[Мікробіологія] Лекція Імунітет

Імунітет – це спосіб захисту організму від інфекційних і неінфекційних агентів, яким властива генетична чужорідність.

Генетично чужорідними для організму є:
інфекційні агенти
мікроорганізми та їх токсини;
Антигени
Все «НЕ МОЄ» – чуже
неінфекційні агенти
складні органічні речовини (білки, полісахариди), які проникають в організм іззовні;
клітини будь-якого іншого організму;
власні, патологічно змінені клітини: пошкоджені внаслідок дії мікробних токсинів, хімічних речовин, іонізуючого випромінювання, опіку, пухлинні.

Частота соматичних мутацій – 10 – 6
Число клітин в організмі – 10 13
10 7

Функції імунітету
1. Імунологічний нагляд – контроль за збереженням генетичного гомеостазу організму
2. Протиінфекційний захист

Імунна система
організму

Клітини імунної системи (імунокомпетентні клітини)
Моноцит
Лімфоцити
Лімфоцити
Макрофаги
Медіатори:
інтерлейкіни

Онтогенез (дозрівання) лімфоцитів
Т-лімфоцити
В-лімфоцити

Дозрівання
Т-лімфоцитів
тімозин,
тімалін,
тімопоетин,
інсуліноподібний фактор росту-1,
тімусний гуморальний фактор
Епітелоїдні
клітини-«няньки»
кортикального шару

Роль тімуса в дозріванні
Т-лімфоцитів
Отримують рецептор для розпізнавання
антигена
Набувають функціональної спеціалізації

Функціональні субпопуляції
Т-лімфоцитів
Т-хелпери (TH)
Т-супресори (TS)
Цитотоксичні Т-лімфоцити, або Т-кіллери (TK)

Лімфоцити на поверхні своїх мембран мають ре-цептори, специфичні до антигена. Кожний лімфо-цит є носієм рецепторів лише однієї специфічності.
Таким чином усі лімфоцити організму діляться на клони. Клітини одного клону мають однаковий ре-цептор для антигена. Клітини, що мають різні ре-цептори, належать до різних клонів.
Клонально-селекційна теорія імунітету (Ф.Бернет, 1964)

Антиген вступає у взаємодію лише з тими лімфо-цитами, які мають рецептор з унікальною специ-фічністю (лише з клітинами певного клону). Інші клони лімфоцитів, які мають інші за специфічністю рецептори, з даним антигеном не взаємодіють.
Тобто антиген здійснює відбір – селекцію клонів.

Взаємодія рецептора з антигеном призводить до активації лімфоцита і його проліферації. Дифе-ренційовані ефекторні клітини, утворені з активо-ваного материнського лімфоцита, мають на своїй поверхні ідентичний моноспецифічний рецептор.
Таким чином після взаємодії з антигеном чисель-ність клітин відповідного клону збільшується – від-бувається експансія клону.

Клональна селекція

Лімфоцити із рецепторами до власних молекул, знищуються на ранніх стадіях ембріогене-зу.
Таким чином в організмі фор-мується толерантність до своїх власних клітин і тканин.

Молекулярно-генетична теорія імунітету
Судзумі
Тонегава
(нар. 1939)
1987 – Нобелівська премія за відкриття генетичного принципу утворення різноманітності антитіл.
Для захисту організму від величезної кількості можливих антигенів імунна система здатна виробляти мільйони різних антитіл.
Гени, які кодують будову антитіл (і рецепторів для антигенів на лімфоцитах) виникають в процесі
дозрівання лімфоцитів. Вони мають мозаїчну будову і утворюються внаслідок генетичних рекомбінацій із окремих генетичних блоків.

Антигени

Антигени системи HLA

Участь у відторгненні генетично несумісного трансплантату;
Участь у клітинній імунній відповіді.
Антигени гістосумісності людини
(Антигени системи HLA)
Участь у формуванні імунної відповіді (як клітинної, так і гуморальної);
Участь у відторгненні генетично несумісного трансплантату;
Участь у клітинній імунній відповіді.
I класу (HLA-A, HLA-B)
II класу (HLA-D)

Успадковування HLA-антигенів
(за законом кодомінування)
гаплотипи 1 2 3 4
1 4 1 3 3 2 2 4

Різноманітність
трансплантаційних антигенів

гуморальна
клітинна
Імунна відповідь

при їх безпосередньому контакті (в результаті взаємодії поверхневих рецепторів)
за допомогою медіаторів імунної системи – інтерлейкінів
Кооперативна взаємодія імунокомпетентних клітин в ході формування імунної відповіді
Забезпечується:

Процесинг антигена
MHC II класу
(HLA-D)

Презентація
антигена
TH
TH1
TH2
IL-1
IL-2
0

TH0
TH1
TH2
IL-1
IL-2
Процесинг і презентація антигена

інфікуванні гноєтворними бактеріями (стафілококи, стрептококи, ентеро-бактерії);
перешкоджає адгезії мікроорганізмів;
забезпечує нейтралізацію мікробних екзотоксинів і екзоферментів.
Гуморальна імунна відповідь
Відіграє вирішальну роль при:

Гуморальна
імунна відповідь
TH0
TH1
TH2
IL-1
IL-2
В
В
В
В
В
В
В
IL-4, IL-5,
IL-6
IgD
В-лімфоцити пам’яті
IgM
IgG
IgA

антиадгезивна активність;
активація комплементу (що призводить до лізису мікробних клітин внаслідок пошкодження їх оболонки);
опсонізація (стимуляція фагоцитозу);
нейтралізація мікробних екзотоксинів і екзоферментів.
Механізми захисної дії антитіл:

інфікуванні внутрішньоклітинними збуд-никами (віруси, збудник туберкульозу);
протипухлинному захисті організму;
відторгненні генетично несумісного трансплантату
Клітинна імунна відповідь
Відіграє вирішальну роль при:

Клітинна
імунна відповідь
TH0
TH2
TH1
IL-1
IL-2
TK
TK
TK
TK
TK
TK
TK
IL-2,
IFN-γ
T-лімфоцити пам’яті
IL-2,
IFN-γ
TNF-α
TNF-β

утворює пори в мембрані клітини-мішені (що призводить до розвитку осмотичного шоку).
Дія цитотоксичних Т-лімфоцитів (TK):
Перфорин:
Фактор некрозу пухлин-β
TNF-β (лімфотоксин):
індукує апоптоз патологічно змінених клітин.
індукують апоптоз (запрограмовану загибель) пухлинних та інфікованих вірусом клітин (внаслідок активації ендонуклеаз і фрагмен-тації ДНК).
Гранзими (серинові протеази):

Механізм дії
цитотоксичних Т-лімфоцитів (TK)

Пухлинна клітина
(клітина-мішень)
Т-кіллер

посилюють хемотаксис макрофагів;
пригнічують міграцію макрофагів;
стимулюють функціональну активність макрофагів (незавершений фагоцитоз збудника стає завершеним).
Дія медіаторів ТН2:
IL-2, IFN-γ (γ-інтерферон):
Фактори некрозу пухлин
TNF-α (кахектин), TNF-β (лімфотоксин):
стимулюють реакцію запалення;
активують макрофаги;
індукують апоптоз патологічно змінених клітин.