Язва желудка 

Гуморальный специфический иммунитет. Виды иммунитета. Иммунная защита. Подробнее о Т-лимфоцитах

ФГОУ ВПО «Московская Государственная Академия Ветеринарной Медицины и Биотехнологии им. К.И. Скрябина»

на тему: «Гуморальный иммунитет»

Выполнила:

Москва 2004

Введение

АНТИГЕНЫ

антитела, строение и функции иммуноглобулинов

СИСТЕМА КОМПОНЕНТОВ КОМПЛЕМЕНТА

    альтернативный путь активации

    классический путь активации

цитокины

    интерлейкины

    интерфероны

    факторы некроза опухолей

    колониестимулирующие факторы

другие биологически активные вещества

    бактериолизины

    ингибиторы ферментативной активности бактерий и вирусов

    пропердин

    другие вещества…

ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ

Список использованной литературы

Введение

К гуморальным иммунным компонентам относятся самые разнообразные иммунологически активные молекулы, от простых, до весьма сложных, которые продуцируются иммунокомпетентными и другими клетками и участвуют в защите организма от чужеродного или своего дефектного:

    иммуноглобулины,

    цитокины,

    система компонентов комплемента,

    белки острой фазы,

    ингибиторы ферментов, подавляющие ферментативную активность бактерий,

    ингибиторы вирусов,

    многочисленные низкомолекулярные вещества, являющиеся медиаторами иммунных реакций (гистамин, серотонин, простагландины и другие).

    огромное значение для эффективной защиты организма имеют также насыщенность тканей кислородом, рН среды, наличие Са 2+ и Mg 2+ и других ионов, микроэлементы, витамины и др.

Все эти факторы функционируют взаимосвязано друг с другом и с клеточными факторами иммунной системы. Благодаря этому поддерживается точная направленность иммунных процессов и в конечном итоге генетическое постоянство внутренней среды организма.

Антигены

Антиген – генетически чужеродное вещество (белок, полисахарид, липополисахарид, нуклеопротеин), способное, при введении в организм или при образовании в организме, вызывать специфический иммунный ответ и взаимодействовать с антителами и антигенраспознающими клетками.

Антиген содержит несколько различных или повторяющихся эпитопов. Эпитоп (антигенная детерминанта) – отличительная часть молекулы антигена, обуславливающая специфичность антител и эффекторных Т-лимфоцитов при иммунном ответе. Эпитоп комплементарен активному центру антител или Т-клеточному рецептору.

Антигенные свойства связаны с величиной молекулярной массы, которая должна быть не менее десятка тысяч. Гаптен – неполноценный антиген в виде небольшой химической группы. Самостоятельно гаптен не вызывает образования антител, но может взаимодействовать с антителами. Когда гаптен соединяется с крупномолекулярным белком или полисахаридом, то это комплексное соединение приобретает свойства полноценного антигена. Это новое комплексное вещество получило название конъюгированного антигена.

Антитела, строение и функции иммуноглобулинов

А
нтитела – иммуноглобулины, продуцируемые В-лимфоцитами (плазматическими клетками). Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулы иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента – Fab (Fragment antigen binding) и Fc (Fragment cristallizable). Активный центр антител – антигенсвязывающий участок Fab-фрагмента иммуноглобулина, образованный гипервариабельными участками Н- и L-цепей; связывает эпитопы антигена. В активном центре имеются специфичные комплементарные участки к определенным антигенным эпитопам. Fc-фрагмент может связывать комплемент, взаимодействует с мембранами клеток и участвует в переносе IgG через плаценту.

Домены антител – компактные структуры, скрепленные дисульфидной связью. Так, в IgG различают: V – домены легких (V L) и тяжелых (V H) цепей антитела, расположенные в N-концевой части Fab-фрагмента; С-домены константных участков легких цепей (C L); С-домены константных участков тяжелых цепей (C H 1, C H 2, C H 3). Комплементсвязывающий участок находится в C H 2-домене.

Моноклональные антитела являются однородными и высоко специфичными. Их продуцирует гибридома – популяция гибридной клетки, полученной слиянием антителообразующей клетки определенной специфичности с «бессмертной» клеткой миеломы.

Выделяют такие свойства антител как:

    аффинность (аффинитет) – сродство антител к антигенам;

    авидность – прочность связи антитела с антигеном и количество связанного антигена антителами.

Молекулы антител отличаются исключительным разнообразием, связанным, в первую очередь, с вариабельными областями, расположенными в N-концевых участках легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина. Остальные участки относительно неизменны. Это позволяет выделить в молекуле иммуноглобулина вариабельные и константные области тяжелых и легких цепей. Отдельные участки вариабельных областей (так называемые гипервариабельные участки) отличаются особым разнообразием. В зависимости от строения константных и вариабельных областей иммуноглобулины могут быть разделены на изотипы, аллотипы и идиотипы.

Изотип антител (класс, подкласс иммуноглобулинов – IgM, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE) определяется С-доменами тяжелых цепей. Изотипы отражают разнообразие иммуноглобулинов на уровне биологического вида. При иммунизации животных одного вида сывороткой крови особи другого вида образуются антитела, распознающие изотипические специфичности молекулы иммуноглобулина. Каждый класс иммуноглобулинов имеет свою изотипическую специфичность, против которой могут быть получены специфические антитела, например, кроличьи антитела против IgG мыши.

Наличие аллотипов обусловлено генетическим разнообразием внутри вида и касается особенностей строения константных областей молекул иммуноглобулинов у отдельных лиц или семей. Это разнообразие имеет такую же природу, как и различия людей по группам крови системы АВО.

Идиотип антител определяется антигенсвязывающими центрами Fab-фрагментов антител, то есть антигенными свойствами вариабельных участков (V-областей). Идиотип состоит из набора идиотопов – антигенных детерминант V-областей антитела. Идиотипы представляют собой участки вариабельной части молекулы иммуноглобулина, которые сами являются антигенными детерминантами. Антитела, полученные против таких антигенных детерминант (антиидиотипические антитела), способны различать антитела разной специфичности. С помощью антиидиотипических сывороток можно обнаружить одну и ту же вариабельную область на разных тяжелых цепях и в разных клетках.

По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Антитела, принадлежащие к разным классам, отличаются друг от друга во многих отношениях по периоду полураспада, распределению в организме, способности фиксировать комплемент и связываться с поверхностными Fc-рецепторами иммунокомпетентных клеток. Поскольку иммуноглобулины всех классов содержат одни и те же тяжелые и легкие цепи, а также одинаковые вариабельные домены тяжелых и легких цепей, указанные выше различия должны быть обусловлены константными областями тяжелых цепей.

IgG - основной класс иммуноглобулинов, находящихся в сыворотке крови (80% всех иммуноглобулинов) и тканевых жидкостях. Имеет мономерное строение. Вырабатывается в большом количестве при вторичном иммунном ответе. Антитела этого класса способны активировать систему комплемента и связываться с рецепторами на нейтрофилах и макрофагах. IgG является главным опсонизирующим иммуноглобулином при фагоцитозе. Поскольку IgG способен преодолевать плацентарный барьер, ему принадлежит главная роль в защите от инфекций в течение первых недель жизни. Иммунитет новорожденных усиливается также благодаря проникновению IgG в кровь через слизистую оболочку кишки после поступления туда молозива, содержащего большие количества этого иммуноглобулина. Содержание IgG в крови зависит от антигенной стимуляции: уровень его чрезвычайно низкий у животных, содержащихся в стерильных условиях. Он быстро повышается при помещении животного в нормальные условия.

IgM составляет примерно 6% иммуноглобулинов сыворотки крови. Молекула образована комплексом из пяти связанных мономерных субъединиц (пентамер). Синтез IgM начинается до рождения. Это первые антитела, продуцируемые развивающимися В-лимфоцитами. Кроме того, они первыми появляются в мембраносвязанной мономерной форме на поверхности В-лимфоцитов. Полагают, что IgM в филогенезе иммунного ответа позвоночных появился раньше, чем IgG. Антитела этого класса выделяются в кровь на ранних стадиях первичного иммунного ответа. Связывание антигена с IgM вызывает присоединение Clq-компонента комплемента и его активацию, что приводит к гибели микроорганизмов. Антитела этого класса играют ведущую роль в выведении микроорганизмов из кровотока. Если у новорожденных в крови обнаруживается высокий уровень IgM, то это обычно указывает на внутриутробное заражение плода. У млекопитающих, птиц и пресмыкающихся IgM является пентамером, у земноводных - гексамером, а у большинства костистых рыб - тетрамером. При этом в аминокислотном составе константных участков легких и тяжелых цепей IgM различных классов позвоночных не выявлено существенных различий.

IgA существует в двух формах: в сыворотке крови и в секретах экзокринных желез. Сывороточный IgA составляет примерно 13% общего содержания иммуноглобулинов в крови. Представлены димерные (преобладают), а также три- и тетрамерные формы. IgA в крови обладает способностью связывать и активировать комплемент. Секреторный IgA (slgA) - основной класс антител в секретах экзокринных желез и на поверхности слизистых оболочек. Он представлен двумя мономерными субъединицами, связанными с особым гликопротеином - секреторным компонентом. Последний вырабатывается клетками железистого эпителия и обеспечивает связывание и транспорт IgA в секреты экзокринных желез. Секреторный IgA блокирует прикрепление (адгезию) микроорганизмов к поверхности слизистых оболочек и ее заселение ими. slgA может также играть роль опсонина. Высокие уровни секреторного IgA в молоке матери защищают слизистые оболочки пищеварительного тракта младенца от кишечных инфекций. При сопоставлении различных секретов оказалось, что максимальный уровень slgA обнаружен в слезах, а наибольшие концентрации секреторного компонента - в слезных железах.

IgD составляет менее 1 % общего содержания иммуноглобулинов в сыворотке крови. Антитела этого класса имеют мономерное строение. Они содержат большое количество углеводов (9-18%). Этот иммуноглобулин отличается чрезвычайно высокой чувствительностью к протеолизу и небольшим периодом полураспада в плазме крови (около 2,8 сут.). Последнее, возможно, обусловлено большой протяженностью шарнирной области молекулы. Почти весь IgD вместе с IgM находится на поверхности лимфоцитов крови. Полагают, что эти антигенные рецепторы могут взаимодействовать между собой, контролируя активацию и супрессию лимфоцитов. Известно, что чувствительность IgD к протеолизу возрастает после связывания с антигеном.

Плазматические клетки, секретирующие IgD, были найдены в миндалинах. Они редко встречаются в селезенке, лимфатических узлах и лимфоидных тканях кишки. Иммуноглобулины этого класса являются главной мембранной фракцией на поверхности В-лимфоцитов, выделенных из крови больных лейкозами. На основании этих наблюдений была выдвинута гипотеза о том, что молекулы IgD являются рецепторами лимфоцитов и, возможно, участвуют в индукции иммунологической толерантности.

IgE присутствует в крови в следовых количествах, составляя лишь 0,002% всех иммуноглобулинов в сыворотке крови. Подобно IgG и IgD, имеет мономерное строение. Вырабатывается преимущественно плазмоцитами в слизистых оболочках пищеварительного тракта и респираторных путей. Содержание углеводов в молекуле IgE составляет 12%. При подкожной инъекции этот иммуноглобулин задерживается в коже на длительное время, связываясь с тучными клетками. В последующем взаимодействие антигена с такой сенсибилизированной тучной клеткой приводит к ее дегрануляции с высвобождением вазоактивных аминов. Основной физиологической функцией IgE является, очевидно, защита слизистых оболочек организма путем локальной активации факторов плазмы крови и эффекторных клеток благодаря индукции острой воспалительной реакции. Болезнетворные микробы, способные прорвать линию обороны, образованную IgA, будут связываться со специфическими IgE на поверхности тучных клеток, в результате чего последние получат сигнал к высвобождению вазоактивных аминов и хемотаксических факторов, а это в свою очередь вызовет приток циркулирующих в крови IgG, комплемента, нейтрофилов и эозинофилов. Возможно, локальная выработка IgE способствует защите от гельминтов, так как этот иммуноглобулин стимулирует цитотоксическое действие эозинофилов и макрофагов.

Система компонентов комплемента

Комплементом называют сложный комплекс белков и гликопротеинов (около 20), которые, так же как и белки, участвующие в процессах свертывания крови, фибринолиза, формируют каскадные системы эффективной защиты организма от чужеродных клеток. Для этой системы характерен быстрый, многократно усиленный ответ на первичный антигенный сигнал за счет каскадного процесса. При этом продукт одной реакции служит катализатором последующей. Первые данные о существовании системы комплемента были получены в конце XIX в. при изучении механизмов защиты организма от проникающих в него бактерий и унич­тожения чужеродных клеток, введенных в кровь. Эти исследования показали, что на проникновение микроорганизмов и чужеродных клеток организм отвечает образованием антител, способных агглютинировать эти клетки, не вызывая при этом их гибели. Добавление к этой смеси свежей сыворотки вызывало гибель (цитолиз) объектов имму­низации. Сделанное наблюдение послужило толчком для интенсивных исследований, на­правленных на выяснение механизмов лизи­са чужеродных клеток.

Ряд компонентов системы комплемента обозначают символом «С» и цифрой, которая соответствует хронологии их открытия. Существует два пути активации компонента:

    без участия антител - альтернативный

    с участием антител - классический

Альтернативный путь активации комп лемента

Первый путь активации комплемен­та, вызываемый чужеродными клетками, с филогенетической точки зрения является бо­лее древним. Ключевую роль в активации комплемента таким способом играет СЗ, который представляет собой гликопротеин, состоящий из двух полипептидных цепей. При нормальных условиях внутренняя тиоэфирная связь в СЗ медленно активируется в результате взаимо­действия с водой и следовыми количествами протеолитических ферментов плаз­мы крови, приводя к образованию С3b и С3а (фрагменты СЗ). В присутствии ионов Mg 2+ СЗb может образовывать комплекс с другим компонентом системы комплемента фактором В; затем последний фактор расщепляется одним из фер­ментов плазмы крови - фактором D. Образовавшийся комплекс СЗbВb представляет собой СЗ-конвертазу - фермент, расщепляющий СЗ на С3а и СЗb.

Некоторые микроорганизмы могут активировать СЗЬВb-конвертазу с обра­зованием большого количества продуктов расщепления СЗ путем связывания фермента на углеводных участках своей поверхностной мембраны и защиты ее тем самым от действия фактора Н. Затем другой белок пропердин взаимодей­ствует с конвертазой, повышая стабильность ее связывания. Как только СЗ расщепляется с помощью конвертазы, его внутренняя тиоэфирная связь акти­вируется, и реакционноспособное производное СЗb ковалентно связывается с мембраной микроорганизма. Один активный центр СЗbВb позволяет связаться с микроорганизмом большому количеству молекул СЗb. Существует и меха­низм, сдерживающий этот процесс в нормальных условиях: в присутствии факторов I и Н СЗb превращается в СЗbI, последний под влиянием протеолити­ческих ферментов расщепляется до конечных неактивных пептидов С3с и C3d. Следующий активируемый компонент - С5, взаимодействуя с мембраносвязанным СЗb, становится субстратом для СЗbВb и расщепляется с образовани­ем короткого пептида С5а, причем фрагмент С5b остается фиксированным на мембране. Затем С5b последовательно присоединяет С6, С7 и С8 с образованием комплекса, способствующего ориентации на мембране молекул последнего ком­понента С9. Это приводит к развертыванию молекул С9, проникновению их внутрь билипидного слоя и полимеризации в кольцеобразный «мембраноатакующий комплекс» (МАК). Вклинившийся в мембрану комплекс С5b-С7 позволяет С8 войти в непосредственный контакт с мембраной, вызвать дезорга­низацию ее регулярных структур и, наконец, привести к образованию спиралевидных трансмембранных каналов. Формирующийся трансмембранный канал полностью проницаем для электролитов и воды. За счет высокого коллоидно-осмотического давления внутри клетки в нее поступают ионы Na + и воды, что и приводит к лизису чужеродной клетки или микроорганизма.

Помимо способности лизировать клетки с чужеродной информацией компле­мент обладает также другими важными функциями:

а) за счет присутствия на поверхности фагоцитирующих клеток рецепторов к СЗb и СЗЫ облегчается адге­зия микроорганизмов;

б) образующиеся в процессе активации комплемента не­большие пептиды С3а и С5а («анафилатоксины»):

    стимулируют хемотаксис нейтрофилов к месту скопления объектов фагоцитоза,

    активируют кислородзависимые механизмы фагоцитоза и цитотоксичности,

    вызывают выброс медиаторов воспа­ления из тучных клеток и базофилов,

    вызывают расширение кровеносных капилляров и повышение их проницаемости;

в) протеиназы, появляющиеся при активации комплемента, несмотря на их субстратную специфичность, способны активиро­вать другие ферментные системы крови: систему свертывания и систему кининообразования;

г) компоненты комплемента, взаимодействуя с нерастворимыми комплексами антиген-антитело, уменьшают степень их агрегации.

Классический путь активации комплемента

Инициация классического пути происходит в тот момент, когда антитело, соединенное с микробом или другой клеткой, несущей чужеродную информацию, связывает и активирует первый компонент каскадаClq. Эта молекула поливалентна в отношении связы­вания антител. Она состоит из центрального коллагеноподобного стержня, раз­ветвляющегося на шесть пептидных цепочек, каждая из которых оканчивается связывающей антитело субъединицей. По данным электронной микроскопии вся молекула напоминает тюльпан. Его шесть лепестков образованы С-концевыми глобулярными участками полипептидных цепей, коллагеноподобные участки скручены в каждой субъединице в трехспиральную структуру. Все вместе они образуют структуру, подобную стеблю, за счет объединения в районе N-концевого участка дисульфидными связями. Глобулярные участки отвечают за взаимодействие с антителами, а коллагеноподобный участок - за связывание с двумя другими субъединицами С1. Для объединения трех субъе­диниц в единый комплекс необходимы ионы Са 2+ . Комплекс активируется, приобретает протеолитические свойства и участвует в формировании центров связывания других компонентов каскада. Завершается процесс образованием МАК.

Специфические к антигену антите­ла могут дополнять и усиливать способ­ность механизмов естественного иммуни­тета инициировать острые воспалительные реакции. Меньшая часть комплемента в организме активируется по альтернатив­ному пути, который может осуществлять­ся в отсутствие антител. Этот неспеци­фический путь активации комплемента важен при уничтожении фагоцитами ста­реющих или поврежденных клеток орга­низма, когда атака начинается с неспеци­фической сорбции иммуноглобулинов и комплемента на поврежденной клеточ­ной мембране. Тем не менее, классичес­кий путь активации комплемента в орга­низме млекопитающих является превалирующим.

Цитокины

Цитокины – белки главным образом активированных клеток иммунной системы, обеспечивающие межклеточные взаимодействия. К цитокинам относятся интерфероны (ИНФ), интерлейкины (ИЛ), хемокины, факторы некроза опухоли (ФНО), колониестимулирующие факторы (КСФ), факторы роста. Цитокины действуют по эстафетному принципу: воздействие цитокина на клетку вызывает образование ею других цитокинов (цитокиновый каскад).

Различают следующие механизмы действия цитокинов:

    Интракринный механизм – действие цитокинов внутри клетки-продуцента; связывание цитокинов со специфическими внутриклеточными рецепторами.

    Аутокринный механизм – действие секретируемого цитокина на саму секретирующую клетку. Например ИЛ-1, -6, -18, ФНОα являются аутокринными активирующими факторами для моноцитов/макрофагов.

    Паракринный механизм – действие цитокинов на близкорасположенные клетки и ткани. Например ИЛ-1, -6, -12, -18, ФНОα, продуцируемые макрофагом, активируют Т-хелперы (Th0), распознающий антиген и МНС макрофага (Схема аутокринно-паракринной регуляции иммунного ответа).

    Эндокринный механизм – действие цитокинов на расстоянии от клеток-продуцентов. Например, ИЛ-1, -6 и ФНОα, помимо ауто и паракринных воздействий, могут оказывать дистантное иммунорегуляторное действие, пирогенный эффект, индукцию выработки белков острой фазы гепатоцитами, симптомы интоксикации и мультиорганные поражения при токсико-септических состояниях.

Интерлейкины

В настоящее время выделены, изучены структура и функции 16 интерлейкинов, их порядковые номера – в порядке получения:

Интерлейкин-1. Продуцируется макрофагами, а также АГП клетками. Запускает иммунный ответ, активируя Т-хелперы, играет ключевую роль в развитии воспаления, стимулирует миэлопоэз и ранние этапы эритропоэза (позднее – подавляет, будучи антагонистом эритропоэтина), является медиатором взаимодействия между иммунной и нервной системами. Ингибиторами синтеза ИЛ-1 являются простагландин Е2, глюкокортикоиды.

Интерлейкин-2. Продуцируют активированные Т-хелперы. Представляет собой фактор роста и дифференцировки Т-лимфоцитов и NK-клеток. Участвует в реализации противоопухолевой резистентности. Ингибиторы – глюкокортикоиды.

Интерлейкин-3. Продуцируют активированные Т-хелперы, типа Th1 и Th2, а также В-лимфоциты, стромальные клетки костного мозга, астроциты головного мозга, кератиноциты. Ростовый фактор для тучных клеток слизистых оболочек и усиливает выделение ими гистамина, регулятор ранних стадий гемопоэза, при стрессе подавляет формирование NK-клеток.

Интерлейкин-4. Стимулирует пролиферацию В-лимфоцитов, ативированных антителами к IgM. Продуцируется Т-хелперами типа Th2, на которые оказывает стимулирующее дифференцировку действие, влияет на развитие кроветворных клеток, на макрофаги, NK-клетки, базофилы. Способствует развитию аллергических реакций, обладает противовоспалительным и противоопухолевым действием.

Интерлейкин-6. Продуцируется лимфоцитами, моноцитами/макрофагами, фибробластами, гепатоцитами, кератиноцитами, мезанглиальными, эндотолиальными и краветворными клетками. По спектру биологического действия близок ИЛ-1 и ФНОα, участвует в развитии воспалительных, иммунных реакций, служит ростовым фактором плазматических клеток.

Интерлейкин-7 . Продуцируется стромальными клетками костного мозга и тимуса (фибробластами, эндотелиальными клетками), макрофагами. Является основным лимфопоэтином. Способствует выживаемости преТ-клеток, обуславливает антигензависимое размножение т-лимфоцитов вне тимуса. Удаление у животных гена ИЛ-7 приводит к опустошению тимуса, развитию тотальной лимфопении и тяжелого иммунодефицита.

Интерлейкин-8 . Образуют макрофаги, фибробласты, гепатоциты, Т-лимфоциты. Основная мишень ИЛ-8 – нейтрофилы, на которые он действует как хемоаттрактант.

Интерлейкин-9. Продуцируется Т-хелперами типа Th2. Поддерживает пролиферацию активированных Т-хелперов, влияет на эритропоэз, активность тучных клеток.

Интерлейкин-10. Продуцируется Т-хелперами типа Th2, Т-цитотоксическими и моноцитами. Подавляет синтез цитокинов Т-клетками типа Th1, снижает активность макрофагов и выработку ими воспалительных цитокинов.

Интерлейкин-11. Образуется фибробластами. Обуславливает пролиферацию ранних кроветворных предшественников, подготавливает стволовые клетки к восприятию действия ИЛ-3, стимулирует иммунный ответ и развитие воспаления, способствует дифференцировке нейтрофилов, выработке белков острой фазы.

Механизмы иммунитета - это процессы формирования защитной реакции против внедрения в организм чужеродных агентов. От правильности их протекания зависит здоровье и жизнеспособность организма. Бывают специфические и неспецифические механизмы иммунитета. Специфические - это те, которые работают против конкретного антигена, обеспечивая защиту от него длительное время, иногда на протяжении всей жизни. Неспецифические механизмы иммунитета можно назвать в некотором роде универсальными, поскольку они реагируют на проникновение в организм любых чужеродных агентов, а также обеспечивают первоначальную эффективную защиту до тех пор, пока не включатся антиген-специфические реакции.

Клеточный и гуморальный иммунитет

Исторически, в процессе изучения иммунной системы, сложилось разделение на клеточный и гуморальный иммунитет. Клеточный иммунитет обеспечивается лимфоцитами и фагоцитами и протекает без участия антител, которые относятся к гуморальным механизмам. Этот тип иммунитета осуществляет защиту от инфекций и опухолей. Основа клеточного иммунитета - это лимфоциты, которые образуются в костном мозге , а затем перемещаются для окончательного созревания в тимус, или вилочковую железу . По этой причине их называют тимус-зависимыми, или Т-лимфоцитами. В течение своей жизни лимфоцитам много раз приходится покидать лимфоидные органы и поступать в кровь, а затем возвращаться обратно. Благодаря такой мобильности эти клетки могут появляться в местах воспаления достаточно быстро. Т-лимфоциты бывают трех видов, каждый из которых выполняет свою важную функцию. Т-киллеры - это клетки, которые могут уничтожать антигены. Т-хэлперы первыми узнают о том, что в организм вторгся враг и реагируют на это выработкой особых ферментов, которые вызывают размножение и созревание Т-киллеров и В-клеток. И, наконец, Т-супрессоры нужны для того, чтобы подавлять активность иммунного ответа, когда в нем исчезает необходимость. Это очень важно для того, чтобы остановить развитие аутоиммунных реакций . Вообще, оказывается, что поставить четкую границу, разделяющую клеточный и гуморальный иммунитет, нельзя. В образовании антигенов участвуют клетки, а некоторые реакции клеточного иммунитета невозможны без антител.

Гуморальный иммунитет строится на образовании антител к каждому антигену, попадающему в организм человека. Он представлен различными белками, присутствующими в крови и других биологических жидкостях. К ним относятся интерфероны, способные делать клетки невосприимчивыми к воздействию вирусов; С-реактивный белок крови, который запускает систему комплемента; лизоцим - это фермент, который повреждает стенки чужеродных микроорганизмов, растворяя их. Названные белки относятся к неспецифическому гуморальному иммунитету. Но есть также специфический, который представлен интерлейкинами, а также специфическими антителами и другими образованиями.

Как видим, клеточный и гуморальный иммунитет тесно связаны между собой, и сбой в одном звене неизбежно потянет за собой проблемы в работе другого.

Противовирусный и инфекционный иммунитет

Инфекционный иммунитет может еще по-другому называться нестерильным. Его суть состоит в том, что человек не может повторно заразиться болезнью, возбудитель которой уже есть в организме. Он может быть врожденным либо приобретенным, а приобретенный, в свою очередь, активным или пассивным. Инфекционный иммунитет существует лишь до тех пор, пока в крови находится антиген и антитела к нему, то есть в течение болезни. Когда этот период заканчивается, данная защита перестает действовать и человек снова может заразиться тем, чем недавно переболел. Инфекционный иммунитет может быть кратковременным, длительным или пожизненным. Так, например, кратковременный обеспечивается во время болезни гриппом, длительный может быть при брюшном тифе, а пожизненный приобретается после кори, краснухи, ветрянки и прочих болезней.

Противовирусный иммунитет на первом этапе обеспечивается механическими барьерами - кожными покровами, слизистыми оболочками. Повреждение их, или сухость слизистых облегчают проникновение вируса в организм. После того, как враг попал, куда стремился и начал повреждать клетки, огромное значение играет выработка интерферонов, которые обеспечивают их невосприимчивость к действию вируса. Далее противовирусный иммунитет действует благодаря зову гибнущих клеток. Погибая, они выделяют цитокины, которые являются признаком воспаления. На этот зов сбегаются лейкоциты, которые и формируют очаг воспаления. Примерно на 4-й день болезни начинают вырабатываться антитела, которые, в конце-концов и победят вирус. Им на помощь приходят также макрофаги - клетки, обеспечивающие фагоцитоз , уничтожение и переваривание вражеских клеток. Противовирусный иммунитет - это очень сложный процесс, в котором участвует множество ресурсов иммунной системы.

К сожалению, иммунные реакции не всегда срабатывают так, как об этом пишут в учебниках по биологии. Часто какой-либо процесс может быть нарушен, что приводит к осложнениям и проблемам. Когда снижен иммунный ответ, нужны средства, поднимающие иммунитет. Они могут быть природными, либо купленными в аптеке, главное - это эффективность и безопасность. В активизации иммунной защиты нуждаются люди разных возрастов, включая стариков и детей, а эти категории населения особенно нуждаются в мягком и безопасном подходе к лечению. Многие современные средства, поднимающие иммунитет, не отвечают этому требованию. Они вызывают побочные эффекты, привыкание, синдром отмены, что, в конце концов, ставит под вопрос целесообразность их приема. Конечно же, медицинское обследование и назначение лечащего врача - это основание для того, чтобы принимать средства, поднимающие иммунитет . Самолечение недопустимо.

Ученые давно пытались создать «волшебные» таблетки для иммунитета, которые бы могли восстанавливать его функции. Более полувека тому назад было проведено исследование, которое позволяет сегодня говорить о том, что такие таблетки изобретены. Это учение о трансфер факторах - информационных соединениях, которые способны обучать клетки иммунной системы, разъяснять им, как именно, когда, и против кого нужно действовать. Результатом многолетней работы стали таблетки для иммунитета, которые регулируют и восстанавливают его функции, что раньше казалось недосягаемым. Речь идет о Трансфер факторе - препарате, который восполняет недостаток иммунной информации, благодаря входящим в его состав информационным соединениям, взятым из коровьего молозива. Натуральность, безопасность и небывалая эффективность - ни одни таблетки для иммунитета, кроме Трансфер фактор а, на такое не способны.

Данный препарат - лучшее, что есть на сегодняшний день для восстановления иммунной системы . Он хорош и для профилактики, и для лечения, и в период восстановления. Даже младенцы, беременные женщины и пожилые люди могут его принимать, не опасаясь побочных эффектов или привыкания, а это серьезный показатель безопасности.

Иммунитет имеет важную защитную функцию для организма человека. Он защищает его от разных вредоносных микроорганизмов, химических веществ, а также от собственных пораженных клеток. необходим для обеспечения целостности и поддержки организма в нормальном состоянии в течение жизни. Без иммунитета организм подвержен разным вирусам, бактериям, грибкам. Иммунитет может реализоваться только с помощью иммунной системы, в ней важную роль имеют периферические (лимфатические узлы, селезенка, ткань лимфы) и центральные органы (вилочковая железа и красный костный мозг).

Какие формы иммунитета существуют?

  • Неспецифическая форма активно борется со всеми микроорганизмами, независимо от их происхождения. Иммунитет обеспечивается за счет разных желез, они выделяют полезные вещества. К примеру, сильнокислая желудочная среда приводит к тому, что большинство микробов начинают гибнуть. В слюне содержится вещество лизоцим, которое имеет антибактериальные свойства. К этой форме иммунитета также можно отнести процесс фагоцитоза, при котором лейкоциты захватывают и переваривают микробы.
  • Специфическая форма активно борется с конкретными вредоносными микробами. Осуществление специфической формы происходит с помощью антител и .

Какие виды иммунитета выделяют?

Естественный иммунитет – это тот, что достается нам генетически или приобретается после того, как человек переболел конкретным заболеванием.

Искусственный иммунитет ч еловек получает после вакцины, сыворотки или иммуноглобулина. Что происходит после вакцинации? В организме оказываются погибшие или вовсе ослабленные микробы, на них происходит выработка иммунитета. К таким вакцинам относится прививка против дифтерии, туберкулеза, и других инфекций. Активный иммунитет может вырабатываться в течение всей жизни.

Все иммунные реакции осуществляются за счет двух механизмов – гуморального иммунитета (образование конкретных веществ) и клеточного иммунитета (работа конкретных клеток организма).

Особенности гуморального иммунитета

Данный иммунный механизм характеризуется выработкой антител к чужеродным микробам, химическим компонентам. В-лимфоциты имеют основную роль в . С их помощью происходит распознавание чужеродных агентов в организме. Затем начинается активная выработка антител (иммуноглобулинов) к чужеродным структурам.

Выработанные антитела являются специфичными, они могут активно взаимодействовать только с чужеродными организмами, на которые среагировали.

Антитела могут находиться в крови, на клеточной поверхности, в грудном молоке, желудочной секреции и даже в слезах. За счет общего количества антител происходит формирование иммунной системы. Такое происходит после того, как человек перенес конкретное инфекционное заболевание или был привит. С помощью антител происходит нейтрализация токсических веществ, которые оказались в организме. К примеру, если проникает в организм конкретный вирус, антитела начинают блокировать рецепторы, поэтому он не поглощается организмом. За счет конкретных антител человек переносит легче конкретное заболевание или вовсе им не болеет.

Значение клеточного иммунитета для организма

Данный вид иммунитета вырабатывается с помощью фагоцитов и Т-лимфоцитов. Чтобы легче можно было понять, в чем отличие гуморального и клеточного иммунитета, необходимо разобраться в его функциях. Если гуморальный ответствен за уничтожение бактериальных заболеваний, то клеточный иммунитет помогает бороться с вирусами, грибком и не дает развиваться опухоли.

Можно выделить 3 основных класса Т-лимфоцитов:

  • Т-киллеры имеют контакт с чужеродными клетками или поврежденными собственными клетками, в процессе лимфоциты начинают их активно разрушать.
  • Т-хелперы начинают выработку интерферона, цитокина, которые помогают активизировать иммунитет.
  • Т-супрессоры держат под контролем все иммунные процессы.

Выработка клеточного иммунитета происходит за счет фагоцитов (разновидность лейкоцитов), они могут быть как в крови, так и в тканях. В крови больше всего гранулоцитов (базофилов, нейтрофилов, эозинофилов) и моноцитов. Фагоциты тканевого типа находятся в тканях легких, селезенке, лимфатических узлах, эндокринной системе, в поджелудочной железе.

Чтобы была обеспечена иммунная защита организма, необходим процесс фагоцитоза, при котором антиген уничтожается фагоцитами.

Таким образом, гуморальный и клеточный иммунитет в организме тесно взаимодействуют между собой. Один не может существовать без другого. Отличаются они своей функциональностью. Если гуморальный больше всего ведет борьбу с бактериями, то клеточный активно борется с грибком, клетками рака и разными вирусами. Для полноценной работы иммунной системы необходимы эти два вида иммунитета. Чтобы повысить защитную функцию организма, необходимо регулярно принимать витамины, заниматься спортом, как можно больше гулять на свежем воздухе. Также важно не забывать отдыхать, высыпаться. В крайних случаях может потребоваться прием иммуномодулирующих препаратов. Помните о том, что иммунитет – это один из факторов вашего здоровья. Если вы не будете постоянно укреплять его, все вирусы, инфекции, бактерии будут постоянно цепляться к вам. Особенно важно позаботиться о формировании детской иммунной системы, делать это нужно сразу же после рождения.

Защита организма от проникновения разного рода патогенных агентов формируется, в основном, двумя средствами. В качестве них выступают иммунитет клеточный и гуморальный. Далее рассмотрим их подробнее.

Т-лимфоциты

Они обеспечивают клеточный иммунитет. Т-лимфоциты формируются из стволовых элементов, мигрирующих из костного (красного) мозга. Проникая в кровь, эти клетки создают до 80% ее лимфоцитов. Они также оседают в органах периферии. К ним, в первую очередь, относят селезенку и лимфатические узлы. Здесь Т-лимфоциты образуют тимус-зависимые зоны. Они становятся активными областями пролиферации. В них Т-лимфоциты размножаются вне тимуса. Дальнейшая дифференциация осуществляется в трех направлениях.

Т-киллераш

Эти клетки составляют первую группу дочерних элементов Т-лимфоцитов. Они способны вступать в реакцию и уничтожать инородные белки-антигены. В качестве них могут выступать собственные мутанты либо возбудители патологий. "Клетки-убийцы" отличаются способностью без дополнительной иммунизации, собственными силами, без подключения защитного плазменного комплемента и антител выполнять лизис - уничтожение посредством растворения клеточных мембран - "мишеней". Из этого следует, что Т-киллеры представляют собой отдельную ветвь дифференциации стволовых элементов. Они предназначены формировать первичный противоопухолевый и противовирусный барьер.

Т-супрессоры и Т-хелперы

Эти две популяции осуществляют клеточную защиту посредством регуляции степени функционирования Т-лимфоцитов в структуре гуморального иммунитета. "Помощники" (хелперы) при появлении антигенов в организме, способствуют активному размножению эффекторных элементов - исполнителей. Т-хелперы разделяются на два подтипа. Первые выделяют специфические 1Л2 интерлейкины (гормоноподобные молекулы), в-интерферон. Вторые Т-хелперы выделяют ИЛ4-1Л5. Они взаимодействуют с Т-клетками преимущественно гуморального иммунитета. Супрессоры обладают способностью к регулированию активности Т- и В-лимфоцитов относительно антигенов.

Гуморальный иммунитет

Он имеет свои особенности. Обеспечивают гуморальный иммунитет лимфоциты, дифференцирующиеся не в стволовых элементах мозга, а в прочих областях. В частности, к ним относят толстую кишку, глоточные миндалины, лимфатические узлы и прочие. Структуры, формирующие гуморальный иммунитет, называются В-лимфоцитами. Они составляют до 15% общего объема лейкоцитов.

Активность защиты

Механизм гуморального иммунитета состоит в следующем: при первой встрече с антигеном Т-лимфоциты, обладающие чувствительностью к нему, начинают размножаться. Некоторые дочерние элементы дифференцируют в структуры защитной памяти. В области лимфоузлов £-зон переходят в клетки плазмы, после чего получают способность формировать гуморальные антитела. Этим процессам активно способствуют Т-хелперы.

Антитела

Они включены в гуморальный иммунитет и представлены в виде больших протеиновых молекул. Антитела обладают специфическим родством к тем или другим антигенам (в соответствии с химической структурой). Называются они иммуноглобулинами. Каждая их молекула включает в себя по две цепи - тяжелые и легкие. Они связаны друг с другом дисульфидными связями и способны активизировать мембраны антигенов, присоединяя плазменный комплемент. Это гуморальное звено иммунитета имеет два пути запуска. Первый - классический - от иммуноглобулинов. Второй путь активизации - альтернативный - от лекарств и ядовитых веществ либо эндотоксинов.

Классы антител

Всего их пять: Е, А, С, М, D. Гуморальные факторы иммунитета различаются по своим функциональным способностям. К примеру, иммуноглобулин М, как правило, включается в ответ на антиген первым. Он активизирует плазменный комплемент, способствуя поглощению "чужака" макрофагами либо запускает лизис. Иммуноглобулин А находится в зонах наиболее вероятного появления антигенов. Это такие области, как материнское молоко, аденоиды, потовые, слюнные и слезные железы, лимфоузлы системы пищеварения и прочие. Этот иммуноглобулин формирует прочный барьер, запуская фагоцитоз антигенов. lg D участвует в размножении (пролиферации) лимфоцитов на фоне инфекционных поражений. Т-клетки распознают антигены с помощью гаммаглобулина, включенного в мембрану. Процесс размножения активированных Т- и В-лимфоцитов проходит достаточно быстро. Также интенсивно они запускают гуморальный иммунитет и массово гибнут. При этом некоторые активированные лимфоциты трансформируются в В- и Т-элементы памяти, имеющие продолжительный срок жизни. При вторичной атаке инфекцией они распознают структуру антигена и быстро превращаются в активные (эффекторные) клетки. Они стимулируют плазменные элементы лимфоузлов на формирование соответствующих антител. При повторных контактах с некоторыми антигенами могут иногда возникать реакции, сопровождающиеся усилением капиллярной проницаемости и кровообращения, бронхоспазмом и зудом. В этом случае говорят об аллергических реакциях.

Классификация защиты

Иммунитет может быть специфическим и неспецифическим. В свою очередь, они подразделяются на приобретенный (формирующийся вследствие перенесенных патологий) и врожденный (передающийся от матери). Гуморальный неспецифический иммунитет обуславливается присутствием в крови "естественных" антител. Они часто образуются в процессе контакта с кишечной флорой. Существует девять соединений, формирующих защитный комплемент. Некоторые из этих веществ могут нейтрализовать вирусы, другие - подавлять жизнедеятельность микроорганизмов, третьи - уничтожать вирусы и подавлять размножение своих клеток в опухолях и так далее. Защита также обуславливается активностью специальных элементов - нейтрофилов и макрофагов. Они способны уничтожать (переваривать) чужеродные структуры.

Искусственная защита

Такая иммунизация организма может осуществляться в виде вакцинации. В этом случае вводится ослабленный возбудитель патологии. Он активирует иммунитет (клеточный и гуморальный) для формирования соответствующих антител. Также осуществляется пассивный вызов реакции. В этом случае делаются прививки от конкретных болезней. Сыворотки вводятся, например, от бешенства или после укуса ядовитого животного.

Защитные силы новорожденного

По свидетельствам Бобрицкой, у грудного ребенка насчитывается порядка 20-ти тысяч всех лейкоцитарных форм на 1 мм3 крови. В течение первых дней жизни человека их число увеличивается, достигая порой 30 тысяч. Это обуславливается рассасыванием продуктов распада происходящих при рождении кровоизлияний в ткани. Спустя 7-12 первых суток жизни число лейкоцитов уменьшается до 10-12 тысяч/1 мм3. Такой объем сохраняется на протяжении первого года от рождения. Впоследствии отмечается дальнейшее уменьшение количества лейкоцитов. К 13-15 годам их число устанавливается на взрослом уровне (около 4-8 тысяч). До семи лет большую часть лейкоцитов составляют лимфоциты. Соотношение выравнивается к 5-6 годам. У детей 6-7 лет обнаруживается большое число незрелых нейтрофилов. Это и обуславливает сравнительно низкую защитную способность детского организма по отношению к инфекционным патологиям. Соотношение разных форм лейкоцитов в крови называют лейкоцитарной формулой. С возрастом она существенно изменяется. Увеличивается объем нейтрофилов, а процент моно- и лимфоцитов снижается. К 16-17 годам лейкоцитарная формула имеет состав как у взрослого.

Инвазия организма

Ее следствием всегда является воспалительный процесс. Острое его течение, как правило, обусловлено реакциями антиген-антитело. В ходе них спустя несколько часов после повреждения активируется комплемент плазмы, достигая максимума через сутки и угасая через 42-48 ч. Воспаление хронического типа обусловлено влиянием на Т-лимфоцитарную систему антител. Оно обычно проявляется спустя 1-2 дня, достигая пика чрез 2-3 суток. На участке воспаления повышается температура. Это происходит вследствие расширения сосудов. Также появляется припухлость. На фоне острого течения опухоль обуславливается выходом фагоцитов и белков в межклеточное пространство, при хроническом - присоединяется инфильтрация макрофагов и лимфоцитов. Также характерным признаком воспаления считается боль. Она связана с увеличением давления в тканях.

В заключение

Существует четыре основные категории иммунных болезней. К ним относят: первичную и вторичную недостаточность, злокачественные образования, дисфункцию, инфекционные поражения. К последним, к примеру, относят достаточно известный вирус герпеса. Эта инфекция с угрожающей скоростью распространилась по миру. Смертельно опасным является и ВИЧ. В его основе лежит поражение Т-хелперной цепи лимфоцитарной системы. Это приводит к увеличению объема супрессоров и нарушению соотношения этих элементов. Патологии иммунной системы достаточно опасны для организма. Зачастую они приводят к смерти, поскольку организм становится фактически незащищен.

Существуют две ветви приобретенного иммунитета с разным составом участников и различным предназначением, но имеющие одну общую цель - устранение антигена. Как мы увидим в дальнейшем, эти две ветви взаимодействуют друг с другом, чтобы достичь конечной цели - устранения антигена.

Из этих двух направлений приобретенного иммунного ответа одно определяется участием в основном В-клеток и циркулирующих антител, в форме так называемого гуморального иммунитета (термин «гуморальный» ранее использовали для определения жидких сред организма). Другое направление определяется участием Т-клеток, которые, как мы указывали ранее, не синтезируют антител, но синтезируют и высвобождают различные цитокины, действующие на другие клетки. В связи с этим данный вид приобретенного иммунного ответа называется клеточным или клеточно-опосредованным иммунитетом.

Гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет определяется участием сывороточных антител, которые являются белками, секретируемыми В-клеточным звеном иммунной системы. Первоначально после связывания антигенов со специфическими молекулами мембранного иммуноглобулина (Ig) (В-клеточные рецепторы; В cell receptors - BCR) В-клетки активируются для секреции антител, которые экспрессируются этими клетками. По имеющимся оценкам, каждая В-клетка экспрессирует примерно 105 BCR совершенно одинаковой специфичности.

После связывания антигена В-клетка получает сигналы на производство секретируемой формы того иммуноглобулина, который ранее был представлен в мембранной форме. Процесс инициации полномасштабной реакции с участием антител направлен на удаление антигена из организма. Антитела представляют собой гетерогенную смесь сывороточных глобулинов, которые обладают способностью самостоятельно связываться со специфичными антигенами. Все сывороточные глобулины со свойствами антител относят к иммуноглобулинам.

Все молекулы иммуноглобулинов имеют общие структурные свойства, которые позволяют им: 1) распознавать и специфически связываться с уникальными элементами структуры антигена (т.е. эпитопами); 2) выполнять общую биологическую функцию после соединения с антигеном. В основном, каждая молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных легких (L) и двух тяжелых (Н) цепей, связанных дисульфидными мостиками. Получающаяся в результате структура показана на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Типичная молекула антитела, состоящая из двух тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей. Выделены антигенсвязывающие участки

Часть молекулы, которая связывается с антигеном, является зоной, состоящей из терминальных участков аминокислотных последовательностей как на L-, так и на Н-цепях. Таким образом, каждая молекула иммуноглобулина является симметричной и способна связываться с двумя идентичными эпитопами, имеющимися на одной молекуле антигена или на разных молекулах.

Кроме различий между участками, связывающими антиген, у разных молекул иммуноглобулина имеются и другие различия, наиболее важные из которых касаются Н-цепей. Существует пять основных классов Н-цепей (называемых у, μ, α, ε и δ).

На основании различий в Н-цепях молекулы иммуноглобулина были разделены на пять основных классов: IgG, IgM, IgA, IgE и IgD, каждый из которых характеризуется уникальными биологическими свойствами. Например, IgG является единственным классом иммуноглобулинов, пересекающим плацентарный барьер и передающим материнский иммунитет плоду, в то время как IgA - основной иммуноглобулин, обнаруживаемый в таких секретах желез, как слеза или слюна.

Важно отметить, что антитела всех пяти классов могут обладать совершенно одинаковой специфичностью по отношению к антигену (антигенсвязывающие участки), сохраняя в то же время различные функциональные (биологические эффекторные) свойства.

Связь между антигеном и антителом нековалентная, она зависит от множества относительно слабых сил, таких как водородные связи, вандерваальсовы силы и гидрофобные взаимодействия. Поскольку эти силы слабы, для успешного связывания антигена с антителом требуется очень близкий контакт на ограниченном участке, наподобие контакта ключа и замка.

Другим важным элементом гуморального иммунитета является система комплемента . Реакция между антигеном и антителом активирует комплемент, который составляют ряд сывороточных ферментов, что приводит или к лизису мишени, или усиливает фагоцитоз (поглощение антигена) клетками-фагоцитами. Активация комплемента также приводит к привлечению полиморфно-ядерных (ПМЯ) клеток , обладающих высокой способностью к фагоцитозу и являющихся частью врожденной иммунной системы. Эти события обеспечивают максимально эффективный ответ гуморальной ветви иммунитета на вторжение чужеродных агентов.

Клеточно-опосредованный иммунитет

Антигенспецифичная ветвь клеточно-опосредованного иммунитета задействует Т-лимфоциты (рис. 1.3). В отличие от В-клеток, вырабатывающих растворимые антитела, которые циркулируют для связывания соответствующих специфичных антигенов, каждая Т-клетка, несущая множество идентичных антигенных рецепторов, называемых TCR (около 105 на клетку), сама направляется непосредственно к месту, где на АПК экспрессируется антиген, и взаимодействует с ней в близком (непосредственно межклеточном) контакте.


Рис. 1.3. Рецепторы для антигена, экспрессируемые как трасмембранные молекулы на В- и Т-лимфоцитах

Существует несколько различающихся по фенотипу субпопуляций Т-клеток, каждая из которых может обладать одинаковой специфичностью по отношению к антигенной детерминанте (эпитопу), но при этом выполнять различные функции. В данном случае можно провести аналогию с разными классами молекул иммуноглобулинов, которые обладают одинаковой специфичностью, но различными биологическими функциями. Имеются две субпопуляции Т-клеток: Т-клетки-хелперы (Тн-клетки), которые экспрессируют молекулы CD4, и цитотоксические Т-клетки (Тс-клетки), которые экспрессируют молекулы CD8 на своей поверхности.

Разным субпопуляциям Тн-клеток приписывают различные функции.

  • Взаимодействие с В-клетками для увеличения продукции антител. Такие Т-клетки действуют путем высвобождения цитокинов, которые обеспечивают подачу различных активирующих сигналов В-клеткам. Как указывалось ранее, цитокины являются растворимыми веществами или медиаторами, высвобождаемыми клетками; такие медиаторы, высвобождаемые лимфоцитами, называются лимфокинами. Группе цитокинов с низкой молекулярной массой дали название хемокины. Они, как указывается далее, участвуют в воспалительной реакции.
  • Участие в реакциях воспаления. После активации определенная субпопуляция Т-клеток высвобождает цитокины, индуцируя миграцию и активацию моноцитов и макрофагов, что приводит к возникновению так называемых воспалительных реакций гиперчувствительности замедленного типа. Эту субпопуляцию Т-клеток, участвующих в реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), иногда называют Тгзт или просто Тн.
  • Цитотоксические эффекты. Т-клетки особой субпопуляции становятся цитотоксическими клетками-киллерами, которые при контакте со своей мишенью способны нанести удар, ведущий к гибели клетки-мишени. Эти Т-клетки называют цитотоксическими Т-клетками (Тс). В отличие от Тн-клеток они экспрессируют молекулы CD8 на своих мембранах и поэтому называются СD8+-клетками.
  • Регуляторные эффекты. Хелперные Т-клетки могут быть разделены на две различные функциональные подгруппы в соответствии с цитокинами, которые они высвобождают. Как вы узнаете из следующих глав, эти субпопуляции (Тн1 и Тн2) обладают различными регуляторными свойствами, которые передаются посредством высвобождаемых ими цитокинов. Более того, Тн1 -клетки могут негативно перекрестно влиять на Тн2-клетки, и наоборот. У другой популяции регуляторных или Т-клеток-супрессоров отмечается коэкспрессия CD4 и CD25 (CD25 является α-цепью рецептора интелейкина-2. Регуляторная активность этих СD4+/СD25+-клеток и их роль в активном подавлении аутоиммунитета обсуждается в гл. 12.
  • Эффекты цитокинов. Т-клетки и другие клетки иммунной системы (например, макрофаги) оказывают различное воздействие на многие клетки, лимфоидные и нелимфоидные, посредством разных цитокинов, которые они высвобождают. Таким образом, прямо или косвенно Т-клетки связываются и взаимодействуют с множеством типов клеток.

В результате многолетних иммунологических исследований было установлено, что клетки, активированные антигеном, проявляют целый ряд эффекторных способностей. Однако только за последние несколько десятилетий иммунологи стали осознавать всю сложность событий, которые происходят при активации клеток антигеном и при их взаимодействии с другими клетками. Мы теперь знаем, что простой контакт Т-клеточного рецептора с антигеном недостаточен для активации клетки.

В действительности для активации антигенспецифичной Т-клетки должны быть даны по крайней мере два сигнала. Первый сигнал обеспечивается связыванием Т-клеточного рецептора с антигеном, который должен быть соответствующим образом презентирован АПК. Второй сигнал определяется участием костимуляторов, среди которых имеются определенные цитокины, такие как IL-1, IL-4, IL-6, и поверхностные молекулы, экспрессированные на АПК, такие как CD40 и CD86.

В последнее время под термином «костимулятор» стали подразумевать и другие стимулы, например продукты жизнедеятельности микроорганизмов (инфекционные, чужеродные) и поврежденная ткань («гипотеза опасности» П. Матзингера (P. Matzinger)), которые будут усиливать первый сигнал, если он относительно слаб. Как только Т-клетки получают достаточно четкий сигнал для активации, происходит ряд событий, и активированная клетка синтезирует и высвобождает цитокины. В свою очередь эти цитокины контактируют с определенными рецепторами на различных клетках и воздействуют на эти клетки.

Хотя обе, гуморальная и клеточная, ветви иммунного ответа рассматриваются как самостоятельные и отличные друг от друга компоненты, важно понимать, что реакция на любой специфический патоген может предусматривать сложное взаимодействие между ними, а также участие элементов врожденного иммунитета. Все это нацелено на обеспечение достижения максимально возможного выживания организма за счет удаления антигена и, как мы увидим далее, защиты организма от аутоиммунного ответа на собственные структуры.

Проявление разнообразия в иммунном ответе

Последние достижения в иммунологических исследованиях обусловлены союзом молекулярной биологии и иммунологии. Благодаря тому что клеточная иммунология смогла выявить на клеточном уровне суть многочисленных и различных по спектру реакций, а также природу процессов, позволяющих достичь уникальной специфичности, появилось множество соображений относительно реальных генетических механизмов, которые позволяют всем этим специфичностям стать частью репертуара у каждого представителя данного вида.

Вкратце эти соображения таковы:

  • По различным подсчетам число специфичных антигенов, к которым может возникать иммунный ответ, способно достигать 106-107.
  • Если каждый специфичный ответ, как антительный, так и Т-клеточный, определяется одним геном, означает ли это, что каждому индивидууму потребуется более 107 генов (один на каждое специфичное антитело)? Каким образом этот массив ДНК передается неповрежденным от индивида к индивиду?
На этот вопрос позволили ответить новаторские изыскания, проведенные С.Тонегавой (S.Tonegawa) (лауреат Нобелевской премии) и Ф.Ледером (Ph.Leder), в которых были использованы методы молекулярной биологии . Эти исследователи описали уникальный генетический механизм, с помощью которого иммунологические рецепторы, экспрессированные на В-клетках и отличающиеся огромным разнообразием, могут создаваться на базе относительно небольшого количества ДНК, предназначенного для этой цели.

Природа создала технологию генных рекомбинаций, при которой белок может кодироваться молекулой ДНК, составленной из набора рекомбинируемых (переставляемых) мини-генов, которые и составляют полный ген. На основе небольшого набора таких мини-генов, способных свободно комбинироваться для создания целого гена, можно получить огромный репертуар специфичностей, используя ограниченное число генных фрагментов.

Первоначально этот механизм был призван объяснить существование огромного разнообразия антител, которые не только секретируются В-клетками, но также фактически составляют антиген-или эпитопспецифичные рецепторы В-клеток. Впоследствии было установлено, что подобные механизмы отвечают и за разнообразие антигенспецифичных Т-клеточных рецепторов (TCR).

Достаточно сказать, что существование различных методов молекулярной биологии, позволяющих не только исследовать гены, но и произвольно перемещать их из одной клетки в другую, обеспечивает быстрый дальнейший прогресс в иммунологии.

Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини