Занятие №1. Введение в иммунологию.

Занятие №2. Функциональная организация иммунной системы

Термин «иммунитет» происходит от латинского слова «immunis» (так в древнем Риме называли гражданина, свободного от определенных государственных повинностей).

Иммунитет – функция иммунной системы, обеспечиваемая совокупностью клеточных и гуморальных механизмов, состоящая в распознавании антигенов, несущих признаки генетической чужеродности и их элиминации из внутренней среды организма.

Выделяют иммунитет врожденный и приобретенный.

Приобретенный иммунитет подразделяют также на естественный (приобретаемый в течение жизни организмом при естественном контакте с патогенами) и искусственный (создаваемый в ходе искусственной активации иммунной системы – вакцинации, например).

Искусственный приобретенный иммунитет может быть активным (когда в организм вводятся антигены, то есть вакцины), или пассивным (при введении в организм антител, то есть сывороток).

Иммунную систему схематично можно разделить на две основные части:

1. Клеточный иммунитет.

2. Гуморальный иммунитет.

Кроме того, существуют сложные и многообразные системы неспецифической защиты организма (система фагоцитоза, система комплемента, лизоцим, белки острой фазы, кининовая система и т.д.).

Антигены – вещества, специфически реагирующие с антителами или клеточными рецепторами и способные индуцировать продукцию антител либо специфические клеточные реакции.

Вещества, реагирующие с антителами, но неспособные при введении в организм вызвать продукцию антител, называются гаптенами.

Участок молекулы антигена, обладающий способностью связываться с активным центром антитела или антигенсвязывающего рецептора лимфоцита, называется антигенной детерминантой.

Антитела – вещества, продукция которых может быть вызвана введением в организм антигенов. Непременным свойством антител является их способность специфически связываться с антигенами.

РАСПОЗНАВАНИЕ АНТИГЕНА

В основе современной теории специфического распознавания антигенов иммунной системой лежат следующие представления.

1. Наличие на поверхности лимфоцитов специфических антигенсвязывающих рецепторов, наличие которых не зависит от того, встречался ли ранее организм с данным антигеном или нет.

2. На одном лимфоците может быть рецептор только одной специфичности.

3. Лимфоциты с рецепторами определенной специфичности составляют клон, т. е. являются потомками одной родительской клетки.

4. Распознавание антигена невозможно без участия макрофагов. Последние осуществляют презентацию (представление) антигена лимфоциту.

6. Распознавание «чужого» происходит в «контексте» распознавания «своего». Иными словами, антигенсвязывающий рецептор Т-лимфоцита распознает на поверхности макрофага молекулярный комплекс, состоящий из собственного антигена гистосовместимости и чужеродного антигена.

Структура антител (иммуноглобулинов)

Иммуноглобулины составляют от 15 до 20% белков плазмы крови.

Структура антител была установлена в 1959 году одновременно Роднейем Портером (Англия, Оксфорд) и Джеральдом Эдельманом (США, Рокфеллеровский университет).

Молекула антитела (Ig G) состоит из двух тяжелых и двух легких полипептидных цепей, соединенных между собой дисульфидными связями.

Константные участки цепей ответственны за другие свойства молекулы иммуноглобулинов. В области С_н2 и С_н3 доменов располагаются соответственно участок фиксации комплемента и участок, ответственный за фиксацию антител к клеткам, например к макрофагам, тучным клеткам, лимфоцитам; С_н 4 обеспечивает связывание мономеров в сложные агрегаты.

Ig M (5-10% от общего количества) могут активировать систему комплемента, первыми синтезируются организмом новорожденных, их содержание повышается в течение первой недели и к году достигает уровня взрослых;

Ig A (10-15% от общего количества) секретируются в различные жидкости тела и обеспечивают секреторный иммунитет, синтезируются со 2-3-й недели новорожденности;

Ig E (0,2% от общего количества) прикрепляются к специфическим рецепторам на поверхности тучных клеток и базофилов и, если они связываются с антигеном, из клеток начинают высвобождаться заключенные в них биологически активные вещества, вызывая аллергические явления;

Ig D (0,2% от общего количества) функционируют в качестве мембранных рецепторов для антигена;

Ig G (75% от общего количества) проявляют разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плацентарный барьер, передаются от матери и сохраняются в организме новорожденного в течение 3-х месяцев, обеспечивая ему естественный пассивный иммунитет; синтезируются в организме ребенка со 2-3 месяца

ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Существует своеобразная иерархия органов иммунной системы, в которой можно выделить первичные и вторичные лимфоидные органы. К первым относятся тимус (вилочковая железа) и костный мозг (у птиц еще и фабрициева сумка), ко вторым – лимфатические узлы, селезенка, а также лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками (лимфатические фолликулы пищевого и дыхательного трактов: небные миндалины; носоглоточная миндалина; бронхоасоциированная лимфатическая ткань; лимфатическая ткань, ассоциированная с кишечником (GAIT), включая аппендикс и пейеровы бляшки).

Указанные органы связаны между собой и с остальными тканями организма с помощью кровеносной системы и лимфатических путей. По ним передвигаются рециркулирующие лимфоциты, за счет которых и осуществляется эта связь.

Костный мозг. Именно в костном мозге из стволовой клетки возникают все форменные элементы крови, в том числе и предшественники различных популяций лимфоцитов, а также макрофагальные клетки. У млекопитающих костный мозг является эквивалентом фабрициевой сумки птиц – здесь созревают В-лимфоциты.

Тимус. Тимус представляет собой орган, принимающий Т-клетки и осуществляющий созревание или отбор антигенспецифических Т-клеток и осуществляющий избирательное освобождение этих клеток на периферию.

На определенных стадиях созревания тимоцитов происходят следующие события:

экспрессия антигенспецифических рецепторов;

появление или отбор клеток, распознающих продукты специфических для тимуса МНС-генов, необходимых для взаимодействия клеток иммунной системы;

появление на клетках достаточного количества рецепторов, отвечающих за доставку лимфоцитов из кровяного русла в организованные лимфоидные ткани;

приобретение Т-клетками способности осуществлять помощь, «убийство» или супрессию.

Зрелый тимус представляет собой эпителиально-лимфоидный орган, состоящий из трех отдельных слоев (наружного и внутреннего коркового и мозгового), каждый из которых содержит лимфоидные клетки одного определенного класса и нелимфоидные клетки, обеспечивающие необходимое микроокружение для созревания лимфоцитов.

Сформировавшиеся тимусные лимфоциты среднего размера движутся по направлению к мозговому слою – на их пути расположены корковые макрофаги, выполняющие функцию разрушителей («могильщиков»). Они участвуют в разрушении и фагоцитозе уже погибших или обреченных на гибель тимусных лимфоцитов.