Развитие Т- и В-лимфоцитов
Лекция 13. Иммунная система 1. Системы защиты организма. 2. Механизмы защиты организма. Иммунитет. 3. Развитие Т- и В-лимфоцитов. 4. Механизмы иммунитета. 5. Типы иммунитета. 6. Регуляция иммунитета. 7. Система интерферона. Системы защиты организма В реакциях организма, направленных на поддержание генетического постоянства внутренней среды организма, важнейшую роль играют механизмы защиты от инфекций и продуктов повреждения собственных клеток. Здоровый организм защищает себя от структурно чужеродных агентов, используя разнообразные биологические механизмы и способы. Защиту организма реализуют две системы: 1. Неспецифическая система выступает как первая линия защиты, когда чужеродные агенты распознаются и удаляются без учета их индивидуальной специфики. Это быстрая защита от широкого спектра антигенов, её сила не возрастает при повторном контакте с ними. Неспецифическая система защиты организма включает: - анатомические барьеры (кожу; слизистые оболочки); - физиологические барьеры (микробицидные экзосекреты – лизоцим слюны, соляную кислоту желудка, литические пищеварительные ферменты кишечника и др.); - сосудистые реакции организма, ограничивающие поступление во внутреннюю среду внешних факторов (быстрый локальный отек в очаге повреждения); - стандартный воспалительный ответ в случае проникновения микроорганизмов во внутреннюю среду организма; - доиммунный (или неспецифический) фагоцитоз микробных тел нейтрофилами и моноцитами/макрофагами; - поведенческие реакции (гигиенические навыки, избегание контактов с зараженными и др.). Клеточные факторы неспецифической системы защиты. Первые клетки, с которыми взаимодействуют проникшие во внутреннюю среду организма микробы, - это фагоциты. «Профессиональными» фагоцитами являются всего два типа дифференцированных клеток – моноциты/макрофаги и нейтрофилы.
2. Специфическая система (иммунная) как более совершенная защита организма от биологической агрессии выполняет функции специфического распознавания, запоминания и удаления антигенов. В процессе эволюции, начиная с древних челюстных рыб, у многоклеточных организмов появились особые клетки – лимфоциты, а с ними и новый механизм защиты – иммунитет. Механизмы защиты организма. Иммунитет Иммунитет - это способность организма защищать себя от возбудителей болезней (бактерий, вирусов и др.), а также от инородных веществ. Чтобы разобраться в сложных вопросах, связанных с иммунологической защитой организма от инфекций необходимо усвоить некоторые понятия. Антитело – это молекула, синтезированная организмом животного в ответ на присутствие чужеродного вещества, которая обладает с этим веществом высокой степенью химического сродства. Все антитела – это белки, называемые также иммуноглобулинами. Антигены – это вещества, несущие признаки чужеродной генетической информации и вызывающие иммунный ответ организма. Обычно антигены представляют собой белки или полисахариды. Именно антигены распознают антитела. При взаимодействии антигена с антителом образуется неактивный комплекс "антиген-антитело". Антигены делятся на: инфекционные и неинфекционные. На мембранах всех клеток расположены молекулы белков главного комплекса гистосовместимости. Изоантигены (внутривидовые антигены) — антигены, происходящие от одного вида организмов, но генетически чужеродные для каждого индивидуума. Наибольшее значение имеют эритроцитарные антигены, особенно антигены системы АВ0 и системы Rh-hr. Лимфоциты - это главные клетки иммунного ответа. Функции лимфоцитов: 1. Обеспечение клеточного и гуморального иммунитета. 2. Участие в регуляции гемопоэза. 3. Участие в регуляции хемотаксиса и активности фагоцитов. Виды лимфоцитов: 1. Тимусзависимые или Т-лимфоциты. 2. Бурса-зависимые или β-лимфоциты. 3. Нулевые или естественные киллеры. К органам иммунной системы относятся: 1. Центральные (первичные): костный мозг и тимус. 2. Периферические (вторичные): селезенка; лимфатические узлы; мукозноассоциированная лимфоидная ткань (МАЛТ); дерматоассоциированная лимфоидная ткань (ДАЛТ). Лимфоидные органы иммунитета Развитие Т- и В-лимфоцитов Тимус расположен в грудной клетке под грудиной. Он начинает функционировать в период внутриутробного развития и проявляет наибольшую активность в момент рождения. После окончания вскармливания материнским молоком тимус уменьшается в размерах и вскоре перестает функционировать. Опыты на мышах показали, что при удалении этой железы у новорожденных, в крови наблюдалась хроническая недостаточность лимфоцитов, что было причиной их гибели. Т-лимфоциты образуются не в тимусе, а в костном мозге. Но только после пребывания в тканях тимуса они становятся способными осуществлять свои функции. Процесс созревания Т-клеток не совсем ясен. Известно, что тимус выделяет гормон тимозин, который, возможно, способствует созреванию этих клеток. Роль тимуса, как эндокринной железы практически не изучена. В тканях тимуса находятся незрелые клетки, называемые тимоцитами. После взаимодействия с антигеном Т-клетки начинают производить сложные молекулы лимфокины, которые помогают им уничтожать чужеродные частицы. Кроме того, они образуют клоны клеток, которые способны узнавать данный антиген. Зрелые Т-лимфоциты способствуют созреванию В-клеток. В-клетки как и Т-лимфоциты образуются в косном мозге, но созревают в другом месте – в лимфатических узлах, селезенке и печени. Когда поверхностные рецепторы В-лимфоцитов узнают соответствующий им антиген, то эти клетки начинают делиться, давая клон плазматических клеток и "клеток памяти". Плазматические клетки генетически идентичны друг другу. Они синтезируют огромные количества антител одного вида. Клетки, образующие антитела живут всего несколько дней, но в это время они синтезируют антитела со скоростью 2000 молекул в секунду! К сожалению, нам мало, что известно о "клетках памяти".
Механизмы иммунитета У млекопитающих сложились два механизма иммунитета: клеточный и гуморальный. Существование, упомянутых механизмов связано с наличием в организме нескольких типов клеток, и прежде всего, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. Клеточный механизм (И.И. Мечников) иммунитета связан с Т-клетками, которые при взаимодействии с антигеном распознают его и начинают размножаться, образуя клон таких же Т-клеток. Клетки этого клона вступают в борьбу с носителем антигена и уничтожают его. Гуморальный механизм (Пауль Эрлих) связан с В-лимфоцитами. При встрече с антигеном данные клетки также дают клон клеток, но которые синтезируют антитела. Антитела связываются с антигенами и ускоряют их захват фагоцитами. Оба эти механизма дополняют друг друга и являются двумя неразрывными сторонами единого иммунного ответа. К специфическим иммунным ответам относят Т-клеточные и В-клеточные ответы. Т-КЛЕТОЧНЫЕ ОТВЕТЫ приводят к образованию эффекторных Т-лифоцитов. Первичный Т-клеточный ответ: Т-лимфоциты распознают антиген, представленный им моноцитами/макрофагами, и в результате переходят в активированное состояние; активированные Т-лимфоциты пролиферируют и дифференцируются в эффекторные клетки (Т-киллеры, Т-лимфокиновые клетки) и Т-клетки памяти (Рис. 1). Т-киллеры уничтожают клетки, несущие антиген. Т-лимфокиновые клетки выделяют лимфокины – гормоноподобные вещества, активирующие другие клетки организма, например, макрофаги и гемопоэтические стволовые клетки. Долгоживущие клетки Т-памяти циркулируют в крови и представляют собой не до конца дифференцированные Т-лимфоциты; в определенных случаях они могут распознавать антиген даже спустя годы после первого контакта. Вторичный Т-клеточный ответ. При повторном контакте с антигеном долгоживущие клетки Т-памяти инициируют вторичную реакцию, в ходе которой они пролиферируют более интенсивно, чем при первичном ответе, в результате быстро образуется большое количество Т-эффекторов, T-хелперов, Т-супрессоров. Т-хелперы, долгоживущие лимфоциты, высвобождают так называемые факторы роста В-лимфоцитов. Т-супрессоры тормозят активность В- и Т-лимфоцитов и предупреждают тем самым чрезмерные иммунные реакции. Этот результат выражается в том, что повторный иммунный ответ гораздо эффективнее первого. При первичном иммунном ответе сывороточные антитела определяются через 1–2 недели после того, как организм сталкивается с новым антигеном. При этом преобладают иммуноглобулины класса М. Если организм уже отвечал на данный антиген, повторная экспозиция ведет к более быстрому и мощному ответу (вторичный иммунный ответ). При этом преобладают IgG. Это возможно лишь в том случае, когда клетки существуют достаточно длительное время. Про плазматические клетки нам известно, что живут они недолго, значит, в повторном иммунном ответе должны участвовать какие-то другие клетки. ГУМОРАЛЬНЫЕ, или B-КЛЕТОЧНЫЕ ОТВЕТЫ приводят к образованию антител. Первичный гуморальный В-клеточный ответ обеспечивается В-лимфоцитами: T-хелперы распознают АГ, представленный им моноцитами/макрофагами; активируют B-лимфоциты, которые пролиферируют и дифференцируются в антителообразующие плазматические клетки; начинается синтез антител, от их класса зависит характер последующего иммунного ответа (Рис. 2). Вторичный гуморальный иммунный ответ возникает при повторном попадании антигена. Он приводит к мощной активации плазматических клеток, происходит экспоненциальное нарастание количества антител. По скорости это реакция немедленного типа. Реакция антиген-антитело сводится к специфическому взаимодействию активных центров антител и антигенных детерминант антигенов. В простейшем случае образуется комплекс антиген-антитело (реакция преципитации), в котором антиген теряет свои патологические свойства. Если антиген имеет несколько антигенных детерминант, то образуются высокомолекулярные агрегаты, которые выпадают в осадок (реакция агглютинации) и в последующем фагоцитируются. Участие антител в иммунном ответе состоит в реакции опсонизации антигенов.
Типы иммунитета Существует несколько типов иммунитета: естественный и приобретенный. 1. Естественный: a. пассивный иммунитет (врожденный) - это иммунитет, возникающий в утробе матери. Антитела матери, проходя через плаценту, защищают плод от инфекции. Этот тип иммунитета кратковременный, он может действовать в течение 10 дней после рождения ребенка. b. активный иммунитет (приобретенный) – это долговременный тип иммунитета. Он вырабатывается в результате перенесенной болезни или бывает наследственным. Естественный активный иммунитет может сохраняться в течение всей жизни, как это имеет место в случае таких "детских" болезней, как корь, скарлатина, ветрянка, паротит ("свинка") и др. 2. Приобретенный: a. пассивный иммунитет по времени кратковременный. Он создается искусственно введением готовых антител от одного индивидуума другому. Так вводят антидифтерийную или противостолбнячную сыворотки. Сыворотка - это препарат, содержащий готовые антитела. b. активный иммунитет достигается введением вакцин. Вакцина – это препарат, содержащий инактивированный или ослабленный антиген безопасный для человека, но вызывающий синтез антител. С помощью вакцинации удалось победить такую болезнь как оспа, сократить заболеваемость дифтерией, полиомиелитом, туберкулезом и другими. В настоящее время помимо традиционных способов получения вакцин разрабатываются генно-инженерные способы, которые сделают вакцины еще более безопасными для использования.
Регуляция иммунитета Интенсивность иммунного ответа во многом определяется состоянием нервной и эндокринной систем. Установлено, что раздражение различных подкорковых структур мозга (таламуса, гипоталамуса, серого бугра) может сопровождаться как усилением, так и торможением иммунной реакции на введение антигенов. Показано, что возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы и введение адреналина усиливают фагоцитоз и повышают интенсивность иммунного ответа. Активация парасимпатического отдела вегетативной нервной системы приводит к противоположным реакциям. Интенсивные стрессы, а также состояние депрессии угнетают иммунитет, что сопровождается повышенной восприимчивостью к различным заболеваниям, в том числе к развитию злокачественных новообразований. За последние годы установлено, что гипофиз и эпифиз с помощью особых пептидных биорегуляторов, получивших наименование "цитомедины", контролируют деятельность тимуса. Передняя доля гипофиза является регулятором преимущественно клеточного, а задняя - гуморального иммунитета. Система интерферона Интерфероны – это группа белков, имеющих сходные антивирусные свойства. Вырабатываются эти белки клетками большинства типов тканей и действуют в большей или меньшей степени против всех вирусов. Клетки при заражении вирусом, начинают производить интерферон. Этот белок сам не обладает антивирусным действием, но он запускает цепь событий в клетке, которые препятствуют размножению вируса. Образование интерферона могут вызывать не только вирусы, но и другие агенты, например двуспиральные РНК, синтетические полинуклеотиды и бактериальные эндотоксины. Биологическая активность интерферона очень высока. У мышиного интерферона, например, она составляет 2 млрд. единиц в 1мл. Одна единица интерферона снижает образование вирусов приблизительно на 50%. Это на практике означает, что достаточно одной молекулы интерферона, чтобы сделать клетку устойчивой к вирусной инфекции. Однако беда состоит в том, что выработка этих белков начинается уже после инфицирования клеток вирусом. Поэтому интерфероны – это скорее профилактические средства, нежили лекарственные. Интерфероны вызывают ряд других биологических эффектов, в том числе подавляют размножение клеток. Это свойство пытались использовать для борьбы с раком, но без видимых успехов. Система интерферона – это часть общей защитной системы организма и достаточно эффективная профилактика против вирусных заболеваний.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (289)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |