1. Структура и принципы функционирования иммунной системы


Название1. Структура и принципы функционирования иммунной системы
страница3/8
Дата публикации25.05.2013
Размер0.81 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Биология > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8


Лимфоциты - это единственные клетки организма, способные специфически распознавать и различать разные антигены и отвечать активацией на контакт с определенным антигеном. При весьма похожей морфологии малые лимфоциты делятся на две популяции, которые имеют разные функции и продуцирующие разные белки.

^ В-лимфоциты (CD22) Одна из популяций получила название В-лимфоциты, от названия органа "бурса Фабрициуса", где было впервые обнаружено дозревание этих клеток у птиц. У человека В-лимфоциты созревают в костном мозге. В-лимфоциты распознают антигены специфическими рецепторами иммуноглобулиновой природы, которые по мере дозревания экспрессируются на их мембранах. Взаимодействие антигена с такими рецепторами является сигналом активации В-лимфоцитов, и их антиген-залежного дифференцирование в плазматические клетки, которые активно продуцируют и секретируют специфические для данного антигена антитела - иммуноглобулины.

^ Т-лімфоцити (CD2) Другая популяция получила название Т-лімфоцити в связи с их дифференцированием в тимусе. Зрелые Т-лимфоциты (CD2, CD3) в отличие от незрелых (тимоцитов – CD2) способны отвечать пролиферацией на Т-клеточные митогены. По функциям среди Т-лімфоцитів различают ефекторные (CD8 цитотоксические лимфоциты - CTL) и регуляторные (CD4+ Т-хелперы-Th) субпопуляции.

Т-хелпери (CD4) стимулируют пролиферацию и дифференцирование цитотоксических лимфоцитов, В-клитиин и образование антител. Таким образом, Т-хелперы обладают хелперной (стимулируют B-лимфоциты для продукции иммуноглобулинов) и индукторной (стимулируют пролиферацию и дифференцирование цитотоксических лимфоцитов, отвечающих на растворимые антигены пролиферацией и продукцией лимфокинов) функцией.

Т-хелпери 1 типа (Th1) ексресують диференцировочні антигены CD3, CD4, CD45Ra. Это - активаторы клеточного иммунитета, натуральных киллеров и моноцитов. Продуцируя IL-2, 3, 12, ІФН-γ и ФНО-α, они вызывают активацию цитотоксических Т-лімфоцитів и натуральных киллеров, пролиферацию Т- и В-лимфоцитов, продукцию цитокинов и синтез IgM, Igg2. Thl обеспечивают иммунитет против вирусов, внутриклеточных бактерий и онкогенных клеток. Активности Th1 подавляє IL-10.

Т-хелпери 2 типа (Th2) имеют диференцировочні антигены CD3, CD4, CD29 и отвечают за кооперацию из В-клитинами. Они активируют гуморальный иммунный ответ и аллергическое воспаление. Стимулируя продукцию плазматическими клетками IgG4 и IgA, Th2, обеспечивают иммунитет против обычных (внеклеточных) бактерий и их токсинов. Активация эозинофилов, тучных клеток и стимуляция синтеза иммуноглобулина Е (IgE) ведет к развитию аллергии. Активнисть Th2 подавляє ІФН-γ.

T-лимфоциты, несущие на свой поверхности антигены СD8, обладают супрессорной (для B-лимфоцитов и продукции ими иммуноглобулинов) и цитотоксической активностью.

Т-супрессоры (CD8) тормозят развитие иммунного ответа, как на собственные, так и на чужие антигены, обеспечивая иммунологическую толерантность.

Цитотоксические Т-лімфоцити (CD8) — это ефектори клеточного иммунного ответа, что обеспечивают разрушение инородных клеток.

Особенность Т-клітинного рецептора - способность распознавать инородный антиген только в комплексе с собственными клеточными антигенами на поверхности вспомогательных антиген-презентуючих клеток (дендритных или макрофагов). В отличие от В-лимфоцитов, способных распознавать антигены в растворе и связывать белковые, полисахарідні и липопротеїдні растворимые антигены, Т-лімфоцити могут распознать только короткие пептидные фрагменты белковых антигенов, представленные на мембране других клеток в комплексе с собственными антигенами главного комплекса гистосовместимости. CD4 Т-лімфоцити способны распознавать антигенные пептиды в комплексе с антигенами гистосовместимости (mane compartable complex) MHC II класса, а CD8 Т-лімфоцити способны распознавать антигенные пептиды в комплексе с антигенами гистосовместимости MHC I классу.

^ Натуральные киллеры (NK-клетки, CD16) являются субпопуляцией лимфоцитов, которые происходят из костномозговых предшественников. Их морфологические признаки - крупные размеры и наличие гранул в цитоплазме являются основанием для их второго названия - большие гранулярные лимфоциты. Их основная функциональная характеристика - способность убивать некоторые опухолевые клетки.

НК развиваются независимо от Т- и В-лимфоцитов и не несут характерных для Т- и В-лимфоцитов поверхностных маркеров. Их поверхностный фенотип: ТКР-, CD4, CD8-, Ig-, CD3-, но они имеют некоторые общие с Т-лімфоцитами сигнальные молекулы: CD2, отдельные компоненты CD3.

Более специфическими маркерами НК в крови человека является: Сd56 и CD16 (FCYRIII). Поверхностный фенотип НК, как правило, включает следующие маркеры: CD2, CD7, CD11, CD16, CD56, CD57.

^ Нулевые клетки - (ни Т-, ни В-лимфоциты) определены как лимфоциты, имеющие незначительное количество поверхностных маркеров Т- и В-лимфоцитов, т.е. в обычных условиях проведения тестов не образующие Е- и М-розеток, не имеющие обнаружимых поверхностных иммуноглобулинов. Основную массу нулевых клеток составляют зрелые Т- и В-лимфоциты с резко пониженной физиологической активностью, а также юные формы этих клеток. В популяции нулевых лимфоцитов найдены клетки, проявляющие цитотоксическую активность, в их состав входят естественные киллеры. На нулевых клетках в небольших количествах удается обнаружить поверхностные маркеры Т-лимфоцитов (Е-рецепторы, антигены CD 3, CD 4, CD 8), В-лимфоцитов (поверхностные иммуноглобулины, Iа-антигены), макрофагов, естественных киллеров, Fc- и СЗ-рецепторы.

^ Мононуклеарные фагоциты Вторую крупную популяцию клеток иммунной системы составляет система мононуклеарных фагоцитов, которая включает костномозговые предшественники, которые происходят из единственной стволовой клетки, - монобласт и промоноцит, циркулирующий в крови моноцит и зрелые тканевые макрофаги. Мононуклеарные фагоциты обеспечивают в значительной степени неспецифическую защиту организма за счет своей фагоцитарной функции.

Молекулы, которые секретируются макрофагами, выполняют эффекторние и регуляторные функции. При формировании специфического иммунного ответа макрофаги выполняют функцию представления (презентации) антигена.

Для этого захваченный макрофагами антиген поддается переработке в фаголизосомах. Пептидные фрагменты антигена комплексируются, что образуются в результате ограниченного протеолиза, с молекулами антигенов главного комплекса гистосовместимости класса 2 и выставляются на мембране макрофага в форме, доступной для распознавания Т-лімфоцитами.

Макрофаги постоянно созревают из циркулирующих в крови моноцитов, которые имеют костномозговое происхождение. Пометав кровяное русло, созревающие макрофаги мигрируют в разные ткани организма. У легких они представлены альвеолярными макрофагами. Большое количество макрофагов находится в соединительной ткани, в лимфоузлах и лимфоидной ткани, которая ассоциируется со слизевыми оболочками, в частности со слизевыми оболочками воздухоносних путей. Обновление тканевых макрофагов происходит в основном за счет рекрутирования моноцитов из крови.

^ Дендритные клетки и клетки Лангерганса имеют костно-мозговое происхождение. Однако конкретный этап начала дифференцирование дендритных клеток еще нуждается в уточнении.

Возможны два пути дифференцирования: из отдельной клетки-предшественника дендритной клетки или из общего предшественника миело-моноцитарной серий, которые дифференцируются к стадии моноцита, а моноцит может дифференцироваться или в тканевой макрофаг, или в дендритную клетку. Возможно, что предшественники дендритных клеток из костного мозга через кровяное русло заселяют разные нелимфоидные ткани: эпидермис кожи, слизистые оболочки воздухоносних путей, желудочно-кишечного и урогенитального трактов, интерстициальные ткани сердца, почек и других огрганов. В эпидермисе кожи и слизистых воздухоносних путей эти клетки носят название «Клетки Лангерганса». Имиграция дендритных клеток-предшественников из периферической крови в кожу может быть связана с тем, что на них усиливается экспрессия лиганд для селектинов эндотелия. Одновременно на эндотелиальных клетках дермальних капилляров усиливается экспрессия Е-селектинов. Заселение нелимфоидных тканей дендритными клетками стимулирует ростовой фактор - GM-CSF.

Гранулоциты В эффекторной фазе специфического иммунного ответа могут принимать участие и другие лейкоциты крови: гранулоциты или полиморфноядерные лейкоциты. Эти клетки составляют первую линию неспецифической противомикробной защиты. Они первыми мобилизируются в очаг воспаления или инфекции и от их фагоцитарной активности зависит элиминация возбудителей. Их мобилизация из кровяного русла резко повышается под воздействием цитокинов макрофагального происхождения (интерлейкин-8) или С5а -фракции активированной системы комплемента. Другие продукты макрофагов активируют функции гранулоцитов (туморнекротизуючий фактор).
^ Молекулы, которые принимают участие в иммунном ответе и есть

продуктами иммунного ответа
Система комплемента - это комплекс растворимых белков и белков клеточной поверхности, взаимодействие которых опосредует разные биологические эффекты: разрушение (лизис) клеток, привлечения лейкоцитов в очаг инфекции или воспаления (хемотаксис), облегчения фагоцитоза (опсонизация), стимуляция воспаления и реакций гиперчувствительности (анафилатоксини). Большая часть компонентов комплемента синтезируются гепатоцитом и мононуклеарными фагоцитами. Компоненты комплемента циркулируют в крови в неактивной форме. При определенных условиях непроизвольный каскад ферментативных реакций ведет к последовательной активации каждого из компонентов системы комплемента.

Существуют два взаимосвязанных пути активации комплемента: классический и альтернативный.

Классический путь начинается увязкой с комплексом антиген - антитело (IGG или IGM) компонента С1, который при этом активируется и приобретает способность расщеплять С4 на С4a и C4b, а C2 на C2a и C2b.

При этом образуется комплекс C4bC2a, который выполняет функции С3-конвертази и расщепляет С3 на C3a и C3b. После этого С3ь присоединяется к комплексу, который приобретает состав: C4bC2aC3b. Этот комплекс функционируют как С5-конвертаза, расщепляя С5 на C5a и C5b. Фракция С5ь может самостоятельно прикрепляться к клеточной мембране и создавать ядро для формирования мембранатакующего (литического) комплекса. Из С5ь на мембране последовательно связываются С6, С7, С8, С9. Компонент С9 по структуре и свойствам напоминает белок - перфорин - цитотоксин естественных киллеров и цитотоксических лимфоцитов .

Альтернативный путь начинается с фракции С3ь, которая присутствует в сыворотке в низкой концентрации. Фактор В связывается из C3b, образовывая комплекс C3bB, который служит субстратом для фактора D. Под воздействием фактора D фактор В в этом комплексе расщепляется на Ba и Bb, причем в составе комплекса остается Bb. Этот комплекс владеет протеолитическим действием на С3, который расщепляется на C3a и C3b. Комплекс C3bBb очень не стабилен и для сохранения активности комплексируется еще с белком сыворотки крови под названием «пропердин». Этот комплекс эффективно стабилизируют полисахариды, гликолипиды, гликопротеины поверхности микроорганизмов. При этом комплекс связывается с микробной поверхностью и катализирует продукцию больших количеств C3b. Комплекс, который в дальнейшем образовался, приобретает свойства С5-конвертази и запускает формирование литического комплекса.

^ Адгезионные молекулы. Рух лейкоцитов в очаг воспаления или инфекции начинается с серии адгезионных событий, каждое из которых касается лейкоцитов определенного типа: нейтрофилов, моноцитов или лимфоцитов. Циркулирующие лейкоциты обычно вступают лишь в быстротекущие контакты с эндотелиальными клетками капиллярных для поста венул: лейкоциты как бы «скользят» по поверхности эндотелия сосудистой стенки. Эта фаза обеспечивается взаимодействием сначала Р-, а затем L- и E-селектинов с углеводными компонентами мембран клеток. L-селектин экспрессирован на большинстве лейкоцитов. Р-селектин эндотелиальных клеток опосредует адгезию нейтрофилов и моноцитов к эндотелию. Е-селектин экспрессируется на активированных эндотелиальных клетках и поддерживает адгезию лимфоцитов.

Фаза скольжения происходит без активации лейкоцитов, однако скользящие лейкоциты при контактах с поверхностью эндотелия получают сигналы активации, которая ведет к их иммобилизации. Наступает вторая фаза прочной адгезии, опосредствованная усилением способности лейкоцитарных интегринов связываться из лигандами из суперсемейства иммуноглобулинов на эндотелиальных клетках. Сигналами активации может служить действие цитокинов (хемокинов): макрофагального воспалительного протеина, макрофагального хемоаттрактантного протеина, интерлейкина 8, миграция-ингибирующего фактор , тромбоцитактивирующего фактора, С5а-фракции комплемента, которые способны связываться с глюкозамингликанами поверхности эндотелиальных клеток и действовать на «скользящие» лейкоциты.
Цитокины
Цитокины является продуктами иммунокомпетентных клеток и в то же время иммунокомпетентные клетки служат мишенями действия цитокинів. Основные механизмы действия цитокинів можно разделить на: ростовые факторы, контролирующие продукцию иммунокомпетентных клеток, прозапальні цитокини, обеспечивают мобилизацию и активацию клеток - участников воспаления, противовоспалительные цитокини с альтернативным характером действия, которые ограничивают развитие воспаления, цитокини, регулирующие клеточный и гуморальный иммунный ответ, цитокини, что владеют собственными эффекторнимі функциями (противовирусным, цитотоксическим).
^ Провоспалительные цитокины
Интерлейкин 1 Под названием интерлейкин 1 (IL-1) объединены два полипептида: IL-1 но и IL1 ”, что владеют широким спектром прозапальною, метаболической, физиологичной, гемопоэтической и иммунологической активности. Хотя две формы IL-1 является продуктами разных генов, они взаимодействуют с общим рецептором и имеют похожие биологические свойства. Как правило, клетки организма не способные к спонтанному синтезу IL-1, а отвечают его продукцией на: инфекцию, действую микробных токсинов, воспалительных агентов, других цитокинов, активированных компонентов комплемента или системы свертывания крови.

Список клеток-продуцентов IL-1 включает не только гемопоэтические клетки, но и эпителиальные, нервные и др. Такой же широкий спектр клеток-мишеней этого цитокина.

Интерлейкин 6 (IL-6) есть мультифункциональним цитокином, который продуцируют как лимфоидные, так и нелимфоидные клетки и который регулирует иммунный ответ, острофазний воспалительный ответ и гемопоэз. Рецепторы для IL-6 оказываются и на лимфоидных, и на нелимфоидных клетках. Одной из основных функций IL-6 есть регуляция процессов дозревания антителопродуцирующих клеток из В-лимфоцитов и самой продукции иммуноглобулинов. IL-6 принимает участие также в активации Т-лімфоцитів.

Интерлейкин 8 (IL-8) - один из мельчайших по размерам цитокинов (8kDa). Основными продуцентами интерлейкина 8 являются моноциты, макрофаги, однако его могут продуцировать и другие клетки: нейтрофилы, Т-лімфоцити, естественные киллеры, эндотелиальные клетки, фибробласты, хондроциты, кератиноцит.

Интерлейкин 12 (IL-12) относится к прозапальних цитокинам. Основными его продуцентами являются моноциты, макрофаги, а также дендритные клетки, нейтрофилы, активированные лимфоциты. Индукторами синтеза цитокина служат микробные компоненты и продукты. В последние годы было показано, что IL-12 есть ключевым цитокином для усиления клеточно-опосредствованного иммунного ответа и инициирующей эффективной противоинфекционной защиты против вирусов, бактерий, грибов и простых.

^ Фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-α), он же кахектин - полипептидный цитокин, что выполняет регуляторные и эффекторние функции в иммунном ответе и воспалении. Основные продуценты ФНО-α - моноциты и макрофаги, но есть и другие продуценты: лимфоциты крови, естественные киллеры, гранулоциты крови, Т-лимфоцитарные клеточные линии. Главными индукторами синтеза ФНО-α считаются бактериальный липополисахарид и другие компоненты микроорганизмов. Кроме того, роль индукторов могут взять на себя другие цитокини: IL1, IL2, интерферон- γ), GM-CSF. Значительно меньшие количества ФНО-α могут продуцировать некоторые опухолевые клетки в ответ на разные стимулы.
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

1. Структура и принципы функционирования иммунной системы icon1. Структура и принципы функционирования иммунной системы
Такие нарушения могут касаться основных клеток иммунной системы: т- и в-лимфоцитов, фагоцитов, естественных киллеров и их продуктов:...
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconОрганы кроветворения и иммунной защиты Часть третья – Селезнка
Селезенка (splen, lien) — периферический и самый крупный орган иммунной системы, располагающийся по ходу кровеносных сосудов. К функциям...
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы icon1. Общая характеристика рыночной экономики: основные элементы, структура...
Общая характеристика рыночной экономики: основные элементы, структура и принципы функционирования рыночной экономики
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы icon1. Общая характеристика рыночной экономики: основные элементы, структура...
Общая характеристика рыночной экономики: основные элементы, структура и принципы функционирования рыночной экономики
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconВопросы к государственному экзамену специальности «Менеджмент организации» 2012-2013 уч год
Общая характеристика рыночной экономики: основные элементы, структура и принципы функционирования рыночной экономики
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconФедеральный закон
Российской Федерации, основные принципы государственной политики Российской Федерации в сфере образования, общие правила функционирования...
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconФедеральный закон
Российской Федерации, основные принципы государственной политики Российской Федерации в сфере образования, общие правила функционирования...
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconК центральным органам иммунной системы относятся
К «реагинам» антителам вызывающим атапические реакции относится, главным образом, иммуноглобулины класса
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconПрограмма курса
Этика. Деловая этика. Этические принципы и нормы поведения деловых людей. Профессиональная этика. Управленческая этика: понятие,...
1. Структура и принципы функционирования иммунной системы iconЗадача синтеза информационной системы заключается в разработке ее...
При этом можно говорить о двух основных задачах синтеза: создание новой системы на основе последних достижений науки и техники;...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница