Занятие № 11
Тема. Иммунная система организма. Специфическая иммунопрофилактика и иммунотерапия.
Цель занятия. Изучить роль иммунной системы организма в создании проти-
воинфекционного иммунитета. Изучить механизм развития аллергической ре-
акции анафилаксии. Изучить основные препараты для специфической профи-
лактики и специфического лечения инфекционных заболеваний.
I.Теоретические знания:
1.Иммунная система организма человека и ее основные функции. Роль АПК, Т-
и В-лимфоцитов.
2. Иммунный ответ по гуморальному и клеточному типу. Иммунологическая память.
3. Аллергия. Классификация аллергических реакций по времени проявления симптомов.
4. Анафилаксия. Анафилактический шок. Методы десенсибилизации организ-
ма.
5. Инфекционная аллергия. Практическое применение кожных аллергических проб для диагностики инфекционных заболеваний.
6. Иммунопрофилактика и иммунотерапия инфекционных заболеваний. Препа-
раты для активной иммунизации. Виды вакцин.
7. Серотерапия и серопрофилактика инфекционных заболеваний. Виды сыворо-
точных препаратов.
II.Практические навыки:
1.Характеристика препаратов для специфической профилактики и специфиче-
ского лечения инфекционных заболеваний.
1
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЗАНЯТИЮ
1.Иммунная система организма человека и ее основные функции. Роль АПК, Т- и B-лимфоцитов.
Иммунная система организма человека представляет совокупность лимфоидных органов и тканей, предназначенных для распознавания, уничтожения и элиминации (удаления) из организма генетически чужеродных веществ (антигенов). В иммунной системе различают центральные (костный мозг и тимус (вилочковая железа)) и периферические органы (лимфатические узлы, селезѐнка, лимфоидная ткань ротоглотки и кишечника).
В центральных органах иммунной системы происходит созревание и дифференцировка лимфоцитов, в результате чего они приобретают иммунокомпетентность, т.е. способность реагировать на чужеродные вещества. В периферических органах зрелые лимфоциты распознают и обезвреживают антигены.
Основные клетки, участвующие в иммунном ответе: антигенпрезенти-
рующие клетки (дендритные клетки, макрофаги и др.), Т- и В-лимфоциты.
Антигенпрезентирующие клетки (АПК) захватывают микробный анти-
ген, расщепляют (процессируют) его и затем представляют (презентируют) Т-лимфоцитам – хелперам. Антигенпрезентирующей может быть любая клетка организма, несущая на своей поверхности молекулы главного комплекса гистосовместимости I класса (МНСI – major histocompatibility complex (англ.)). Среди АПК существуют так называемые «профессиональные» АПК – три типа клеток, которые, кроме МНСI, несут на своей поверхности молекулы главного комплекса гистосовместимости II класса (МНСII). Такими «профессионалами» презентации являются дендритные клетки, макрофаги и В-лимфоциты.
Т-лимфоциты имеют на поверхности специфические антигенраспознающие рецепторы – TCR (T-cell receptor (англ.)). Кроме TCR, в процессе распознавания микробного антигена также участвуют маркерные рецепторы CD, характер которых зависит от функций Т-лимфоцитов.
CD-молекулы (антигены) располагаются на поверхности клеток иммунной системы и имеют различное функциональное значение. Их используют для идентификации и дифференцировки субпопуляций лейкоцитов (clasters of differentiation – кластеры (группы) дифференцировки). CD-антигены являются рецепторами для взаимодействия между клетками. Эти белковые рецепторы имеют порядковые номера и их присутствие на клетках зависит от функции Т- и В- лимфоцитов.
На основании различий в характеристике CD-маркеров, Т-лимфоциты подразделяют на CD4+ и CD8+.
2
CD4 Т-лимфоциты: к ним относят Т-хелперы активаторы и регуляторные Т-хелперы.
-Т-хелперы (Th, Th1, Th2) – при взаимодействии с АПК специфически распознают микробные антигены с помощью TCR. Одновременно CD4маркерные рецепторы связываются с МНСII для стабилизации взаимодействия Th и АПК. После распознавания антигена Th2 стимулируют иммунный ответ по гуморальному типу, а Th1 – по клеточному типу;
-Т-регуляторы – регулируют интенсивность иммунного ответа, подавляя активность других субпопуляций лимфоцитов.
CD8 Т-лимфоциты: к ним относят цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ). С помощью TCR они распознают антиген, а их CD8-рецепторы связываются с МНСI.
ЦТЛ лизируют клетки организма, зараженные вирусами или бактериями, а также опухолевые клетки. Следовательно, CD8 Т-лимфоциты отвечают за
клеточный иммунный ответ.
В-лимфоциты имеют на своей поверхности антигенраспознающий рецептор – ВCR (B-cell receptor (англ.)), а также маркерные рецепторы CD19-21 и др. После встречи с антигеном активированные В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки (плазмоциты), вырабатывающие антитела – Ig
всех классов. Следовательно, В-лимфоциты отвечают за гуморальный
иммунный ответ.
Цитокины – гуморальные факторы системы иммунитета белковой природы. Синтезируются различными клетками организма и регулируют межклеточное взаимодействие. Цитокины, которые синтезируются при иммунном ответе, называются интерлейкинами (ИЛ). Они имеют порядковые номера. Основная функция ИЛ стимуляция клеток, участвующих в иммунном ответе.
Весь процесс возникновения защитных механизмов организма состоит из трех действий: 1) распознавание чужеродного микроба специфическими иммунными клетками, 2) активация этих клеток для получения специфического ответа и 3) возникновение реакций, которые ведут к уничтожению конкретных чужеродных микробов.
Независимо от того, какой чужеродный микроб проник в организм, защищать его будут оба звена адаптивного иммунитета: гуморальный (опосредованный антителами) и клеточный.
2. Иммунный ответ по гуморальному и клеточному типу. Иммунологическая память.
Иммунный ответ по гуморальному типу. Для его осуществления необхо-
димо взаимодействие (кооперация) антигенпрезентирующей клетки – профессиональной АПК, Т-хелперов второго порядка (Th2) и В-лимфоцитов. Этот процесс происходит в несколько стадий (рис.10):
3
4
После появления в организме микробного антигена, АПК (дендритная клетка или макрофаг, а также В-лимфоцит) захватывает антиген и расщепляет его на отдельные антигенные детерминанты (пептиды). Это расщепление обозначается как процессирование. Процессированный антиген соединяется с MHCII и в таком комплексе выходит на поверхность АПК. Комплекс [Аг+МНСII] передается на рецепторы Th (TCR и CD4+). Одновременно АПК выделяет ИЛ-1. Th активируется и дает популяцию двух типов Th: Th1 (участвует в стимуляции иммунного ответа по клеточному типу) и Th2. Th2 активирует В-лимфоцит с помощью ИЛ-4,5. Кроме того, В-лимфоцит самостоятельно с помощью рецептора BCR распознает микробный антиген. Активированные В- лимфоциты трансформируются в плазмоциты, продуцирующие антитела (Ig) различных классов.
Иммунный ответ по клеточному типу – предназначен для уничтожения клеток организма, инфицированных вирусами или бактериями, а также опухолевых клеток. Процесс происходит в несколько стадий (рис 10): зараженная клетка (АПК) расщепляет микроб на отдельные антигенные детерминанты (пептиды). Процессированный Аг соединяется с МНСI и в таком комплексе выходит на поверхность АПК. Комплекс [Аг+МНСI] передается на рецепторы ЦТЛ (TCR и CD8+). Одновременно на ЦТЛ поступает от Th1 ИЛ-2. ЦТЛ активируется и выделяет цитотоксические белки (перфорины и гранзимы). Их действие приводит к гибели зараженной клетки.
Перфориновый и гранзимный механизмы гибели клетки-мишени.
Перфорины на поверхности клетки-мишени формируют трансмембранные поры диаметром 5-20 нм. Через них в клетку проникает вода, что приводит к ее осмотической смерти. Через поры в клетку-мишень поступают гранзимы – протеазы, запускающие ее апоптоз путем фрагментации ДНК клетки. Зараженная клетка погибает.
Иммунологическая память основана на наличии Т- и В-лимфоцитов иммунологической памяти, которые образуются при первичной встрече с антигеном в организме (первичном иммунном ответе). Иммунологическая память – это способность лимфоцитов сохранять информацию об антигене и отвечать усиленной и ускоренной иммунологической реакцией на повторную встречу с гомологичным антигеном. В частности, при вторичном иммунном ответе за счет лимфоцитов памяти значительно возрастает скорость образования и количество IgG. Так как клетки памяти живут в течение многих лет и способны к самовоспроизведению, иммунологическая память сохраняется годами, а при некоторых инфекциях (корь, натуральная оспа и др.) – пожизненно.
3. Аллергия. Классификация аллергических реакций по времени проявления симптомов.
Аллергия («allos» – иной, «ergos» – действие (греч.)) – иммунологическая реакция, которая проявляется повышенной чувствительностью организма в ответ на повторное, а иногда и первичное воздействие аллергена (антигена).
5