ИММУНИТЕТ И ИНФЕКЦИЯ ДИНАМИЧНОЕ ПРОТИВОСТОЯНИЕ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Содержание

Слайд 2

Как защититься?

Многоклеточное в мире микробов и простейших

Как защититься? Многоклеточное в мире микробов и простейших

Слайд 3

Встроенный в клеточные мембраны муцин – основной элемент гликокаликса –
создает преграду,

Встроенный в клеточные мембраны муцин – основной элемент гликокаликса – создает преграду,
трудно преодолимую для любых частиц, в том числе, микробов

Гликокаликс на клетках эпителия

Слайд 4

Гликокаликс
~50-100 нм

Поверхность эпителия густо покрыта мембранными молекулами гликоконъюгатов – молекул с

Гликокаликс ~50-100 нм Поверхность эпителия густо покрыта мембранными молекулами гликоконъюгатов – молекул
большим содержанием олигосахаридных цепочек

Слайд 5

Внешний слой слизи

Внутренний слой слизи

Эпителий

Слизь образует гель. Вблизи эпителия – плотный и

Внешний слой слизи Внутренний слой слизи Эпителий Слизь образует гель. Вблизи эпителия
вязкий, подальше от эпителия - рыхлый

Слайд 6

Муцин образует плотный слой (S – stratified) слизи
толщиной 50 мкм вблизи

Муцин образует плотный слой (S – stratified) слизи толщиной 50 мкм вблизи
поверхности эпителия толстой кишки,
и еще 150 мкм более рыхлой слизи над этим слоем

Johansson M E V et al. PNAS 2011;108:4659-4665

A

B

Слизь в бокаловидных клетках и в просвете толстой кишки - зеленая,
микробы в просвете кишечника – оранжевые.

Слайд 7

Молекулярные сенсоры инфекций и повреждений

Toll-like receptors

NOD-like receptors

RIG-like receptors
(helicase, POL-III)

C-type lectins

Scavenger
receptors

Несколько десятков

Молекулярные сенсоры инфекций и повреждений Toll-like receptors NOD-like receptors RIG-like receptors (helicase,
типов молекулярных рецепторов позволяет нашим клеткам детектировать вирусы, бактерии, грибы и другие инфекции

Слайд 8

Если инфекция обнаружена, наши клетки выбрасывают вещества, токсичные для микробов

Если инфекция обнаружена, наши клетки выбрасывают вещества, токсичные для микробов

Слайд 9

Дефенсины
Кателицидины
Гистатины
Лактоферрин
Лизоцим
Псориазин
Дермцидин
и многие другие…

Эндогенные антибиотики –
защитные вещества белковой и пептидной природы
наиболее активно

Дефенсины Кателицидины Гистатины Лактоферрин Лизоцим Псориазин Дермцидин и многие другие… Эндогенные антибиотики
выделяются на границах нашего тела

Слайд 10

Дефенсин-α5 (красный) и лизоцим (зеленый) в слизистой кишки.
Широкие стрелки указывают клетки,

Дефенсин-α5 (красный) и лизоцим (зеленый) в слизистой кишки. Широкие стрелки указывают клетки,
в которых обнаруживается только лизоцим.
Узкие стрелки – клетки Панета, в которых дефенсин-α5 и лизоцим.

Продукция альфа-дефенсина в стенке тонкой кишки здорового человека

Слайд 11

Клетки эпителия, обнаружившие инфекцию,
сообщают соседним клеткам (под эпителием)
о том, что произошло вторжение

Клетки эпителия, обнаружившие инфекцию, сообщают соседним клеткам (под эпителием) о том, что
инфекции

Сообщения отправляются в виде химических сигналов – небольших белков, которые называют «цитокины»

Слайд 12

IL-1α

IL-1β

IL-6

IL-8

GM-CSF

Фибробласт

Макрофаг

Дендритная клетка

Тучная клетка

Сигналы SOS и Danger

Бактерии, грибы, вирусы

IL-1α IL-1β IL-6 IL-8 GM-CSF Фибробласт Макрофаг Дендритная клетка Тучная клетка Сигналы

Слайд 13

В кишечнике – под эпителием находятся макрофаги и дендритные клетки

20 мкм

20 мкм

50

В кишечнике – под эпителием находятся макрофаги и дендритные клетки 20 мкм
мкм

Слева и посредине : синие - ядра эпителиоцитов., коричневые – дендритные клетки, светлые – макрофаги.
Справа : зеленые – дендритные клетки, красные – кровяные капилляры.

Чуть глубже, 10-20 мкм

Апикальная поверхность
ворсинки

Еще глубже, 30-40 мкм

Слайд 14

Через 30 минут после внесения в просвет кишки инвазивных сальмонелл
дендритные клетки вышли

Через 30 минут после внесения в просвет кишки инвазивных сальмонелл дендритные клетки
на инфицированную поверхность эпителия

Слайд 15

Макрофаги, встретив микробов или вещества микробной природы,
активируются и начинают усиленно секретировать

Макрофаги, встретив микробов или вещества микробной природы, активируются и начинают усиленно секретировать

цитокины
(ФНО-α, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8 и др.)

Клетки, встретившиеся с инфекцией, зовут фагоцитов.
Сигналы – небольшие белки «хемокины»

Слайд 16

Клетки-пожиратели (фагоциты), придя в очаг инфекции,
поглощают микробов

Макрофаг поглотил 3 клетки гриба Candida

Нейтрофил

Клетки-пожиратели (фагоциты), придя в очаг инфекции, поглощают микробов Макрофаг поглотил 3 клетки
поглощает бактерии сибирской язвы (Anthrax)

Слайд 17

Фагоциты, активированные при контакте с инфекцией, выделяют цитокины (ИЛ-1, ФНО, ИЛ-6, ИЛ-8).
Эти

Фагоциты, активированные при контакте с инфекцией, выделяют цитокины (ИЛ-1, ФНО, ИЛ-6, ИЛ-8).
цитокины действуют на ближайшие тучные клетки и клетки стенки кровеносных сосудов
Тучные клетки высвобождают содержимое своих гранул (дегрануляция), в которых содержатся разные вещества, в том числе, гистамин.
Гистамин вызывает изменение свойств клеток эндотелия, выстилающих кровеносный сосуд изнутри. Контакты между клетками эндотелия становятся изменяются, проницаемость для крупных молекул возрастает за 1-2 минуты.
Цитокины фагоцитов тоже действуют на клетки эндотелия ближайших кровеносных сосудов. Активированные цитокинами клетки эндотелия выставляют на своей поверхности рецепторы , с помощью которых они отлавливают из кровотока лейкоциты.
Цепляясь за рецепторы клеток эндотелия, лейкоциты останавливаются, распластываются, проникают между клетками эндотелия и ползут в направлении большей концентрации хемокинов, исходящих из очага инфекции (хемотаксис).

Слайд 18

Эндотелий
венулы

IL-1α

IL-1β

IL-6

IL-8

GM-CSF

Фибробласт

Макрофаг

Дендритная
клетка

Тучная клетка

Клетки, активированные в очаге инфекции (повреждения),
действуют на ближайшие кровеносные сосуды

Цитокины

IL-1β,

Эндотелий венулы IL-1α IL-1β IL-6 IL-8 GM-CSF Фибробласт Макрофаг Дендритная клетка Тучная
TNFα, IL-8

Слайд 19

Кровеносные сосуды всегда рядом с очагом инфекции, на расстоянии нескольких клеточных размеров.

Кровеносные сосуды всегда рядом с очагом инфекции, на расстоянии нескольких клеточных размеров.

Слайд 20

Два следствия активации эндотелия кровеносных
сосудов вблизи очага инфекции:
Повышение проницаемости стенки сосуда

Два следствия активации эндотелия кровеносных сосудов вблизи очага инфекции: Повышение проницаемости стенки
для крупных молекул
Выход лейкоцитов из кровотока – в очаг инфекции

Слайд 21

Вещества, которые выделяют тучные клетки (гистамин), повышают проницаемость стенки кровеносных сосудов.
В течение

Вещества, которые выделяют тучные клетки (гистамин), повышают проницаемость стенки кровеносных сосудов. В
нескольких минут через стенку сосудов начинают проникать крупные биополимеры
(например, полисахариды с мол массой 2 млн Дальтон)

Слайд 22

Факторы, которые высвобождает тучная клетка

Содержимое гранул:
гистамин, гепарин,
хондроитин-сульфат,
протеазы

Синтез de novo:

Активация фосфолипазы

Арахидоновая кислота

Циклоксигеназа
простагландины
тромбаксаны

Липоксигеназа
Лейкотриены
LTB4
LTC4
LTD4
LTE4

SRS-A

Цитокины:

Факторы, которые высвобождает тучная клетка Содержимое гранул: гистамин, гепарин, хондроитин-сульфат, протеазы Синтез

ФНО-α, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-8

Слайд 23

Большое количество тучных клеток в непосредственной близости от мелких кровеносных сосудов (кожа,

Большое количество тучных клеток в непосредственной близости от мелких кровеносных сосудов (кожа,
ухо мыши)

Голубые – тучные клетки (окраска по рецептору гистамина)
Красные – клетки эндотелия кровеносных сосудов (CD31)
Зеленые – лимфатические сосуды

Mast cell modulation of the vascular and lymphatic endothelium
Christian A. Kunder,1Ashley L. St John,1,2 and Soman N. Abraham1-4

Blood. 2011;118(20):5383-5393

Слайд 24

(A) Microvasculature in the ear skin. Arteriole (red), capillaries (green), and post

(A) Microvasculature in the ear skin. Arteriole (red), capillaries (green), and post
capillary venules (blue) are shown. (B) Sequential images after histamine injection. Elapsed time is shown in the bottom left of each image. Red arrows indicate initiation sites of leakage from postcapillary venules. Some areas of postcapillary venules became undetectable thereafter (yellow arrowheads). (C) Kinetics of the MFI in the area of arterioles (red), capillaries (green), and post capillary venules (blue) after histamine injection. Arrow denotes the timepoint of histamine injection.

Intravital analysis of vascular permeability in mice using two-photon microscopy
Gyohei Egawa et al
Scientific Reports, 3, 2013 doi:10.1038/srep01932

Гистамин повышает проницаемость пост-капиллярных венул

Слайд 25

Крупные молекулы, выходя из кровотока в очаг инфекции,
защищают нас от инфекции.
Среди защитных

Крупные молекулы, выходя из кровотока в очаг инфекции, защищают нас от инфекции.
молекул, имеющих крупные размеры – белки комплемента и антитела

Слайд 26

вирусов и

Комплемент – защита, точно локализованная в пространстве и времени

вирусов и Комплемент – защита, точно локализованная в пространстве и времени

Слайд 27

С3

С1q

С8

С2

С1r

С6

С4

С1s

С3b

С2b

С4b

С5

С5a

С5b

С9

С7

I

С4bp

H

P

DAF

D

Bb

MCP

СD59

MASP-
1

MASP-
2

CR1

CR2

H

CR4

H

H

Функциональные блоки системы комплемента

С2a

MBP

CR1

С4a

С3a

С3u

Центральное звено
«ядерное устройство»

Функция 2
Хемотаксис

Запал 3

Функция 3
Цитолиз

Функция 4
Самозащита

Функция

С3 С1q С8 С2 С1r С6 С4 С1s С3b С2b С4b С5
1
Опсонизация

Экзогенные факторы X
(запал 1)

Запал 2

C3b

CR3

Слайд 28

При спонтанном гидролизе тиоэфирной группы
домены TED и CUB отодвигаются от остальной части

При спонтанном гидролизе тиоэфирной группы домены TED и CUB отодвигаются от остальной
молекулы C3.
Открывается место для посадки фактора В. Протеаза D отщепляет один из доменов фактора B.
Образуется активный фермент C3u+Bb, он способен разрушать новые молекулы С3

фактор B

C3

C3u
(C3H20)

протеаза D

С3-конвертаза
(C3u+Bb)

Тиоэфирная группа не может пришиваться к поверхности, C3uBb остается в жидкой фазе, называется «жидкофазовая конвертаза С3»

Слайд 29

С3

С3b

С3b-B

D

B

С3b-Bb

Размножение С3b
реализуется на доступной поверхности

Конвертаза С3 − это фермент, разрушающий С3
с

С3 С3b С3b-B D B С3b-Bb Размножение С3b реализуется на доступной поверхности
образованием C3a и C3b

Слайд 30

Три защитных действия комплемента:

1. ОПСОНИЗАЦИЯ ЧАСТИЦ (например, бактериальная частица), на которых активировался

Три защитных действия комплемента: 1. ОПСОНИЗАЦИЯ ЧАСТИЦ (например, бактериальная частица), на которых
комплемент. Поверхность модифицируется химически (ковалентно пришитыми молекулами C3b)

2. ХЕМОТАКСИС. От поверхности частицы, на которой активировался комплемент, исходит поток небольших фрагментов C3a. Создается градиентное поле химического вещества, привлекающего фагоциты к месту, где активировался комплемент, то есть в очаг инфекции.

3. ЛИЗИС КЛЕТКИ, на поверхности которой произошла активация комплемента.

Слайд 31

ФАГОЦИТОЗ ОПСОНИЗИРОВАННОЙ МИКРОБНОЙ ЧАСТИЦЫ

Рецепторы С3b

Фагоцит

ФАГОЦИТОЗ ОПСОНИЗИРОВАННОЙ МИКРОБНОЙ ЧАСТИЦЫ Рецепторы С3b Фагоцит

Слайд 32

Конвертаза C5 образует мембрану-атакующий комплекс и вскоре – пору, через которую из

Конвертаза C5 образует мембрану-атакующий комплекс и вскоре – пору, через которую из
клетки вытекают соли и белки, а в клетку устремляется вода. Клетка набухает и разрывается – это лизис.

Слайд 33

Второе следствие активации эндотелия кровеносных сосудов вблизи очага инфекции – это выход

Второе следствие активации эндотелия кровеносных сосудов вблизи очага инфекции – это выход лейкоцитов из кровотока
лейкоцитов из кровотока

Слайд 34

Активированные макрофаги

Нейтрофил

Эндотелий
венулы

Лимфоцит

Моноцит

Последовательные волны миграции клеток в очаг инфекции.
Реакция воспаления.

Активированные макрофаги Нейтрофил Эндотелий венулы Лимфоцит Моноцит Последовательные волны миграции клеток в очаг инфекции. Реакция воспаления.

Слайд 35

вирусов и

Организм направляет в очаг инфекции
защитные молекулы и защитные клетки

вирусов и Организм направляет в очаг инфекции защитные молекулы и защитные клетки

Слайд 36

Если микробы или вещества микробной природы с током тканевой жидкости проникли в

Если микробы или вещества микробной природы с током тканевой жидкости проникли в
лимфатический узел или еще дальше – в кровь,
то организм включает особую защиту – адаптивные иммунные реакции, которые осуществляют В- и Т-клетки.

Наивные лимфоциты, способные реагировать на вторгшийся антиген, размножаются и превращаются в клетки-эффекторы (плазматические клетки, Т-киллеры, Т-хелперы)

Клетки-эффекторы уходят из лимфатического узла в кровоток, а затем – в очаг инфекции.

Адаптивная иммунная защита

Слайд 37

Внешняя среда

Макрофаг

Дендритная клетка

Фибробласт

Лимфатический узел
(миндалина, Пейерова бляшка)

Бактерии

Внешняя среда Макрофаг Дендритная клетка Фибробласт Лимфатический узел (миндалина, Пейерова бляшка) Бактерии

Слайд 38

В-клетки живут
в фолликулах
лимфатических узлов

В-клетки живут в фолликулах лимфатических узлов

Слайд 39

В клетка Плазматическая клетка

В клетка Плазматическая клетка

Слайд 40

Ig на клеточной Ig в цитоплазме
мембране

Ig на клеточной Ig в цитоплазме мембране

Слайд 41

Макрофаг

Дендритная клетка

Фибробласт

Лимфатический узел
(миндалина, Пейерова бляшка)

Бактерии

Клетки-эффекторы уходят из лимфатического узла в кровоток,

Макрофаг Дендритная клетка Фибробласт Лимфатический узел (миндалина, Пейерова бляшка) Бактерии Клетки-эффекторы уходят

а затем – в очаг инфекции

Слайд 43

вирусов и

В очаг инфекции направляются три типа защиты:
Защитные молекулы – комплемент, антитела
Защитные

вирусов и В очаг инфекции направляются три типа защиты: Защитные молекулы –
лейкоциты (нейтрофилы, макрофаги, эозинофилы)
Защитные В и Т лимофциты-эффекторы
(плазматическая клетка, Т-хелпер, Т-киллер)

Слайд 44

Инфекция не уступает нам в оснащенности.
Это – сильный, динамичный, умный и даже

Инфекция не уступает нам в оснащенности. Это – сильный, динамичный, умный и даже социально организованный противник
социально организованный противник

Слайд 45

СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ ИНФЕКЦИИ
Использовать макроорганизм
в качестве среды обитания
Размножиться
Инфицировать следующий макроорганизм

СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ ИНФЕКЦИИ Использовать макроорганизм в качестве среды обитания Размножиться Инфицировать следующий макроорганизм

Слайд 46

ТАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ИНФЕКЦИИ
Проникнуть в макроорганизм
Избежать ударов иммунной защиты или защититься от них

ТАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ИНФЕКЦИИ Проникнуть в макроорганизм Избежать ударов иммунной защиты или защититься

Выжить и размножиться

Слайд 47

СТРАТЕГИЧЕСКАЯ ЦЕЛЬ МАКРООРГАНИЗМА
Не допустить вторжения инфекции
Эффективно защититься от инфекции,
если вторжение произошло

СТРАТЕГИЧЕСКАЯ ЦЕЛЬ МАКРООРГАНИЗМА Не допустить вторжения инфекции Эффективно защититься от инфекции, если вторжение произошло

Слайд 48

ЗАДАЧИ ИММУНИТЕТА
В ОТНОШЕНИЯХ С ИНФЕКЦИЕЙ

Не впустить инфекцию

Убить инфекцию

Удалить инфекцию из организма

Залечить

ЗАДАЧИ ИММУНИТЕТА В ОТНОШЕНИЯХ С ИНФЕКЦИЕЙ Не впустить инфекцию Убить инфекцию Удалить
повреждения, нанесенные инфекцией

Слайд 49

АРСЕНАЛ ИНФЕКЦИИ

Факторы, позволяющие проникать в клетки хозяина
Факторы, способные убивать клетки хозяина
Факторы, разрушающие

АРСЕНАЛ ИНФЕКЦИИ Факторы, позволяющие проникать в клетки хозяина Факторы, способные убивать клетки
тканевой матрикс
Факторы, позволяющие ускользнуть от иммунной атаки
Факторы, защищающие от иммунной атаки
Факторы, парализующие (повреждающие) иммунную защиту

Слайд 50

АРСЕНАЛ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ
ОТ ИНФЕКЦИИ

Эндогенные антибиотики (около 100 веществ)
Комплемент
Интерфероны
Фагоциты
Натуральные киллеры (NK)
Т клетки-киллеры

АРСЕНАЛ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ИНФЕКЦИИ Эндогенные антибиотики (около 100 веществ) Комплемент Интерфероны
(более 108 вариантов)
Антитела (более 108 вариантов)
Динамические реакции защиты (хемотаксис, воспаление, гранулема, «зудящие» реакции)
Сочетания указанных инструментов защиты

Слайд 51

ИММУННАЯ СИСТЕМА
1. Изобретает принципиальные виды защиты
в процессе эволюции биологических видов
2. Нарабатывает огромное

ИММУННАЯ СИСТЕМА 1. Изобретает принципиальные виды защиты в процессе эволюции биологических видов
разнообразие вариантов защитных средств
в течение жизни индивида (создание новых В клеток и Т клеток продолжается всю жизнь)
3. Значительно совершенствует защитные средства иммунитета
непосредственно во время инфекции (например, повышение аффинности антител в результате соматических гипермутаций)

Слайд 52

Инфекция тоже активно генерирует
разнообразие факторов защиты,
чтобы ускользнуть от иммунной атаки

Инфекция тоже активно генерирует разнообразие факторов защиты, чтобы ускользнуть от иммунной атаки

Слайд 53

Вирусы против системы интерферонов

Вирусы против системы интерферонов

Слайд 54

IFN a/b

IRF-3 phosphorylation
IRF-5

IRF-7
IRF-9

STAT1
STAT 2

STAT1
STAT 2

IRF-7
IRF-9

ISRE

GAS

PKR-kinase

2’,5’ OAS

Блок синтеза
вирусных белков
фосфорилир eIF-2

Деградация
вирусной РНК

IFN

СИСТЕМА

IFN a/b IRF-3 phosphorylation IRF-5 IRF-7 IRF-9 STAT1 STAT 2 STAT1 STAT
ИНТЕРФЕРОНОВ

Вирусы способны блокировать
систему интерферонов
на разных уровнях:
(1)Транскрипционные факторы
(2) PKR-киназа
(3) Фактор элонгации eIF-2

Слайд 55

БАКТЕРИИ УСКОЛЬЗАЮТ ОТ АНТИТЕЛ,
ИЗМЕНЯЯ АНТИГЕНЫ СВОЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
Streptococcus pneumoniae имеет
84 антигенных варианта капсульных

БАКТЕРИИ УСКОЛЬЗАЮТ ОТ АНТИТЕЛ, ИЗМЕНЯЯ АНТИГЕНЫ СВОЕЙ ПОВЕРХНОСТИ Streptococcus pneumoniae имеет 84
полисахаридов

Серотип А

Антитела к серотипу А,
клиренс возбудителя
фагоцитами

Серотип В

Антитела
к серотипу А

Новые антитела к серотипу В,
клиренс возбудителя

Антитела к серотипу А
не эффективны против серотипа В

Слайд 56

Быстрая смена антигенных вариантов VSG-белка
у трипаносом (более 1000 генов VSG)

Быстрая смена антигенных вариантов VSG-белка у трипаносом (более 1000 генов VSG)

Слайд 57

Антигенный дрейф (drift) у вируса гриппа

Нейтрализующие антитела
против гемаглютинина
блокируют связывание
вируса

Антигенный дрейф (drift) у вируса гриппа Нейтрализующие антитела против гемаглютинина блокируют связывание
с клеткой

Мутации изменяют
эпитопы гемаглютинина.
Нейтрализующие антитела
больше не связываются

2-3 года

Слайд 58

Антигенный сдвиг (shift) у вируса гриппа

Обмен сегментами РНК (8)
между штаммами вируса
в

Антигенный сдвиг (shift) у вируса гриппа Обмен сегментами РНК (8) между штаммами
организме вторичного хозяина

Имеющиеся антитела не эффективны
в отношении гемаглютинина
нового вируса гриппа

Слайд 60

ИНФЕКЦИЯ И ИММУНИТЕТ
ИСПОЛЬЗУЮТ ИДЕНТИЧНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНСТРУКТОР
ДЛЯ СОЗДАНИЯ СРЕДСТВ НАПАДЕНИЯ И

ИНФЕКЦИЯ И ИММУНИТЕТ ИСПОЛЬЗУЮТ ИДЕНТИЧНЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНСТРУКТОР ДЛЯ СОЗДАНИЯ СРЕДСТВ НАПАДЕНИЯ И
ЗАЩИТЫ

1. Сегментарное устройство генов. Комбинаторика сегментов.
2. Гомологичные рекомбинации.
3. Мутации.
4. Множественные копии одного гена с небольшими
вариациями, последовательное использование разных копий одного гена.

Слайд 61

Обе системы – иммунитет и инфекция – очень «интеллектуальны».
Они гибко и адекватно

Обе системы – иммунитет и инфекция – очень «интеллектуальны». Они гибко и
используют имеющиеся средства защиты и нападения, в точном соответствии с возникающей ситуацией и задачей.
Примеры:
Социальное поведение у бактерий Quorum sense и
манипулирование апоптозом

Слайд 62

Бактерии, как люди, объединяются в коллективы
для достижения своей цели

Бактерии, как люди, объединяются в коллективы для достижения своей цели

Слайд 63

Макроорганизм

БАКТЕРИИ СОБИРАЮТ КВОРУМ,
ДОСТАТОЧНЫЙ ДЛЯ УСПЕШНОГО НАПАДЕНИЯ

Макроорганизм БАКТЕРИИ СОБИРАЮТ КВОРУМ, ДОСТАТОЧНЫЙ ДЛЯ УСПЕШНОГО НАПАДЕНИЯ

Слайд 64

Синегнойная палочка - условный патоген,
проявляет агрессивные свойства только в поздней логарифмической фазе

Синегнойная палочка - условный патоген, проявляет агрессивные свойства только в поздней логарифмической
роста, когда плотность бактериальных клеток высока.
Агрессивность определяется экзопродуктами, синтез которых включается только при большой клеточной плотности.
Гемолизины
(фосфолипаза, рамнолипид)

Факторы вирулентности:

Токсины
(экзотоксин А и экзоферменты)

Протеазы
(эластаза, LasA протеаза,
щелочная протеаза)

Pseudomonas aeruginosa

Слайд 65

КАК БАКТЕРИИ ОЩУЩАЮТ КВОРУМ

КАК БАКТЕРИИ ОЩУЩАЮТ КВОРУМ

Слайд 66

Каждая бактерия умеет «говорить» и «слышать».
Система Quorum sensing молчит при низкой плотности

Каждая бактерия умеет «говорить» и «слышать». Система Quorum sensing молчит при низкой
бактерий в среде обитания

Слайд 67

Активация новых генов
продукция факторов вирулентности

Quorum sensing
при определенной плотности бактерий концентрация автоиндуктора
становится

Активация новых генов продукция факторов вирулентности Quorum sensing при определенной плотности бактерий
достаточной для активации сенсорного белка,
который, в свою очередь, включает транскрипцию новых генов

Слайд 68

Система Quorum sensing у Грам- и Грам+ бактерий

Система Quorum sensing у Грам- и Грам+ бактерий

Слайд 69

Бактериальный язык общения представлен следующими химическими соединениями:

лактоны

хинолы

пептиды

фуранозилдиэфир
бора

Бактериальный язык общения представлен следующими химическими соединениями: лактоны хинолы пептиды фуранозилдиэфир бора

Слайд 70

«Механизмы QS позволяют патогенным бактериям очень рационально использовать свой болезнетворный потенциал.

«Механизмы QS позволяют патогенным бактериям очень рационально использовать свой болезнетворный потенциал. Бактрии
Бактрии не атакуют эукариотическую клетку хозяина, и не синтезируют факторы патогенности, до тех пор, пока нет полной уверенности в успехе.
Момент атаки определяется системой QS, которая включает гены факторов патогенности только после достижения бактериями определенной плотности, при которой синтезирующееся количество факторов патогенности гарантирует успешное развитие инфекционного процесса.»

А.Л.Гинцбург

Слайд 71

Облигатные внутриклеточные бактерии хламидии, риккетсии, эрлихии
блокируют апоптоз, делая эукариотическую клетку бессмертной

Облигатные внутриклеточные бактерии хламидии, риккетсии, эрлихии блокируют апоптоз, делая эукариотическую клетку бессмертной

на протяжении всего цикла размножения патогена.

Многие внеклеточные бактерии, например, шигеллы, сальмонеллы,
стафилококки индуцируют апоптоз клеток эпителия, М-клеток или
макрофагов, создавая условия для массивной инвазии.

БАКТЕРИИ МАНИПУЛИРУЮТ ЖИЗНЬЮ
КЛЕТОК МАКРООРГАНИЗМА В СВОИХ ИНТЕРЕСАХ

А ВНЕКЛЕТОЧНЫЕ – ЕГО ИНДУЦИРУЮТ

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ БАКТЕРИИ БЛОКИРУЮТ АПОПТОЗ,

Слайд 72

Для манипуляций с нашими клетками бактерии используют молекулярный шприц
(называется «секреторная система»)

Для манипуляций с нашими клетками бактерии используют молекулярный шприц (называется «секреторная система»)

Слайд 74

Типы секреторных систем бактерий

The structural biology of type IV secretion systems
Rémi Fronzes,

Типы секреторных систем бактерий The structural biology of type IV secretion systems
Peter J. Christie & Gabriel Waksman
Nature Reviews Microbiology 7, 703-714 (October 2009)

Слайд 75

Просвет кишки

Стенка кишки

Salmonella enterica
typhimurium

Эпителиальная
клетка

ПРИНУДИТЕЛЬНЫЙ ЗАХВАТ САЛЬМОНЕЛЛ
КЛЕТКАМИ ЭПИТЕЛИЯ КИШЕЧНИКА

Просвет кишки Стенка кишки Salmonella enterica typhimurium Эпителиальная клетка ПРИНУДИТЕЛЬНЫЙ ЗАХВАТ САЛЬМОНЕЛЛ КЛЕТКАМИ ЭПИТЕЛИЯ КИШЕЧНИКА

Слайд 76

Эпителиальная
клетка

Просвет кишки

SopE
SopE2

Actin

Actin

Salmonella interica
typhimurium

G-proteins
(CDC42, Rac)

SopE
SopE2

Эпителиальная клетка Просвет кишки SopE SopE2 Actin Actin Salmonella interica typhimurium G-proteins (CDC42, Rac) SopE SopE2

Слайд 77

Макрофаг

Salmonella enterica typhimurium

Shigella flexneri

IpaB

Caspase-1

Бактерия индуцирует апоптоз макрофага

Type III secretory
system

Макрофаг Salmonella enterica typhimurium Shigella flexneri IpaB Caspase-1 Бактерия индуцирует апоптоз макрофага Type III secretory system

Слайд 78

Динамическое противостояние двух живых систем
на примере взаимоотношений
вирусной инфекции и иммунитета

Динамическое противостояние двух живых систем на примере взаимоотношений вирусной инфекции и иммунитета

Слайд 79

Стратегия вируса – спрятаться в наших клетках и стать недоступным
для средств иммунной

Стратегия вируса – спрятаться в наших клетках и стать недоступным для средств иммунной защиты Вирус Клетка
защиты

Вирус

Клетка

Слайд 80

MHC-I

Антиген

Т-киллер узнает вирусные
антигены в комплексе
с МНС-I на поверхности
инфицированной клетки

Клетка,

MHC-I Антиген Т-киллер узнает вирусные антигены в комплексе с МНС-I на поверхности

инфицированная
вирусом

Слайд 81

Клетка, инфицированная
вирусом Эпштейна-Барр
в латентном состоянии
(нет репликации вируса)

Некоторые вирусы нарушают выход вирусных

Клетка, инфицированная вирусом Эпштейна-Барр в латентном состоянии (нет репликации вируса) Некоторые вирусы
антигенов
на поверхность инфицированной клетки
Латентная инфекция вирусом Эпштейна-Барр
невидима для Т клеток

МНС-I
без антигена

Слайд 82

Вновь синтезированная
молекула МНС-I

Вновь синтезированный
белок вируса

Фрагменты
антигена

Транспортная
везикула

TAP

Клеточная
мембрана

Представление вирусного

Вновь синтезированная молекула МНС-I Вновь синтезированный белок вируса Фрагменты антигена Транспортная везикула
антигена
на поверхности инфицированной клетки

Протеасома

Слайд 83

Вновь синтезированная
молекула МНС-I

Вновь синтезированный
белок вируса

Транспортная
везикула

TAP

Клеточная
мембрана

Белок EBNA-1 вируса

Вновь синтезированная молекула МНС-I Вновь синтезированный белок вируса Транспортная везикула TAP Клеточная
Эпштейна-Барр нарушает функционарование протеасомы.
Представления вирусных антигенов не происходит.

ВЭБ

EBNA-1

Слайд 84

Клетка, инфицированная
вирусом

Нет МНС-I
на клеточной мембране

Многие вирусы нарушают экспрессию молекул МНС-I
на

Клетка, инфицированная вирусом Нет МНС-I на клеточной мембране Многие вирусы нарушают экспрессию
поверхности инфицированных клеток.
Т-киллеры не могут обнаружить скрытую инфекцию.

Слайд 85

Клетка, инфицированная
вирусом

Нет МНС-I
на клеточной мембране

Если на клетке нет МНС-I,
то

Клетка, инфицированная вирусом Нет МНС-I на клеточной мембране Если на клетке нет
вместо Т-киллеров в бой идут
натуральные киллеры (NK-клетки)

Слайд 86

Для блокирования NK-клеток
вирусы производят белки, похожие на МНС-I
(HCMV белок UL18, MCMV

Для блокирования NK-клеток вирусы производят белки, похожие на МНС-I (HCMV белок UL18,
белок m144,
Molluscum contagiosum virus белок MC080R)

Нет МНС-I
на клеточной мембране

Клетка, инфицированная
вирусом

Слайд 87

T-киллер

Белок nef вируса иммунодефицита человека
подавляет экспрессию молекул HLA-A и HLA-B,
не затрагивая

T-киллер Белок nef вируса иммунодефицита человека подавляет экспрессию молекул HLA-A и HLA-B,
молекулы HLA-C и HLA-E.
Это нарушает функцию T-киллеров и NK-клеток

NK

Есть
ингибирование
NK-клеток

HLA-C

HLA-E

Нет
презентации
антигенов

Слайд 88

«ШАХМАТНАЯ ПАРТИЯ»

«ШАХМАТНАЯ ПАРТИЯ»

Слайд 89

УРОКИ:

ИММУНИТЕТ И ИНФЕКЦИЯ - ДИНАМИЧНЫЕ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ, НЕПРЕРЫВНО ИЗМЕНЯЮЩИЕСЯ АДЕКВАТНО

УРОКИ: ИММУНИТЕТ И ИНФЕКЦИЯ - ДИНАМИЧНЫЕ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ, НЕПРЕРЫВНО ИЗМЕНЯЮЩИЕСЯ
ВОЗНИКАЮЩИМ УСЛОВИЯМ.
ИНФЕКЦИЯ – СИЛЬНЫЙ, БИОЛОГИЧЕСКИ И СОЦИАЛЬНО
ВЫСОКООРГАНИЗОВАННЫЙ ПРОТИВНИК, СОВЕРШЕНСТВО КОТОРОГО НЕДООЦЕНИВАЛОСЬ ДО НЕДАВНЕГО ВРЕМЕНИ.
СИЛА ИММУНИТЕТА И ИНФЕКЦИИ - В РАЗНООБРАЗИИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ И НАПАДЕНИЯ
ИСТОЧНИКИ РАЗНООБРАЗИЯ В ОБЕИХ СИСТЕМАХ ИДЕНТИЧНЫ – ЭТО ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНСТРУКТОР

Слайд 90

ИНФЕКЦИЯ

ИММУНИТЕТ

ШАНСЫ ИММУНИТЕТА И ИНФЕКЦИИ
ПРИМЕРНО РАВНЫ
В ИХ БЕСКОНЕЧНОМ ПРОТИВОСТОЯНИИ

ИНФЕКЦИЯ ИММУНИТЕТ ШАНСЫ ИММУНИТЕТА И ИНФЕКЦИИ ПРИМЕРНО РАВНЫ В ИХ БЕСКОНЕЧНОМ ПРОТИВОСТОЯНИИ

Слайд 91

ИНФЕКЦИЯ

ИММУНИТЕТ

ЭТИОТРОПНОЕ
ЛЕЧЕНИЕ

ДЕЗИНТОКСИКАЦИЯ

ОСЛАБЛЕНИЕ
ИММУНИТЕТА

ВАКЦИНЫ

ИНФЕКЦИЯ ИММУНИТЕТ ЭТИОТРОПНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ДЕЗИНТОКСИКАЦИЯ ОСЛАБЛЕНИЕ ИММУНИТЕТА ВАКЦИНЫ
Имя файла: ИММУНИТЕТ-И-ИНФЕКЦИЯ-ДИНАМИЧНОЕ-ПРОТИВОСТОЯНИЕ-ЖИВЫХ-СИСТЕМ-.pptx
Количество просмотров: 188
Количество скачиваний: 0