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 антителк 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.
