имеют себе равных среди других типов клеток организма. Эти продукты, особенно простагландины, являются, с одной стороны, медиаторами воспаления и иммунного ответа, а с другой стороны, контролируют эффективность фагоцитоза, секрецию и активность самих макрофагов по типу положительной и отрицательной связи, обеспечивая тонкую саморегуляцию фагоцитарной активности. Макрофаги синтезируют также некоторые компоненты системы комплемента (C1q, С2, СЗ, С4, С5, факторы В, Д, Р, ингибиторы -факторы 1, Н; С1 - инактиватор).

Таким образом, система макрофагов является одним из главных защитных

механизмов естественной резистентности и приобретенного иммунитета (в последнем случае активность макрофагов стимулируется антителами).

Принято различать следующие формы макрофагов:

1) резидентные макрофаги- популяции из определенных анатомических областей организма без какой-либо индукции или эндогенного воспаления;

2) макрофаги воспалительного экссудата -клетки, мобилизованные (рекрутированные) из пула циркулирующих моноцитов крови;

3) индуцированные макрофаги - популяции, полученные под влиянием экспериментального воздействия;

4) активированные макрофаги - .клетки, изменяющие свои свойства и функции в результате инфекционного процесса или иммунизации.

В последние годы появились данные о том, что существует тканевая гетерогенность макрофагов. Возможно, что макрофаги в различных тканях различаются по своим функциям.

Комплемент - большая группа взаимодействующих между собой белков и гликопротеинов крови, имеющихся у всех позвоночных.

Система комплемента активируется по трем путям: по классическому, альтернативному и с помощью механизма С1-шунта.

Классический путь начинается с взаимодействия компонента С1q с комплексом антиген - антитело и последовательного вовлечения C1r, C1s , С4, С2, СЗ, а затем и остальных компонентов (С5, С6, С7, С8, С9), определяющих исход действия - лизис чужеродного объекта и стимуляцию всего фагоцитарного аппарата.

Альтернативный путь активации используется, когда нет антител, он индуцируется бактериями, вирусами, грибами, простейшими и др. агентами. В этом случае не участвуют компоненты С1, С4, С2, а инициация и контроль активации осуществляются с помощью дополнительных шести белков: факторов В, Д, Н, I, пропердина и СЗ.

Компонент СЗ играет центральную роль в обоих путях активации.

Третий путь активации комплемента наблюдается в случае дефицита компонента С4. В этом случае не образуется СЗ-конвертаза, а для индукции каскада последовательных взаимодействий компонентов системы комплемента необходима активация C1 (механизм С1-шунта).

Компоненты и регуляторы системы комплемента (а их в общей сложности около 20) синтезируются иммунокомпетентными клетками. Макрофаги синтезируют белки C1q , С2, СЗ, С4, С5, факторы В, Д, Р, ингибиторы - факторы I, H; CI - инактиватор (гены С2, С4 и фактора В связаны с седьмым локусом системы МНС).

Основные функции системы комплемента:

1) лизис чужеродных клеток, включая, бактерии.

2) опсонизация чужеродных клеток, включая, бактерии, которые становятся более доступными для макрофагов благодаря феномену иммунного прилипания (он обусловлен фиксацией на клетках СЗв, в меньшей степени - С4в, С5в, С3вi, С2 компонентов и фрагментов комплемента).

3) стимуляция хемотаксиса (она обусловлена действием С5а, в меньшей степени - СЗв, фрагмента Ва, комплекса С5в, 6, 7).

4) стимуляция фагоцитоза (присоединение к иммунному комплексу С1q или СЗв).

5) повышение сосудистой проницаемости (С5а, СЗе).

6) стимуляция анафилотоксинами (С5а, СЗ) внутриклеточных процессов, в результате которых из мастоцитов выбрасываются биологически активные соединения (гистамин, брадикинин, серотонин, лейкотриены и т.п.), которые обусловливают развитие воспаления.

Основные биологические механизмы самозащиты генома клетки (иммунитет на уровне организме и на уровне клетки):

1)Механизмы супрессии, или исправления нарушенного смысла генетической информации.

2)Механизмы репарации, или исправления структурных повреждений в ДНК.

3)Механизмы модификации и ограничения, контролируемые клеткой-хозяином (подавление размножения вируса в клетке).

4)Механизмы подавления в клетке репродукции чужеродного генома (интерферон).

5)Механизмы подавления выражения информации чужеродного генома, например, вируса, интегрированного в геном клетки-хозяина.

Интерферон как фактор, препятствующий репродукции вируса в клетке. Он не действует непосредственно на вирус, не препятствует его адсорбции на клетке и проникновению в клетку. Интерферон блокирует размножение вируса в клетке. Однако интерфероны обладают и другими важными биологическими функциями.

Их основные свойства:

1. Противоопухолевое действие.

2. Иммуномодулирующие действие.

3. Противобактериальное действие.

4. Противовирусное действие.

Типы интерферонов: α- интерферон (лейкоцитарный), β- интерферон (фибробластный) , γ- интерферон (лимфоцитарный, или иммунный). Они различаются по антигенным свойствам, устойчивости или лабильности при рН2 и по типам рецепторов, с которыми они взаимодействуют.

Перспектива использования интерферонов и других модуляторов биологической реактивности (лимфокины, интерлейкины, факторы некроза опухоли, моноклональные антитела и др.) для лечения злокачественных новообразований.

Лекция 7

Тема:ИММУНИТЕТ. ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ.

АНТИГЕНЫ. АНТИТЕЛА

Приобретенный иммунитет. Его особенности - не передается по наследству (по наследству передается способность вырабатывать иммунитет к определенному возбудителю), приобретается в процессе индивидуальной жизни, формируется в результате встречи с определенным возбудителем и носит всегда специфический характер.

Формы приобретенного иммунитета: естественный и искусственный, активный и пассивный, их характеристика. Факторы, влияющие на степень напряженности приобретенного иммунитета. Роль антигенов в иммунитете.

Определение понятия "антиген". Антигены - любые вещества, в том числе, содержащиеся в микроорганизмах и клетках, или выделяемые ими, которые несут признаки генетически чужеродной информации и при введении в организм вызывают развитие специфических иммунных реакций. Основные характеристики антигена: высокая молекулярная масса, чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность (видовая, групповая, типоспецифичность, гетероспецифичность и т.п.), способность антигена индуцировать синтез антител и взаимодействовать с ними. Специфичность взаимодействия антигена с антителом и значение этого обстоятельства.

Химическая природа антигенов. Антигенные свойства белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов. Полноценные и неполноценные антигены, гаптены и полугаптены. Свойства неполноценных антигенов - неспособность индуцировать синтез антител, способность взаимодействовать с ними. Специфичность антигенов. Опыты с конъюгированными белками. Фактор специфичности - детерминанта и шлеппер. Поливалентность антигенов в отношении детерминантных групп. Факторы, определяющие антигенность белка: чужеродность, жесткость структуры детерминантной группы. Факторы, определяющие антигенную специфичность белка: последовательность аминокислот, вторичная, третичная структура, поверхностные детерминантные группы, значение ароматических аминокислот. Антигенные свойства микробных полисахаридов. Адъювантные свойства липидов. Антигенные свойства нуклеиновых кислот.

Антигенное строение бактериальной клетки. Н-, О- и К- антигены, токсины как антигены. Перекрестно-реагирующие антигены. Родовые, видовые, групповые и типоспецифические антигены микробной клетки. Использование данных об антигенном строении бактерий для целей их классификации и идентификации.

Важнейшее свойство антигенов - их иммуногенность, способность обеспечивать формирование эффективного искусственного иммунитета.

Множество детерминантных групп. Определение эпитопов (наиболее иммуногенных детерминантных групп). Побочные реакции при иммунизации. Получение химических вакцин. Разная сила иммунного ответа, контролируемого Ir-генами у разных людей на один и тот же антиген и у одного и того же индивидуума на разные антигены.

Искусственные антигены на основе неприродных полиэлектролитов-поликатионов или полианионов. Их особенности - обходят контроль иммунного ответа со стороны тимуса и Ir-генов и являются сильными стимуляторами иммунного ответа даже у тех индивидуумов, у которых он генетически детерминирован как слабый ответ на данный антиген.

Проблема создания полностью искусственных вакцин. Носитель - неприродный полиэлектролит, эпитоп - главная детерминанта, определяющая тип специфического иммунитета (синтез протективных антител).

Трансплантационные антигены, их специфичность (аллотрансплантанты), значение. Генетический контроль синтеза трансплантационных антигенов.

Главная система гистосовместимости - МНС. Её значение. Связанные с МНС иммунологические свойства:

1)интенсивное отторжение трансплантатов тканей;

2)стимуляция образования антител;

3)стимуляция реакции в смешанной культуре лимфоцитов (стимуляция бласт-трансформации);

4)реакция "трансплантат против хозяина";

5)клеточная реакция лимфолиза;

6)контроль силы иммунного ответа (Ir-гены) и супрессии иммунного ответа (Is-гены);

7)контроль синтеза некоторых компонентов системы комплемента (С2,С4А, С4В, Bf ) .

У человека главная система гистосовместимости (HLA) включает 7 локусов, общая масса ее составляет 2-3 млн п.н., расположенных на коротком плече хромосомы 6.

Эти локусы следующие:

1.HLA - А (23 аллели)

2.HLA - В (49 аллелей)

3.HLA - С (8 аллелей)

Локусы А, В и С являются основными локусами трансплантационных антигенов. Они определяют синтез антигенов МНС класса I.

Эти локусы определяют синтез антигенов МНС класса II (Ia - антигенов).

7. Локус, отвечающий за синтез антигенов МНС класса III (белки системы комплемента - С2, С4А, С4В, Вf , они содержатся только в крови).

Седьмой локус сцеплен с генами Ia.

Антигены класса I состоят из двух цепей:

тяжелая цепь - α - гликопротеин, 45 кДа;

легкая цепь - β - микроглобулин, 11,6 кДа.

Антигены МНС класса I имеют, по-видимому, все клетки, но степень их экспрессии в разных тканях различная. Они определяет индивидуальную антигенную специфичность и необходимы Т-киллерам для распознавания чужеродных (вирусных) антигенов. При этом образуется комплекс: чужеродный антиген - трансплантационный антиген, который и атакуется Т-киллерами.

Антигены МНС класса II также состоят из двух полипептидных цепей:

α. - цепь - гликопротеин, 35 кДа;

β - цепь - гликопротеин, 25 кДа.

Антигены МНС класса II имеют макрофаги, В- и Т - лимфоциты. Эти антигены необходимы на всех стадиях иммунологического процесса - на стадии распознавания представляемого антигена, межклеточных иммунологических взаимодействий и дифференцировки иммунокомпетентных клеток.

Антигены МНС класса II участвуют в формировании всех видов иммунного ответа (противоинфекционного, противоопухолевого, противотрансплантационного и др.). На мембранах клеток-носителей антигены класса II располагаются независимо от антигенов класса I, иммуноглобулинов и Fc- рецепторов. Увеличение концентрации антигенов класса II на макрофагах наблюдается при фагоцитозе, антигенной стимуляции и действии лимфокинов. Специфичность структуры рецепторов антигенов класса II и класса I уступает только специфичности активных центров антител.

Значение системы гистосовместимости в пересадке тканей. Сложность подбора донора и реципиента с наборами одинаковых трансплантационных генов. Вероятность подбора двух людей с одинаковым фенотипом крайне незначительна.

Корреляция между некоторыми аллелями и наклонностью лиц, у которых они имеются, к определенным болезням.

88-96% людей, страдающих анкилозирующим спондилитом, имеют аллель НIА-В27.

Аллели (от греческого allelon - друг друга) - гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных (парных) хромосом и определяющие направление развития одного и того же признака. Каждый ген может находиться, по крайней мере, в двух аллельных состояниях (определяемых его структурой), одно из которых обычно обеспечивает максимальное развитие признака (доминантная аллель), другой - приводит к частичной или полной утрате его проявления (рецессивная аллель). В каждой из гомологичных хромосом может располагаться лишь одна аллель данного гена, а в диплоидном наборе хромосом присутствует по две аллели каждого гена (по одной в каждой родительской хромосоме).

Лекция 8.

Тема:ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ. ФОРМЫ ИММУННОГО ОТВЕТА. АНТИТЕЛА.

[youtube.player]