Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию




Скачать 190.88 Kb.
НазваниеЛекция №10 Тема: Введение в иммунологию
Дата публикации04.02.2014
Размер190.88 Kb.
ТипЛекция
zadocs.ru > Биология > Лекция




Лекция №10

Тема: Введение в иммунологию.

Иммунитет. Виды иммунитета.

Иммунитет (от лат.immunitas – освобождение от чего либо) – совокупность биологических явлений (процессов и механизмов) направленных на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) защиту организма от инфекционных и других генетических чужеродных для него агентов.

Для поддержания и сохранения постоянства внутренней среды сформировалась иммунная система, состоящая из центральных и периферических органов.

Изучением факторов и механизмов специфической защиты, связанных с иммунной системой хозяина занимается наука иммунология. Различают общую и частную иммунологию.

Общая иммунология изучает иммунитет на молекулярном и клеточном уровне организма, генетику и эволюцию иммунитета, регуляцию иммунитета на всех уровнях.

Частная иммунология изучает способы и методы профилактики, диагностики и лечения инфекционных болезней, иммунологию злокачественных опухолей, условия способствующие пересадке чужеродных органов и тканей, изучает трансплантационную иммунологию, влияние на иммунную систему факторов окружающей среды (экологическая иммунология), извращенные реакции на антигены (аллергология, иммунопатология) и др.

История развития иммунологии берет начало с работ Э. Дженнера, который в 1798г. опубликовал сообщение о разработанном им методе прививок против натуральной оспы. Однако это наблюдение было чисто эмпирическим, научной основы профилактики инфекционных заболеваний Дженнер не создал, хотя и оказал великую услугу человечеству.

Возникновение иммунологии как науки связано с именами двух великих ученых – Л.Пастера и И.И.Мечникова.

Л.Пастер разработал принцип получения аттенуированных вакцин и применения их для профилактики инфекционных заболеваний. Л.Пастер разработал и получил вакцины против сибирской язвы, бешенства.

И.И. Мечников в 1883г. создал биологическую, фагоцитарную теорию иммунитета. Он основал клеточную теорию иммунитета, в которой фагоцитозу отдавалась основная роль в защите организма от чужеродного агента.

В этот же период определилось другое направление в учении об иммунитете, основателем которого является другой великий немецкий ученый П.Эрлих – это гуморальная теория иммунитета.

Согласно этой теории ведущая роль в защите организма от инфекций принадлежит жидкостям организма, которые нейтрализуют микробы и их яды. В подтверждение этой теории был открыт комплемент, а в 1890 Э.Беринг впервые получил антитела к дифтерийному и столбнячному токсинам.

Дискуссия между представителями двух направлений клеточной и гуморальной теории иммунитета продолжалось в течении многих лет, пока не выяснилось, что в защите организма от инфекций участвуют как клеточные так и гуморальные факторы. Как бы признанием обеих теорий иммунитета явилось присуждение Мечникову и Эрлиху Нобелевской премии в 1908г.

Дальнейшее развитие иммунологии шло стремительно. Следует отметить имена Ж.Борде и Н.Ф.Чистович, которые описали тканевые антигены, положившие начало трансплантационной иммунологии. К.Ландштейнера, открывшего изоантигены и группы крови и являющегося основоположником иммуногенетики: значительный вклад в иммунологию внесли П. Медавар и М. Гашек открывшие явление иммунологической толерантности; австралийский иммунолог Ф. Бернет, сформулировавший клонально-селекционную теорию иммунитета; Л.А. Зильбер, открывший антигены опухолей и стоявший у истоков иммуноонкологии.

Современный этап характеризуется огромными достижениями в области расшифровки молекулярно-генетических и клеточных механизмов иммунитета

К настоящему времени открыта структура антител (Д.Эдельман, Р.Портер), роль и основные механизмы функционирования Т и В лимфоцитов, генетический контроль иммунного ответа (Ф.Бернет, Ж.Миллер,Б.Бенацерраф и др.).

Различают иммунитет инфекционный, трансплантационный, противоопухолевый.

Инфекционный иммунитет – это способ защиты организма от микроорганизмов и их токсинов.

По своей направленности инфекционный иммунитет может быть:

а) антибактериальным;

б) антитоксическим;

в) противовирусным;

г) противогрибковым;

д) антипротозойным.

Различают также следующие виды иммунитета (табл.5):



• врожденный (видовой) иммунитет, он обнаруживается уже при рождении. Этот вид иммунитета генетически детерминирован у человека, передается по наследству. Если он присущ всем особям данного вида, его называют видовым. Примером такого иммунитета может быть невосприимчивость человека к возбудителю чумы собак или животных к возбудителям дизентерии, брюшного тифа, сифилиса;

  • приобретенный иммунитет – это иммунитет, приобретаемый в течение жизни данного индивидуума. Различают естественный и искусственный приобретенный иммунитет. И тот, и другой могут быть активным или пассивным:

  • естественный активный иммунитет возникает после перенесенной инфекции, а естественный пассивный - это иммунитет, который обеспечивается за счет антител, передаваемых от матери к плоду или ребенку через плаценту или с грудным молоком;

  • искусственный активный иммунитет возникает после введения вакцин или анатоксинов, на которые организм вырабатывает иммунитет. Искусственный пассивный иммунитет возникает после введения извне готовых антител или клеток-эффекторов.

Иммунитет может быть стерильным, когда организм свободен от соответствующего возбудителя, и нестерильным, при котором возбудитель соответствующего заболевания сохраняется в организме, и только при этом условии поддерживается иммунитет. Нестерильный иммунитет наблюдается при туберкулезе, сифилисе и некоторых других заболеваниях.
^ Неспецифические факторы защиты

Кроме микроорганизма-возбудителя одним из определяющих факторов, участвующих в развитии инфекции и, соответственно, инфекционных заболеваний, является восприимчивый макроорганизм. Совокупность механизмов, определяющих невосприимчивость (устойчивость) организма к действию любого микробного агента обозначается термином противомикробная (антимикробная) резистентность.

Противомикробная резистентность сугубо индивидуальна, ее уровень определяется генотипом организма, возрастом, условиями жизни и труда, и т.д.

По специфичности механизмы противомикробной защиты делятся на:

  • неспецифические,

  • специфические.

Неспецифические механизмы противомикробной резистентности – это первый уровень защиты от микробных агентов.

Второй уровень защиты - специфический, обеспечиваемый иммунной системой, и реализующийся через антитела (гуморальный иммунитет) и функцию клеток-эффекторов (Т-килеров и макрофагов) - клеточный иммунитет. Через макрофаги уровни защиты тесно связаны между собой. Неспецифические и специфические механизмы противомикробной защиты могут быть тканевыми (связанными с клетками) и гуморальными.

Неспецифическая микробная резистентность – это врожденное свойство макроорганизма, обеспечивается передаваемыми по наследству достаточно многочисленными механизмами, которые делятся на тканевые, гуморальные и выделительные (функциональные).

  1. К тканевым механизмам неспецифической естественной противомикробной защиты относятся (табл.6).



а) барьерная функция кожи и слизистых оболочек,

б) колонизационная резистентность, обеспечиваемая нормальной микрофлорой,

в) воспаление и фагоцитоз (может также участвовать в специфической защите),

г) барьерфиксирующая функция лимфоузлов,

д) ареактивность клеток,

е) функция естественных килеров.

а) Первым барьером на пути проникновения микробов во внутреннюю среду организма являются кожа и слизистые оболочки. Здоровая неповрежденная кожа и слизистые для большинства микроорганизмов непроницаемы. Однако некоторые виды возбудителей инфекционных заболеваний способны проходить и через них. Такие возбудители получили название особо опасных, и работа с ними проводится в специальных защитных костюмах, и только в специально оборудованных лабораториях. К микроорганизмам с такими свойствами относят возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы и некоторых грибковых и вирусных инфекций..

Помимо чисто механической функции, кожа и слизистые оболочки обладают антимикробным действием. Нанесенные на кожу бактерии (например, кишечная палочка) довольно быстро погибают. Бактерицидность кожи и слизистых оболочек обеспечивают ее нормальная микрофлора (функция колонизационной резистентности), секреты потовых (молочная кислота) и сальных (жирные кислоты) желез, лизоцим слюны, слезной жидкости и другие.

Секреты, выделяемые слизистыми оболочками, слюнными и пищеварительными железами, слезы смывают микроорганизмы с поверхности слизистых, оказывают бактерицидное действие.

б) Обитающие в определенных биотопах микроорганизмы, т.е. «нормальная микрофлора» - препятствуют адгезии и колонизации поверхностей тела микроорганизмами. Защитное действие нормальной микрофлоры может быть обусловлено конкуренцией за питательные вещества, изменением Ph среды, продукцией колицинов и др.факторов, препятствующих внедрению и размножению патогенных микроорганизмов.

в) Если возбудитель преодолевает кожно-слизистый барьер, то он попадает в подкожную клетчатку и здесь реализуется один из основных неспецифических тканевых механизмов защиты - воспаление. В результате развития воспаления происходит отграничение очага размножения возбудителя от окружающих тканей, его задержка в месте внедрения, замедление размножения, и, в конечном счете, его гибель и удаление из организма.

При воспалении в организме происходит усиленная продукция белков острой фазы. Эти белки, обладающие антимикробным действием, способствующих фагоцитозу, активации комплемента, формированию и ликвидации воспалительного очага. Основную массу белков острой фазы составляют С-реактивный белок и сывороточные амилоиды А и Р.
Фагоцитоз

В ходе развития воспаления реализуется еще один универсальный тканевой механизм неспецифической защиты – фагоцитоз. Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И.И.Мечниковым (1883). Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Нобелевской премии.

Все клетки, обладающие фагоцитарной активностью И.И.Мечников делит на микрофаги и макрофаги.

Микрофаги: полиморфно-ядерные гранулоциты – нейтрофилы, эозинофилы, базофилы.

Макрофаги: моноциты крови, клетки ретикуло-эндотелиальной системы, объединяющие мигрирующие и фиксированные клетки печени, селезенки, костного мозга, которые объединены в систему мононуклеарных фагоцитов.

Фагоциты выполняют в организме несколько функций:

1) они удаляют из организма отмирающие клетки, поглощают и инактивируют микроорганизмы и их продукты, выполняя роль своеобразного санитара, мусорщика.

2) синтезируют некоторые биологически активные вещества, обеспечивающие резистентность организма – как лизоцим, интерферон, компоненты комплемента, цитокины и др.

Цитокины – это гормоноподобные медиаторы, продуцируемые разными клетками организма и способные повлиять на функцию этих или других групп клеток. Цитокины, регулирующие взаимодействия лейкоцитов между собой и другими клетками называют интерлейкинами.

3) эти клетки участвуют в специфическом иммунитете путем представления антигена иммунокомпетентным клеткам.

Фагоцитоз состоит из нескольких последовательных фаз, стадий:

1) хемотаксис-приближение фагоцита к объекту;

2) адгезия - адсорбция поглощаемого микроорганизма чужеродного вещества на поверхности фагоцита;

3) эндоцитоз – поглощение чужеродного вещества путем инвагинации клеточной мембраны с образованием фагосомы.

4) внутриклеточное переваривание – происходит слияние фагосомы с лизосомой клетки, с образованием фаголизосомы и переваривание чужеродного вещества в фаголизосоме с помощью уферментов.(табл.7)



Внутриклеточные лизосомы содержат около 40 различных ферментов
способных переварить практически любое вещество. Эти стадии характерны для завершенного фагоцитоза. Некоторые бактерии, вирусы, простейшие блокируют ферментативную активность фагоцита и микроорганизмы не только не погибают, не разрушаются, но и размножаются в фагоцитах. Такой процесс называется незавершенным фагоцитозом.

Факторы стимулирующие фагоцитоз – антитела опсонины, комплемент, иммуноглобулины, медиаторы-лимфокины. Ускоряют фагоцитоз также электролиты, соли Са, Mg, адреналин, гистамин. Угнетают фагоцитоз-ацетилхолин, серотонин, антигистаминные вещества кортикостероиды.

Для оценки функционального состояния фагоцитов используются показатели:

Фагоцитарный показатель – или фагоцитарная активность лейкоцитов (ФАЛ) определяется числом лейкоцитов с поглощенными микробами из 100 наблюдаемых).

Фагоцитарное число - среднее количество поглощенных одним лейкоцитом микробов или других объектов фагоцитоза.
г) Барьерная функция лимфатических узлов

Если микроорганизмы прорывают воспалительный барьер, т.е. воспаление как механизм неспецифической защиты не срабатывает, то возбудители попадают в лимфатические сосуды, а оттуда в региональные лимфатические узлы. Региональные лимфатические узлы, с одной стороны, задерживают микроорганизмы чисто механически, с другой - в них идет усиленный фагоцитоз. Так реализуется барьерфиксирующая функция лимфатических узлов.

д) К тканевым механизмам неспецифической противомикробной защиты относятся также ареактивность клеток и тканей и активность естественных килеров (NK-клеток), которые проявляют свои свойства, если возбудитель, прорвав лимфатический барьер, попадает в кровь. В норме кровь стерильна, так как обладает выраженным бактерицидным действием, которое обеспечивается фагоцитарной активностью нейтрофилов, макрофагов, эндотелия сосудов.

Существенный вклад в бактерицидные свойства крови вносят естественные клетки-килеры, которые составляют от 2 до 12 % лимфоцитов и представляют собой большие гранулосодержащие лимфоциты, обладающие неспецифической противомикробной, противоопухолевой, противовирусной и противопаразитарной активностью.

Основной их функцией является противоопухолевый надзор. Они обладают цитотоксичностью т.е убивают, уничтожают клетки изменившие свойства и которые стали как бы чужеродными для организма – это опухолевые клетки, клетки зараженные вирусами, другими внутриклеточными паразитами.

  1. Гуморальные механизмы неспецифической резистентности

К гуморальным механизмам естественной неспецифической противомикробной защиты относятся содержащиеся в крови и других жидкостях организма ферментные системы – система комплемента (может также участвовать в специфической защите), лизоцим, бета-лизины, лейкины, интерферон, система пропердина, эритрин.

Комплемент – это неспецифическая ферментная система крови, включающая 9 различных протеиновых фракций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген-антитело, и оказывающая лизирующие действие на связанные антителами клеточные антигены.

Комплемент – сложная система состоящая из более 20 (26) белков, отличающийся по физико-химическим свойствам и кроме компонентов обозначающихся цифрами С1-С2,….С9 имеет субъединицы, они обозначаются буквами C1g или С3 и т.д.

Эти белки вырабатываются макрофагами, нейтрофилами и составляют 5-10% всех белков сыворотки крови.
^

Существуют два пути активации комплемента: классический и альтернативный (табл.8).




Классический путь характеризуется тем, что к комплексу антиген-антитело присоединяется компонент С1 (С1g, C1r, C1s) затем комплексу Аг+АТ+С1 присоединяются ранние компоненты комплемента С2, С3, С4. Эти ранние компоненты с помощью ферментов активируют С5 (причем уже реакция протекает без участия комплекса антиген-антитело). Компонент С5 прикрепляется к мембране клетки и на нем образуется литический комплекс из поздних компонентов комплемента С5в, С6, С7, С8, С9. Это литический комплекс называется мембраноатакующим, так как он осуществляет лизис клетки.

Альтернативный путь активации происходит (без участия комплекса антиген-антитело), с участием ЛПС, сывороточного белка пропердина, ионов Mg.

Активация комплемента при этом начинается с С3, которая может происходить непосредственно в результате прямого действия антигена (полисахаридов микробной клетки).

Активированный компонент взаимодействует с факторами В и Д (ферментами) системы комплемента и белком пропердином (Р). образовавшему комплексу присоединяется С5 на котором формируется мембраноатакующий комплекс, как и при классическом пути активации комплемента.

Содержание комплемента в сыворотках колеблется в зависимости от вида и возраста животных. Наиболее постоянный высокий титр регистрируется у морских свинок, именно их сыворотка используется для иммунологических реакций. Система комплемента очень лабильна. Инактивация комплемента сыворотки человека происходит при нагревании сывороток (при температуре 560 С в течение 30 минут).

Комплемент разрушается при действии солнечного света, УФ облучения, слабых растворов кислот и щелочей.

Лизоцим - белок, содержащийся в крови, в слюне, слезной и тканевой жидкости. Он в основном активен в отношении грамположительных бактерий так как нарушает синтез муреина в клеточной стенке бактерий. Лизоцим вырабатывают макрофаги и нейтрофилы.

Снижение уровня фермента приводит к возникновению инфекционных и других воспалительных заболеваний.

Бета-лизины – более активны в отношении грамотрицательных бактерий.

Лейкины – это протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов. Они нарушают целостность поверхностных белков микробных клеток.

Система пропердина – комплекс белков, обладающих противовирусной, антибактериальной активностью в присутствии солей магния.

Интерферон белок открытый в 1957 году Айзекс и Линдеман и обладающий противовирусным, противоопухолевым и иммуномоду­лирующим свойством. Было установлено, что этот белок оказывает неспецифическое действие, активен против разных вирусов, в то же время обладает видовой специфичностью Интерферон, образуемый в организме человека, активен только в организме человека(табл.9)



Синтез интерферона может быть индуцирован не только вирусами, но и бактериями, в частности, ЛПС и другими веществами называемыми интерфероногенами. Семейство интерферонов включает более 20 белков различающихся по физико-химическим свойствам. По источнику происхождения различают альфа-, бета-, гамма-интерфероны.

1) альфа-интерферон вырабатывают В-лимфоциты, его получают из лейкоцитов и называют лейкоцитарным. Лейкоцитарный интерферон проявляет противовирусную активность.

2) бета-интерферон получают при заражении вирусами культуры клеток фибробластов человека и называют фибробластным, у бета-интерферона более выражена противоопухолевая активность.

3) Гамма-интерферон получают из иммунных Т-лимфоцитов, сенсибилизированных антигенами, его называют иммунным. Обладает более выраженным иммуномодулирующим действием.

Механизм действия интерферона связан с тем, что, адсорбируясь на поверхности клетки или проникая внутрь клетки, он через геном клетки влияет на процессы репродукции вируса или пролиферацию клетки.


Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconМетодические рекомендации вводная лекция введение в курс лекция 2
Лекция 15. Финансирование государственной службы. Контроль и надзор за соблюдением законодательства о государственной службе

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconЛекция №1 Курс «Метрология и стандартизация»
Введение. Предмет дисциплины. Краткие сведения из истории метрологии и стандартизации (Лекция №1)

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconЛекция №37. Тема 1 : Введение
Часто, рассматривая явления, мы не можем непосредственно установить вид исследуемой зависимости у от Х. Однако мы можем установить...

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconЛекция № Тема: «Введение. Основы безопасности жизнедеятельности,...
Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов (СВ. Белов и др. Под общ. Ред. С. В. Белова) 3-е изд. М, Высшая школа. 2001 г

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconО в белова Общая психодиагностика Автор-составитель О. В. Белова...
Тема психологическая диагностика как наука тема классификации психодиагностических методов тема стандартизованные методы психодиагностики...

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconТема Введение в психологию. Психологическая структура личности
Введение в психологию. Зарождение психологии, основные этапы развития. Особенности психологических знаний

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconУчреждение образования «белорусская государственная сельскохозяйственная...
В. А. Сивцова (тема 5), Л. Н. Ковалева (тема 7), И. Т. Эйсмонт (тема 2), Н. А. Беляцкая (тема 6), М. А. Михайлова (тема 13), равовой...

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconТема институциональные рамки неоклассики лекция № пределы применимости неоклассического подхода
Лекция № нормы: результат рационального выбора или абсолютный детерминант действия?

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconЛекция №1 тема: введение в фармакологию. Виды лекарственных форм
Однако есть и другое значение слова фармакон – яд, что объясняет известное высказывание древнегреческого врача Парацельса о том,...

Лекция №10 Тема: Введение в иммунологию iconЛекция 1 08. 02. 2011 Тема 1 Введение в культурологию Культурология...
До последнего времени проблема места культурологии в системе гуманитарных знаний остается дискуссионной. Т. к кроме культурологии...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов