Клетъчен имунитет. хуморален имунитет

Хуморалният имунитет се основава на синтеза на антитела.

Антитела (специфични имуноглобулини)- това са протеини, свързани с. синтезирани от клетките на лимфоидната система в отговор на появата на антигени във вътрешната среда на тялото. Те, изпълнявайки основната биологична функция, влизат в специфична връзка с антигените, което се нарича образуване на имунен комплекс.

внимание! Всички антитела са Ig, но не всички Ig са антитела.

Ig молекулите са съставени от взаимосвързани вериги:

Тежки Н-вериги (от англ. тежки) с голямо молекулно тегло;

тъй като има 5 вида Н-вериги, имуноглобулините се делят на

5 класа:

Механизъм на хуморалния имунитет

хуморален имунитет представени от В-лимфоцити, чиято основна функция е да се превърнат в плазмени клетки, които произвеждат антитела.

Според схемата на образуване на лимфоцитите, В-лимфоцитът се образува от стволова клетка в костния мозък, където впоследствие остава за цял живот (за разлика от Т-лимфоцита, който задължително преминава през тимуса). Вече в костния мозък В-лимфоцит узряваи притежава антиген-разпознаващ (recognize - англ. признава) рецептор, а именно IgM.

Вторият знак зрелостВ-лимфоцитът е наличието на повърхността му IgD.

След това В-лимфоцитите навлизат в кръвта. Такива клетки при по-голямо дете са приблизително 1/3 от общия брой лимфоцити. В рамките на един ден ~ 108 нови В-лимфоцити се появяват в периферната кръв.

Всеки В-лимфоцит има антиген-разпознаващ имуноглобулинов рецептор, който може да "улови", "влезе в контакт" само с един антиген, който е близо до него. Тъй като в природата има много антигени, в човешката кръв съществуват едновременно до 8 различни В-лимфоцити.

Имуноглобулините могат да бъдат разположени върху В-лимфоцита, но могат да се отделят от него и да циркулират самостоятелно в кръвта.

Въпреки това, независимо къде се намира Ig, след като антигенът навлезе в тялото, съответният имуноглобулин (антитело) създава имунен комплекс антиген-антитяло, за да инактивира антигена. В същото време такъв Ig активира комплемента, който тонизира процеса на фагоцитоза.В резултат на това антигенът се разрушава.

В отговор на унищожаването на антигена се образува необходимия брой специфични плазмени клетки от В-лимфоцити. В същото време се произвеждат различни имуноглобулини - след Ig M се образува Ig G, след което - Ig A и Ig E. Внимание! Когато се образуват различни видове антитела, тяхната антигенна специфичност за определен антиген остава идентична. Степента на специфичност за различните видове Ig е различна: най-специфичен е Ig G, по-малко специфичен е Ig A и още по-малко специфичен е Ig M.

Според последните проучвания плазмените клетки произвеждат хиляди молекули антитела в секунда.

По този начин етапът на анти-антигенна активност се състои от 2 фази:

Първата фаза - независима от гена - възниква в костния мозък, където се образуват В-лимфоцити с антиген-разпознаващ Ig M;

Втората фаза - avtigenzavisimy - започва с образуването на плазмени клетки, които секретират специфични антитела СРЕЩУ антигена.

Внимание Rg6ta на В-лимфоцитите често се свързва с Т-лимфоцити-помощници. Ако последните участват в образуването на антитела от В-лимфоцитите, това се нарича Т-зависим имунен отговор.

Антигените, в зависимост от това кои лимфоцити участват в тяхното унищожаване, се разделят на 2 групи:

Тимус-зависимите антигени са тези антигени, към които имунният отговор възниква със задължителното участие на Т-лимфоцити-помощници и макрофаги;

Тимус-независимите антигени са тези антигени, за които производството на Ig се извършва само от В-клетки, без участието на Т-лимфоцити.

Характерна особеност на Т-зависимия имунен отговор е, че той оставя имунологична памет. Като правило, след производството на антитела, след няколко дни повечето плазмени клетки умират.

Ако В-лимфоцитите работят "без помощта" на Т-хелперните лимфоцити, това е Т-независим имунен отговор.

Съвременни методи за диагностика на състоянието на хуморалния имунитет

Броят на В-клетките в кръвния поток, който при деца на възраст 7-14 години е:

Абсолютен брой - = 500 клетки/µl;

Те съставляват 25% от общия брой на всички лимфоцити.

Общата концентрация на имуноглобулини в кръвния серум, която обикновено е 10-20 g / l.

Тълкуване на тези анализи: намаляването на нормативните данни е възможен признак за дефицит на хуморален имунитет.

Нивото на серумните имуноглобулини (нормативни данни за Bucleus - виж "Приложение № 6"), както и състоянието им в лимфните възли, лигавицата на стомашно-чревния тракт и различни секрети на тялото. Показателите за резултатите, получени при различни заболявания, чиято патогенеза е патологията на имунната система, се интерпретират по различни начини.

От горното следва, че както хуморалният, така и клетъчният имунитет се характеризират с така наречената имунологична памет. Тази памет се характеризира с висока точност. Проявява се чрез способността да се "разпознава" антигенът при повторен контакт и да се реагира на него с ускорена и засилена, в сравнение с първия контакт, имунологична реакция от типа на вторичен ИМУнен отговор. Интересното е, че ниските дози антиген предизвикват памет в Т клетките, докато високите дози формират памет в В клетките.

По принцип имунологичната памет по време на образуването на Ig от В-лимфоцитите изисква задължително присъствие на Т-лимфоцити.

Способността на клетките да проявяват имунологична памет може да се запази в тялото от няколко месеца до десетилетия. Понякога антителата може изобщо да не бъдат открити по време на изследването, но многократният прием на специфичен антиген причинява бързо увеличаване на броя им. С течение на времето клетките на паметта са склонни да се развиват.

Интересни данни: наличието на памет в Т-клетките поражда мнението, че без тимус при възрастен, имунологичната памет все още ще се прояви, ако е необходимо; въпреки това, научни експерименти за изследване на клетъчната памет при възрастни животни показват, че когато тимусът се отстрани, Т-паметта не се възстановява в тях.

Максималното производство на антитела с въвеждането на антигена настъпва на 10-14-ия ден. При наличие на клетка на паметта този процес започва по-рано - с около 4-5 дни. Този принцип е в основата на ваксинацията, когато клетките на паметта са изкуствено създадени.

Характеристики на узряване, предназначение и механизъм на действие на 5 класа имуноглобулини.

В крайна сметка тази фраза трябва да се чува доста често, особено в стените на медицинска институция. В тази статия ще разгледаме по-подробно какво представлява хуморалният имунитет.

Споровете за това как работи нашата имунна система започват да възникват още през 19 век между такива велики учени като Иля Мечников и Пол Ерлих. Но преди да се задълбочим в класификацията на имунитета и неговите различия помежду си, нека си припомним какво е човешкият имунитет.

Какво е човешкият имунитет?

Ако имунитетът на човек намалява, това е причината за различни заболявания, неразположения, възпалителни и инфекциозни процеси в организма.

Имунитетът се регулира в човешкия организъм на две нива – клетъчно и молекулярно. Благодарение на повишаването на защитните сили на тялото стана възможно съществуването и живота на многоклетъчен организъм, тоест човек. Преди това са функционирали само едноклетъчни индивиди.

Механизмът на възникване на имунитет

След като разбрахме, че без имунитет човек постоянно ще се разболява и в резултат на това не може да съществува на този свят, тъй като клетките му постоянно се изяждат от инфекции и бактерии. Сега да се върнем към учените - Мечников и Ерлих, за които говорихме по-горе.

Между тези двама учени имаше спор за това как работи човешката имунна система (спорът продължи няколко години). Мечников се опита да докаже, че човешкият имунитет работи изключително на клетъчно ниво. Тоест всички защитни сили на тялото се проявяват от клетките на вътрешните органи. Ученият Ерлих прави научно предположение, че защитните сили на организма се проявяват на ниво кръвна плазма.

В резултат на множество научни изследвания и огромен брой дни и години, прекарани в експерименти, беше направено откритие:

Човешкият имунитет функционира на клетъчно и хуморално ниво.

За тези изследвания Иля Мечников и Пол Ерлих получават Нобеловата награда.

Специфичен и неспецифичен имунен отговор

Начинът, по който тялото ни реагира на патогенни негативни фактори около човека, се нарича имунитет. Какво означава това - нека да разгледаме по-отблизо.

Днес се класифицират специфични и неспецифични реакции на организма към факторите на околната среда.

Специфична реакция е тази, която е насочена към определен патоген. Например, човек веднъж в детството е боледувал от варицела и след това е развил имунитет към това заболяване.

Това означава, че ако човек е развил специфичен имунитет, тогава той може да бъде защитен от негативни фактори през целия си живот.

Неспецифичният имунитет е универсална защитна функция на човешкото тяло. Ако човек има неспецифичен имунитет, тогава тялото му веднага реагира на повечето вируси, инфекции, както и на чужди организми, които проникват в клетките и вътрешните органи.

Малко за клетъчния имунитет

За да преминем към разглеждането на хуморалния имунитет, нека първо разгледаме клетъчния имунитет.

В нашето тяло клетки като фагоцитите са отговорни за клетъчния имунитет. Благодарение на клетъчния имунитет можем да бъдем надеждно защитени от проникването на различни вируси и инфекции в тялото.

Лимфоцитите, които играят ролята на защита на тялото, се образуват в човешкия костен мозък. След като тези клетки са напълно зрели, те се преместват от костния мозък в тимуса или тимуса. Поради тази причина в много източници можете да намерите такова определение като Т-лимфоцити.

Т-лимфоцити - класификация

Клетъчният имунитет осигурява защита на организма чрез активни Т-лимфоцити. От своя страна Т-лимфоцитите се разделят на:

• Т-убийци- тоест това са клетки в човешкото тяло, които са способни напълно да унищожават и да се борят с вируси и инфекции (антигени);
• Т-помощници- това са "умни" клетки, които веднага се активират в организма и започват да произвеждат специфични защитни ензими в отговор на проникването на патогенни микроорганизми;
• Т-супресори- блокират реакцията на клетъчния имунитет (разбира се, ако има такава необходимост). Т-супресорите се използват в борбата срещу автоимунните заболявания.

хуморален имунитет

Хуморалният имунитет се състои изцяло от протеини, които изпълват човешката кръв. Това са клетки като интерферони, С-реактивен протеин, ензим, наречен лизозим.

Как работи хуморалният имунитет?

Действието на хуморалния имунитет се осъществява чрез голям брой различни вещества, които са насочени към инхибиране и унищожаване на микроби, вируси и инфекциозни процеси.

Всички вещества на хуморалния имунитет обикновено се класифицират на специфични и неспецифични.

Обмисли неспецифични фактори на хуморалния имунитет:

• Кръвен серум (инфекцията навлиза в кръвния поток - започва активирането на С-реактивния протеин - инфекцията се унищожава);
• Секретите, отделяни от жлезите - влияят върху растежа и развитието на микробите, тоест не им позволяват да се развиват и размножават;
• Лизозимът е ензим, който е своеобразен разтворител за всички патогенни микроорганизми.

Специфичните фактори на хуморалния имунитет са представени или от В-лимфоцити. Тези полезни вещества се произвеждат от вътрешните органи на човек, по-специално от костния мозък, пейеровите петна, далака, както и лимфните възли.

По-голямата част от хуморалния имунитет се формира по време на развитието на детето в утробата и след това се предава на бебето чрез кърмата. Някои имунни клетки могат да бъдат положени по време на живота на човек чрез ваксинация.

Резюме!

Имунитетът е способността на нашето тяло да ни защитава (т.е. вътрешните органи и важни жизненоважни системи) от проникването на вируси, инфекции и други чужди тела.

Хуморалният имунитет се изгражда според вида на постоянно образуване в човешкото тяло на специални антитела, които са необходими за засилена борба с инфекциите и вирусите, които влизат в тялото.

Хуморалният и клетъчният имунитет са една обща връзка, където единият елемент не може да съществува без другия.

FGOU VPO Московска държавна академия по ветеринарна медицина и биотехнологии на името на V.I. К.И. Скрябин"

по темата: "Хуморален имунитет"

Изпълнено:

Москва 2004 г

Въведение

АНТИГЕНИ

антитела, структура и функция на имуноглобулините

СИСТЕМАТА ОТ КОМПЛЕМЕНТНИ КОМПОНЕНТИ

алтернативен път за активиране

класически път за активиране

цитокини

интерлевкини

интерферони

тумор некротизиращи фактори

колонии стимулиращи фактори

други биологично активни вещества

протеини на острата фаза

• нормални (естествени) антитела

бактериолизини

инхибитори на ензимната активност на бактерии и вируси

пропердин

други вещества...

ХУМОРАЛЕН ИМУнен ОТГОВОР

Списък на използваната литература

Въведение

Към компонентите на хуморалния имунитет включват голямо разнообразие от имунологично активни молекули, от прости до много сложни, които се произвеждат от имунокомпетентни и други клетки и участват в защитата на тялото от чужди или негови дефекти:

имуноглобулини,

цитокини,

комплементна система,

протеини на острата фаза

ензимни инхибитори, които инхибират ензимната активност на бактериите,

вирусни инхибитори,

множество нискомолекулни вещества, които са медиатори на имунни реакции (хистамин, серотонин, простагландини и други).

От голямо значение за ефективната защита на организма са и наситеността на тъканите с кислород, pH на околната среда, наличието на Ca 2+ и Mg 2+ и други йони, микроелементи, витамини и др.

Всички тези фактори функционират взаимосвързани помежду си и с клетъчните фактори на имунната система. Благодарение на това се поддържа точната посока на имунните процеси и в крайна сметка генетичното постоянство на вътрешната среда на организма.

Антигени

НО Антигенът е генетично чуждо вещество (протеин, полизахарид, липополизахарид, нуклеопротеин), което, когато се въведе в тялото или се образува в тялото, може да предизвика специфичен имунен отговор и да взаимодейства с антитела и антиген-разпознаващи клетки.

Антигенът съдържа няколко различни или повтарящи се епитопи. Епитоп (антигенна детерминанта) е отличителна част от антигенна молекула, която определя специфичността на антителата и ефекторните Т-лимфоцити в имунен отговор. Епитопът е комплементарен на активното място на антитяло или Т-клетъчен рецептор.

Антигенните свойства са свързани с молекулното тегло, което трябва да бъде поне десетки хиляди. Хаптенът е непълен антиген под формата на малка химична група. Самият хаптен не предизвиква образуването на антитела, но може да взаимодейства с антитела. Когато хаптенът се комбинира с голям молекулен протеин или полизахарид, това сложно съединение придобива свойствата на пълноценен антиген. Това ново сложно вещество се нарича конюгиран антиген.

Антитела, структура и функции на имуноглобулините

НО
антителата са имуноглобулини, произведени от В-лимфоцити (плазмени клетки). Имуноглобулиновите мономери се състоят от две тежки (Н-вериги) и две леки (L-вериги) полипептидни вериги, свързани с дисулфидна връзка. Тези вериги имат постоянни (C) и променливи (V) области. Папаинът разцепва имуноглобулиновите молекули на два идентични антиген-свързващи фрагмента - Fab (Fragment antigen binding) и Fc (Fragment kristalizable). Активният център на антителата е антиген-свързващият сайт на Fab-фрагмента на имуноглобулина, образуван от хиперпроменливите области на H- и L-веригите; свързва антигенни епитопи. Активният център има специфични комплементарни места към определени антигенни епитопи. Fc фрагментът може да свързва комплемента, да взаимодейства с клетъчните мембрани и участва в преноса на IgG през плацентата.

Домейните на антитялото са компактни структури, държани заедно чрез дисулфидна връзка. И така, в IgG има: V - домени на леки (V L) и тежки (V H) вериги на антитялото, разположени в N-терминалната част на Fab фрагмента; С-домени на постоянни региони на леки вериги (C L); С домени на постоянни региони на тежка верига (СН1, СН2, СН3). Мястото на свързване на комплемента се намира в домена CH2.

Моноклоналните антитела са хомогенни и високо специфични. Те се произвеждат от хибридома - популация от хибридни клетки, получени чрез сливане на антитялообразуваща клетка с определена специфичност с "безсмъртна" миеломна клетка.

Има такива свойства на антителата като:

афинитет (афинитет) - афинитетът на антителата към антигените;

Авидността е силата на връзката антитяло-антиген и количеството антиген, свързано от антитялото.

Молекулите на антителата се отличават с изключително разнообразие, свързано предимно с вариабилни региони, разположени в N-терминалните региони на леките и тежките вериги на имуноглобулиновата молекула. Останалите секции са относително непроменени. Това прави възможно изолирането на вариабилните и постоянните области на тежките и леките вериги в имуноглобулиновата молекула. Особено разнообразни са отделни части от вариабилните региони (т.нар. хипервариабилни региони). В зависимост от структурата на постоянните и вариабилните области имуноглобулините могат да бъдат разделени на изотипове, алотипове и идиотипове.

Изотипът на антителата (клас, подклас имуноглобулини - IgM, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE) се определя от С-домените на тежките вериги. Изотиповете отразяват разнообразието от имуноглобулини на видово ниво. Когато животни от един вид се имунизират с кръвен серум на индивиди от друг вид, се образуват антитела, които разпознават изотипните специфики на имуноглобулиновата молекула. Всеки клас имуноглобулини има своя изотипна специфичност, срещу която могат да се получат специфични антитела, например заешки антитела срещу миши IgG.

Наличност алотиповепоради генетично разнообразие в рамките на даден вид и се отнася до структурни характеристики на постоянните региони на имуноглобулиновите молекули в индивиди или семейства. Това разнообразие е от същото естество като разликите в хората според кръвните групи на системата АВО.

Идиотипът на антитялото се определя от антиген-свързващите места на Fab фрагментите на антителата, т.е. антигенните свойства на вариабилните области (V-области). Идиотипът се състои от набор от идиотопи - антигенни детерминанти на V-области на антитяло. Идиотипите са региони на вариабилната част на имуноглобулинова молекула, които сами по себе си са антигенни детерминанти. Антителата, получени срещу такива антигенни детерминанти (антиидиотипни антитела), са в състояние да разграничат антитела с различна специфичност. Антиидиотипните серуми могат да открият една и съща променлива област на различни тежки вериги и в различни клетки.

Според вида на тежката верига се разграничават 5 класа имуноглобулини: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Антителата, принадлежащи към различни класове, се различават едно от друго в много отношения по отношение на полуживот, разпределение в тялото, способност да фиксират комплемента и да се свързват с повърхностни Fc рецептори на имунокомпетентни клетки. Тъй като всички класове имуноглобулини съдържат едни и същи тежки и леки вериги, както и едни и същи променливи домени на тежка и лека верига, горните разлики трябва да се дължат на постоянните области на тежките вериги.

IgG - основният клас имуноглобулини, открити в кръвния серум (80% от всички имуноглобулини) и тъканните течности. Има мономерна структура. Той се произвежда в големи количества по време на вторичния имунен отговор. Антителата от този клас са способни да активират системата на комплемента и да се свързват с рецепторите на неутрофилите и макрофагите. IgG е основният опсонизиращ имуноглобулин при фагоцитозата. Тъй като IgG може да премине плацентарната бариера, той играе основна роля в защитата срещу инфекции през първите седмици от живота. Имунитетът на новородените също се повишава поради проникването на IgG в кръвта през чревната лигавица след постъпване на коластра, съдържаща големи количества от този имуноглобулин. Съдържанието на IgG в кръвта зависи от антигенната стимулация: нивото му е изключително ниско при животни, държани в стерилни условия. Покачва се бързо, когато животното е поставено при нормални условия.

IgM съставлява около 6% от серумните имуноглобулини. Молекулата се образува от комплекс от пет свързани мономерни субединици (пентамер). Синтезът на IgM започва преди раждането. Това са първите антитела, произведени от развиващите се В-лимфоцити. В допълнение, те са първите, които се появяват в мембранно свързана мономерна форма на повърхността на В-лимфоцитите. Смята се, че IgM във филогенезата на имунния отговор на гръбначните животни се появява по-рано от IgG. Антителата от този клас се освобождават в кръвта по време на ранните етапи на първичния имунен отговор. Свързването на антигена с IgM предизвиква прикрепването на Clq компонента на комплемента и неговото активиране, което води до смъртта на микроорганизмите. Антителата от този клас играят водеща роля в отстраняването на микроорганизмите от кръвния поток. Ако се открие високо ниво на IgM в кръвта на новородени, това обикновено показва вътрематочна инфекция на плода. При бозайниците, птиците и влечугите IgM е пентамер, при земноводните е хексамер, а при повечето костни риби е тетрамер. В същото време няма значителни разлики в аминокиселинния състав на постоянните области на IgM леки и тежки вериги на различни класове гръбначни животни.

IgA съществува в две форми: в кръвния серум и в секретите на екзокринните жлези. Серумният IgA е приблизително 13% от общото съдържание на имуноглобулини в кръвта. Представени са димерни (преобладаващи), както и три- и тетрамерни форми. IgA в кръвта има способността да се свързва и активира комплемента. Секреторна IgA (slgA) е основният клас антитела в секретите на екзокринните жлези и на повърхността на лигавиците. Той е представен от две мономерни субединици, свързани със специален гликопротеин - секреторния компонент. Последният се произвежда от клетките на жлезистия епител и осигурява свързването и транспорта на IgA към секретите на екзокринните жлези. Секреторният IgA блокира прикрепването (адхезията) на микроорганизмите към повърхността на лигавиците и колонизирането им от тях. slgA може също да играе ролята на опсонин. Високите нива на секреторен IgA в майчиното мляко предпазват лигавиците на храносмилателния тракт на бебето от чревни инфекции. При сравняване на различни секрети се оказа, че максималното ниво на slgA се открива в сълзите, а най-високите концентрации на секреторния компонент са открити в слъзните жлези.

IgD е по-малко от 1% от общото съдържание на имуноглобулини в кръвния серум. Антителата от този клас имат мономерна структура. Те съдържат голямо количество въглехидрати (9-18%). Този имуноглобулин се характеризира с изключително висока чувствителност към протеолиза и кратък плазмен полуживот (около 2,8 дни). Последното може да се дължи на голямата дължина на шарнирната област на молекулата. Почти всички IgD, заедно с IgM, се намират на повърхността на кръвните лимфоцити. Смята се, че тези антигенни рецептори могат да взаимодействат един с друг, контролирайки активирането и потискането на лимфоцитите. Известно е, че чувствителността на IgD към протеолиза се повишава след свързване с антиген.

В сливиците са открити плазмени клетки, секретиращи IgD. Рядко се откриват в далака, лимфните възли и лимфоидните тъкани на червата. Имуноглобулините от този клас са основната мембранна фракция на повърхността на В-лимфоцитите, изолирани от кръвта на пациенти с левкемия. Въз основа на тези наблюдения се предполага, че IgD молекулите са рецептори на лимфоцитите и могат да участват в индуцирането на имунологична толерантност.

IgE присъства в кръвта в следи, като представлява само 0,002% от всички имуноглобулини в кръвния серум. Подобно на IgG и IgD, той има мономерна структура. Произвежда се главно от плазмени клетки в лигавиците на храносмилателния тракт и дихателните пътища. Съдържанието на въглехидрати в молекулата на IgE е 12%. Когато се инжектира подкожно, този имуноглобулин остава в кожата за дълго време, свързвайки се с мастоцитите. Последващото взаимодействие на антигена с такава сенсибилизирана мастоцита води до нейната дегранулация с освобождаване на вазоактивни амини. Основната физиологична функция на IgE очевидно е защитата на лигавиците на тялото чрез локално активиране на факторите на кръвната плазма и ефекторните клетки поради индуцирането на остра възпалителна реакция. Патогенните микроби, които могат да пробият защитната линия, образувана от IgA, ще се свържат със специфичен IgE на повърхността на мастоцитите, в резултат на което последните ще получат сигнал за освобождаване на вазоактивни амини и хемотаксични фактори, а това от своя страна ще предизвика приток на циркулиращи IgG, комплемент, неутрофили и еозинофили. Възможно е локалното производство на IgE да допринася за защита срещу хелминти, тъй като този имуноглобулин стимулира цитотоксичния ефект на еозинофилите и макрофагите.

Система на комплемента

Комплементът е сложен комплекс от протеини и гликопротеини (около 20), които, подобно на протеините, участващи в процесите на коагулация на кръвта, фибринолиза, образуват каскадни системи за ефективна защита на тялото от чужди клетки. Тази система се характеризира с бърз, многократно усилен отговор към първичния антигенен сигнал, дължащ се на каскаден процес. Продуктът от една реакция служи като катализатор за следващата. Първите данни за съществуването на системата на комплемента са получени в края на 19 век. при изучаване на механизмите за защита на тялото от бактерии, проникващи в него и унищожаване на чужди клетки, въведени в кръвта. Тези изследвания показват, че тялото реагира на проникването на микроорганизми и чужди клетки с образуването на антитела, способни да аглутинират тези клетки, без да причиняват тяхната смърт. Добавянето на пресен серум към тази смес причинява смъртта (цитолиза) на имунизираните субекти. Това наблюдение беше тласък за интензивни изследвания, насочени към изясняване на механизмите на лизиране на чужди клетки.

Редица компоненти на системата на комплемента са обозначени със символа "C" и номер, който съответства на хронологията на тяхното откриване. Има два начина за активиране на компонент:

без антитела - алтернатива

с участието на антитела – класически

Алтернативен начин за активиране на компютъраелемент

Първият път на активиране на комплемента, причинен от чужди клетки, е филогенетично най-старият. Ключова роля в активирането на комплемента по този начин играе С3, който е гликопротеин, състоящ се от две полипептидни вериги. При нормални условия вътрешната тиоетерна връзка в C3 се активира бавно в резултат на взаимодействие с вода и следи от протеолитични ензими в кръвната плазма, което води до образуването на C3b и C3a (C3 фрагменти). В присъствието на Mg 2+ йони, C3b може да образува комплекс с друг компонент на системата на комплемента, фактор В; тогава последният фактор се разцепва от един от ензимите на кръвната плазма - фактор D. Полученият C3bBb комплекс е C3-конвертаза - ензим, който разцепва C3 на C3a и C3b.

Някои микроорганизми могат да активират C3Bb конвертазата с образуването на голямо количество продукти на разцепване на C3 чрез свързване на ензима към въглехидратните области на тяхната повърхностна мембрана и по този начин го предпазват от действието на фактор H. След това друг протеин пропердинвзаимодейства с конвертазата, повишавайки стабилността на нейното свързване. След като C3 се разцепи от конвертаза, неговата вътрешна тиоетерна връзка се активира и реактивното C3b производно се свързва ковалентно към мембраната на микроорганизма. Един C3bBb активен център позволява на голям брой C3b молекули да се свържат с микроорганизма. Съществува и механизъм, който инхибира този процес при нормални условия: в присъствието на фактори I и H, C3b се превръща в C3bI, като последният се разцепва до крайните неактивни пептиди C3c и C3d под въздействието на протеолитични ензими. Следващият активиран компонент, C5, взаимодейства с мембранно свързания C3b, става субстрат за C3bBb и се разцепва, за да образува къс C5a пептид, докато C5b фрагментът остава фиксиран върху мембраната. След това C5b последователно добавя C6, C7 и C8, за да образува комплекс, който улеснява ориентацията на молекулите на последния C9 компонент върху мембраната. Това води до разгръщане на молекули C9, тяхното проникване в билипидния слой и полимеризация в пръстеновиден „мембранен атакуващ комплекс“ (MAC). Комплексът C5b-C7, вклинен в мембраната, позволява на C8 да влезе в пряк контакт с мембраната, да причини дезорганизация на нейните редовни структури и накрая да доведе до образуването на спирални трансмембранни канали. Появяващият се трансмембранен канал е напълно пропусклив за електролити и вода. Поради високото колоидно осмотично налягане вътре в клетката, Na + и водните йони навлизат в нея, което води до лизиране на чужда клетка или микроорганизъм.

В допълнение към способността да лизира клетки с чужда информация, комплементът има и други важни функции:

а) поради наличието на повърхността на фагоцитни клетки на рецептори за C3b и C33, адхезията на микроорганизмите се улеснява;

б) малки пептиди C3a и C5a ("анафилатоксини"), образувани по време на активирането на комплемента:

стимулиране на хемотаксиса на неутрофилите до мястото на натрупване на обекти на фагоцитоза,

активиране на кислород-зависими механизми на фагоцитоза и цитотоксичност,

предизвикват освобождаването на възпалителни медиатори от мастоцитите и базофилите,

предизвикват разширяване на кръвоносните капиляри и повишават тяхната пропускливост;

в) протеиназите, които се появяват по време на активирането на комплемента, въпреки тяхната субстратна специфичност, са в състояние да активират други кръвни ензимни системи: системата за коагулация и системата за образуване на кинин;

г) компонентите на комплемента, взаимодействайки с неразтворимите комплекси антиген-антитяло, намаляват степента на тяхната агрегация.

Класически път на активиране на комплемента

Класическият път се инициира, когато антитяло, свързано с микроб или друга клетка, носеща чужда информация, се свърже и активира първия компонент на каскадата Clq. Тази молекула е многовалентна по отношение на свързването на антитялото. Състои се от централна колагеноподобна пръчка, която се разклонява на шест пептидни вериги, всяка от които завършва в антитяло-свързваща субединица. Според електронната микроскопия цялата молекула прилича на лале. Неговите шест венчелистчета са образувани от С-терминалните глобуларни области на полипептидни вериги, подобни на колаген области са усукани във всяка субединица в триспирална структура. Заедно те образуват подобна на стъбло структура, дължаща се на асоциирането в областта на N-крайната област чрез дисулфидни връзки. Глобуларните региони са отговорни за взаимодействието с антителата, а колагеноподобният регион е отговорен за свързването с другите две С1 субединици. За да се комбинират три субединици в един комплекс, са необходими Ca 2+ йони. Комплексът се активира, придобива протеолитични свойства и участва в образуването на места за свързване на други компоненти на каскадата. Процесът завършва с образуването на MAC.

Антиген-специфичните антитела могат да допълнят и подобрят способността на естествените имунни механизми да инициират остри възпалителни реакции. По-малка част от комплемента в тялото се активира по алтернативен път, който може да се извърши в липса на антитела.Този неспецифичен път на активиране на комплемента е важен при унищожаването на стареещи или увредени телесни клетки от фагоцити, когато атаката започва с неспецифична сорбция на имуноглобулини и комплемент върху увредената клетъчна мембрана. Въпреки това, класическият път на активиране на комплемента при бозайниците е преобладаващ.

цитокини

Цитокините са протеини главно от активирани клетки на имунната система, които осигуряват междуклетъчни взаимодействия. Цитокините включват интерферони (IFN), интерлевкини (IL), хемокини, фактори на туморна некроза (TNF), колонии стимулиращи фактори (CSF), растежни фактори. Цитокините действат на принципа на релето: ефектът на даден цитокин върху клетката предизвиква образуването на други цитокини от нея (цитокинова каскада).

Разграничават се следните механизми на действие на цитокините:

Интракринен механизъм - действието на цитокините вътре в клетката продуцент; свързване на цитокини със специфични вътреклетъчни рецептори.

Автокринният механизъм е действието на секретиран цитокин върху самата секретираща клетка. Например, IL-1, -6, -18, TNFα са автокринни активиращи фактори за моноцити/макрофаги.

Паракринен механизъм - действието на цитокините върху близките клетки и тъкани. Например, IL-1, -6, -12, -18, TNFα, произведени от макрофагите, активират Т-хелперите (Th0), разпознавайки антигена и МНС на макрофага (Схема на автокринно-паракринно регулиране на имунния отговор).

Ендокринният механизъм е действието на цитокините на разстояние от продуциращите клетки. Например, IL-1, -6 и TNFα, в допълнение към авто- и паракринни ефекти, могат да имат отдалечен имунорегулаторен ефект, пирогенен ефект, индуциране на производството на протеини в острата фаза от хепатоцитите, симптоми на интоксикация и мултиорганно увреждане в токсико-септични състояния.

Интерлевкини

В момента структурата и функциите на 16 интерлевкини са изолирани, проучени, серийните им номера са по реда на получаване:

Интерлевкин-1.Произвежда се от макрофаги, както и от AGP клетки. Задейства имунния отговор чрез активиране на Т-хелперите, играе ключова роля в развитието на възпалението, стимулира миелопоезата и ранните стадии на еритропоезата (по-късно потиска, като е антагонист на еритропоетина), медиатор е на взаимодействието между имунната и нервната система. Инхибитори на синтеза на IL-1 са простагландин Е2, глюкокортикоиди.

Интерлевкин-2.Произвеждат активирани Т-хелпери. Той е фактор на растеж и диференциация на Т-лимфоцитите и NK клетките. Участва в осъществяването на противотуморна резистентност. Инхибиторите са глюкокортикоиди.

Интерлевкин-3.Те произвеждат активирани Т-хелпери, като Th1 и Th2, както и В-лимфоцити, стромални клетки на костен мозък, мозъчни астроцити, кератиноцити. Фактор на растежа на мастоцитите на лигавиците и засилва освобождаването от тях на хистамин, регулатор на ранните етапи на хемопоезата, потиска образуването на NK клетки при стрес.

Интерлевкин-4.Стимулира пролиферацията на В-лимфоцити, активирани от антитела срещу IgM. Произвежда се от Т-хелпери от типа Th2, върху които има стимулиращ диференциационен ефект, влияе върху развитието на хемопоетични клетки, макрофаги, NK клетки, базофили. Насърчава развитието на алергични реакции, има противовъзпалителен и противотуморен ефект.

Интерлевкин-6.Произвежда се от лимфоцити, моноцити/макрофаги, фибробласти, хепатоцити, кератиноцити, мезанглиални, ендотолиални и хематопоетични клетки. Според спектъра на биологично действие той е близък до IL-1 и TNFα, участва в развитието на възпалителни, имунни реакции и служи като растежен фактор за плазмените клетки.

Интерлевкин-7. Произвежда се от стромални клетки на костния мозък и тимуса (фибробласти, ендотелни клетки), макрофаги. Той е основният лимфопоетин. Насърчава оцеляването на пре-Т-клетките, предизвиква антиген-зависима репродукция на Т-лимфоцити извън тимуса. Делецията на гена IL-7 при животни води до опустошаване на тимуса, развитие на тотална лимфопения и тежък имунен дефицит.

Интерлевкин-8. Те образуват макрофаги, фибробласти, хепатоцити, Т-лимфоцити. Основната цел на IL-8 са неутрофилите, върху които той действа като хемоатрактант.

Интерлевкин-9.Произвежда се от Т-хелпер тип Th2. Подпомага пролиферацията на активирани Т-хелпери, повлиява еритропоезата, активността на мастоцитите.

Интерлевкин-10.Произвежда се от Т-хелпер тип Th2, Т-цитотоксични и моноцити. Потиска синтеза на цитокини от Т-клетки от Th1 тип, намалява активността на макрофагите и производството на възпалителни цитокини.

Интерлевкин-11.Образува се от фибробласти. Предизвиква пролиферацията на ранните хемопоетични прекурсори, подготвя стволовите клетки да възприемат действието на IL-3, стимулира имунния отговор и развитието на възпаление, насърчава диференциацията на неутрофилите, производството на протеини в острата фаза.

Специфичната имунна защита се осигурява главно от лимфоцити, които правят това по два начина:клетъчен или хуморален. Клетъчният имунитет се осигурява от имунокомпетентни Т-лимфоцити, които се образуват от стволови клетки, мигриращи от червения костен мозък в тимуса. , Т-лимфоцитите създават по-голямата част от лимфоцитите на самата кръв (до 80%), а също така се установяват в периферните органи на имуногенезата (предимно в лимфните възли и далака), образувайки в тях тимус-зависими зони, които стават активни точки на пролиферация (възпроизвеждане) Т-лимфоцити извън тимуса. Диференциацията на Т-лимфоцитите протича в три посоки. Първата група дъщерни клетки е способна да реагира с него и да го унищожи, когато се сблъска с „чужд“ протеин-антиген (причинителят на заболяването или собствен мутант). Такива лимфоцити се наричат ​​Т-убийци („убийци“) и се характеризират с факта, че са способни на лизис (унищожаване чрез разтваряне на клетъчните мембрани и свързване с n протеин) клетки-мишени (носители на антигени). По този начин Т-убийците са отделен клон на диференциация на стволови клетки (въпреки че тяхното развитие, както ще бъде описано по-долу, се регулира от G-хелпери) и са предназначени да създадат, така да се каже, първична бариера в антивирусния и антитуморен имунитет на тялото.

Другите две популации от Т-лимфоцити се наричат ​​Т-хелпери и Т-супресори и осъществяват клетъчна имунна защита чрез регулиране на нивото на функциониране на Т-лимфоцитите в хуморалната имунна система. Т-хелперите ("помощници") в случай на поява на антигени в тялото допринасят за бързото възпроизвеждане на ефекторни клетки (изпълнители на имунната защита). Има два подтипа помощни клетки: Т-хелпер-1, които отделят специфични интерлевкини от тип 1L2 (хормоноподобни молекули) и β-интерферон и са свързани с клетъчния имунитет (насърчават развитието на Т-хелпери) Т-хелпер- 2 секретират интерлевкини от типа IL 4-1L 5 и взаимодействат предимно с Т-лимфоцитите на хуморалния имунитет. Т-супресорите са в състояние да регулират активността на В и Т-лимфоцитите в отговор на антигени.

хуморален имунитет

хуморален имунитетосигуряват лимфоцити, които се диференцират от мозъчните стволови клетки не в тимуса, а на други места (в тънките черва, лимфните възли, фарингеалните тонзили и др.) и се наричат ​​В-лимфоцити. Такива клетки съставляват до 15% от всички левкоцити. При първия контакт с антигена чувствителните към него Т-лимфоцити се размножават интензивно. Някои от дъщерните клетки се диференцират в клетки на имунологичната памет и на нивото на лимфните възли в £-зоните се превръщат в плазмени клетки, след което са способни да създават хуморални антитела. Т-хелперите допринасят за тези процеси. Антителата са големи протеинови молекули, които имат специфичен афинитет към определен антиген (въз основа на химичната структура на съответния антиген) и се наричат ​​имуноглобулини. Всяка имуноглобулинова молекула е съставена от две тежки и две леки вериги от дисулфидни връзки, свързани една с друга и способни да активират клетъчните мембрани на антигени и да прикрепят комплемент към тях (съдържа 11 протеина, способни да осигурят лизиране или разтваряне на клетъчни мембрани и свързване на свързване с протеини на антигенни клетки). Комплементът на кръвната плазма има два пътя на активиране: класически (от имуноглобулини) и алтернативен (от ендотоксини или токсични вещества и от лекарства). Има 5 класа имуноглобулини (lg): G, A, M, D, E, различаващи се по функционални характеристики.Така например lg M обичайно първо се включва в имунния отговор към антигенактивира комплемента и насърчава усвояването на този антиген от макрофагите или клетъчния лизис; lg A се намира в местата на най-вероятното проникване на антигени (лимфни възли на стомашно-чревния тракт, в слъзните, слюнчените и потните жлези, в аденоидите, в майчиното мляко и др.), което създава силна защитна бариера, допринасяща за към фагоцитозата на антигени; lg D насърчава пролиферацията (възпроизвеждането) на лимфоцити по време на инфекции, Т-лимфоцитите "разпознават" антигени с помощта на гама глобулин, включен в мембраната, образувайки антитяло, свързващи връзки, чиято конфигурация съответства на триизмерната структура на антигенни детерминистични групи (хаптени или вещества с ниско молекулно тегло, които могат да се свързват с протеини антитела, прехвърляйки свойствата на антигенните протеини към тях), тъй като ключът съответства на ключалка (G. William, 2002; G. Ulmer et al., 1986) . Антиген-активираните В- и Т-лимфоцити се размножават бързо, включват се в защитните процеси на организма и масово умират. В същото време малко от активираните лимфоцити се превръщат в В- и Т-клетки на паметта, които имат дълъг живот и при повторна инфекция на тялото (сенсибилизация) В- и Т-клетки на паметта „запомнят“ и разпознават структурата на антигените и бързо се превръщат в ефекторни (активни) клетки и стимулират плазмените клетки на лимфните възли да произвеждат подходящи антитела.

Повтарящият се контакт с определени антигени понякога може да доведе до хиперергични реакции, придружени от повишена капилярна пропускливост, повишено кръвообращение, сърбеж, бронхоспазъм и др. Такива явления се наричат ​​алергични реакции.

Неспецифичен имунитет, поради наличието в кръвта на "естествени" антитела, които често се появяват, когато тялото влезе в контакт с чревната флора. Има 9 вещества, които заедно образуват защитен комплемент. Някои от тези вещества са в състояние да неутрализират вируси (лизозим), вторият (С-реактивен протеин) потиска жизнената активност на микробите, третият (интерферон) унищожава вирусите и потиска възпроизвеждането на собствените им клетки в тумори и др. Неспецифичен имунитет също се причинява от специални клетки - неутрофили и макрофаги, способни на фагоцитоза, т.е. до унищожаване (смилане) на чужди клетки.

Специфичният и неспецифичният имунитет се разделя на вроден (предаван от майката) и придобит, който се формира след заболяване в процеса на живота.

Освен това има възможност за изкуствена имунизация на тялото, което се извършва или под формата на ваксинация (когато отслабен патоген се вкарва в тялото и това предизвиква активиране на защитните сили преди образуването на съответните антитела), или под формата на пасивна имунизация, когато т.н. наречена ваксинация срещу специфично заболяване се извършва чрез въвеждане на серум (кръвна плазма, която не съдържа фибриноген или неговия коагулационен фактор, но има готови антитела срещу специфичен антиген). Такива ваксинации се правят например срещу бяс, след ухапване от отровни животни и т.н.

Както V. I. Bobritskaya (2004) свидетелства, в кръвта има до 20 хиляди от всички форми на левкоцити в 1 mm3 кръв, а през първите дни от живота техният брой нараства, дори до 30 хиляди в 1 mm3, което е свързано с резорбцията на продукти от гниене на кръвоизлив в тъканта на бебето, което обикновено се случва при раждането. След 7-12 първите дни от живота броят на левкоцитите намалява до 10-12 хиляди в I mm3, което се запазва през първата година от живота на детето. Освен това броят на левкоцитите постепенно намалява и на възраст 13-15 години се установява на нивото на възрастните (4-8 хиляди в 1 mm 3 кръв). При деца от първите години от живота (до 7 години) лимфоцитите са преувеличени сред левкоцитите и едва на 5-6 години съотношението им намалява. В допълнение, децата под 6-7 години имат голям брой незрели неутрофили (млади, пръчици - ядрени), което причинява относително ниска защита на тялото на малките деца срещу инфекциозни заболявания. Съотношението на различните форми на левкоцитите в кръвта се нарича левкоцитна формула. С възрастта при децата левкоцитната формула (Таблица 9) се променя значително: броят на неутрофилите се увеличава, докато процентът на лимфоцитите и моноцитите намалява. На 16-17 години левкоцитната формула придобива състав, характерен за възрастните.

Инвазията в тялото винаги води до възпаление.Острото възпаление обикновено се генерира от реакции антиген-антитяло, при които активирането на плазмения комплемент започва няколко часа след имунологично увреждане, достига своя пик след 24 часа и избледнява след 42-48 часа. Хроничното възпаление се свързва с влиянието на антителата върху Т-лимфоцитната система, обичайно се проявява чрез възрастовата характеристика на левкоцитната формула

1-2 дни и пик след 48-72 часа. На мястото на възпалението температурата винаги се повишава (поради вазодилатация); възниква подуване (при остро възпаление поради освобождаването на протеини и фагоцити в междуклетъчното пространство, при хронично възпаление - добавя се инфилтрация на лимфоцити и макрофаги); възниква болка (свързана с повишено налягане в тъканите).

Те са много опасни за организма и често водят до фатални последици, тъй като тялото всъщност става незащитено. Има 4 основни групи такива заболявания:първичен или вторичен имунен дефицит, дисфункция; злокачествени заболявания, инфекции на имунната система. Сред последните известни е херпесният вирус и заплашително разпространяващият се в света, включително в Украйна, анти-HIV вирусът или anmiHTLV-lll/LAV, който причинява синдром на придобита имунна недостатъчност (СПИН или СПИН). Клиниката се основава на вирусно увреждане на Т-хелперната (Th) верига на лимфоцитната система, което води до значително увеличаване на броя на Т-супресорите (Ts) и нарушение на съотношението Th / Ts, което става 2 :1 вместо 1:2, което води до пълно спиране на производството на антитела и тялото умира от всяка инфекция.

Към днешна дата е идентифициран широк спектър от видове човешки имунни системи, сред които е необходимо да се разграничат клетъчните и хуморалните. Взаимодействието на двата вида осигурява разпознаването и унищожаването на чужди микроорганизми. Представената публикация ще помогне да се разгледат по-подробно характеристиките и принципите на работа на извънклетъчната защитна система.

Какво е хуморален имунитет?

хуморален имунитет - това е защитата на човешкото тяло от редовното навлизане във вътрешната среда на чужди патогени на инфекции и заболявания. Защитата се осъществява с помощта на протеини, разтворими във вътрешни течности, човешка кръв - антигени (лизозим, интерферон, реактивен протеин).

Принципът на действие е редовното образуване на вещества, които допринасят за предотвратяването и разпространението на вируси, бактерии, микроби, независимо от това какъв вид микроорганизъм е влязъл във вътрешната среда, опасен или безвреден.

Хуморалната връзка на имунитета включва:

• Кръвен серум - съдържа С - реактивен протеин, чиято активност е насочена към елиминиране на патогенни микроби;
• Тайните на жлезите, които предотвратяват развитието на чужди тела;
• Лизозим - стимулира разтварянето на стените на бактериалните клетки;
• Муцин - вещество, насочено към защита на обвивката на клетъчния елемент;
• Пропердин - отговорен за съсирването на кръвта;
• Цитокините са комбинация от протеини, секретирани от тъканните клетки;
• Интерферони - изпълняват сигнални функции, съобщавайки за появата на чужди елементи във вътрешната среда;
• Допълнителна система - общият брой протеини, които допринасят за неутрализирането на микробите. Системата включва двадесет протеина.

Механизми

Механизмът на хуморалния имунитет е процес, по време на който се образува защитна реакция, насочена към предотвратяване на проникването на вирусни микроорганизми в човешкото тяло. Състоянието на здравето и жизнената активност на човек зависи от това как протича процесът на защита.

Процесът на защита на тялото се състои от следните стъпки:

• Има образуване на В - лимфоцит, който се образува в костния мозък, където узрява лимфоидната тъкан;
• След това се извършва процесът на излагане на антиген на плазмени клетки и клетки на паметта;
• Антителата на извънклетъчния имунитет разпознават чужди частици;
• Образуват се антитела на придобитата имунна защита.

Механизмите на имунната система се разделят на:

Специфични - чието действие е насочено към унищожаване на специфичен инфекциозен агент;

Неспецифични — се различават по универсалния характер на ориентацията. Механизмите разпознават и се борят с всякакви чужди антитела.

Специфични фактори

Специфични фактори на хуморалния имунитет се произвеждат от В-лимфоцити, които се образуват в костния мозък, далака и лимфните възли в рамките на две седмици. Представените антигени реагират на появата на чужди частици в телесните течности. Специфичните фактори включват антитела и имуноглобулини (Ig E, Ig A, Ig M, Ig D). Действието на лимфоцитите в човешкото тяло е насочено към блокиране на чужди частици, след този процес влизат в действие фагоцитите, които елиминират вирусните елементи.

Етапи на образуване на антитела:

• Латентна фаза (индуктивна) - през първите дни елементите се произвеждат в малки количества;
• Продуктивна фаза - образуването на частици става в рамките на две седмици.

Неспецифични фактори

Списъкът на неспецифичните фактори на хуморалния имунитет е представен от следните вещества:

• Елементи на тъканни клетки;
• Кръвен серум и съдържащите се в него протеинови елементи, които стимулират устойчивостта на клетките към патогени;
• Тайните на вътрешните жлези - спомагат за намаляване на броя на бактериите;
• Лизозимът е вещество, което има антибактериален ефект.

Показатели за хуморален имунитет

Действието на хуморалния имунитет се осъществява чрез разработване на елементите, необходими за защита на тялото. От количеството получени антитела и правилното им функциониране зависи общото състояние и жизнеспособността на човешкия организъм.

Ако е необходимо да се определят параметрите на извънклетъчната имунна система, е необходимо да се проведе цялостен кръвен тест, резултатите от който определят общия брой образувани частици и възможните нарушения на имунната система.

Клетъчен и хуморален имунитет

Благоприятното функциониране на извънклетъчния имунитет се осигурява само чрез взаимодействие с клетъчната защита. Функциите на имунната система се различават, но има сходни характеристики. Те имат ефективен ефект върху вътрешната система на човешкото тяло.

разликата между хуморалния и клетъчния имунитетлежи в техния обект на въздействие. Клетъчните функционират директно в клетките на тялото, предотвратявайки размножаването на чужди микроорганизми, а хуморалните въздействат върху вирусите и бактериите в извънклетъчното пространство. Едната имунна защитна система не може да съществува без другата.

От голямо значение в живота на всеки човек е жизнеспособността на неговата вътрешна среда. Укрепване на имунната защита и ще помогне за защита на човешкото тяло от патогенни бактерии и вируси.