Неспецифические факторы резистентности. Иммунология

Иммунология (от лат. immunis - освобожденный, избавленный) - медико-биологическая наука,
Изучает:
реакции организма на чужеродные структуры (антигены),
механизмы этих реакций, их проявления,
течение и исход реакций на АГ в норме и патологии,
разрабатывает методы исследования и лечения, основанные на этих реакциях.

Направления иммунологии (общая и частная)
Общая иммунология изучает клеточные и молекулярные основы иммунных реакций, их регуляцию, генетический контроль, а также роль иммунных механизмов в процессах индивидуального развития (в онтогенезе).

Направления иммунологии
Частная иммунология носит прикладной характер;
основные направления: иммунопатология (аллергология, иммунология аутоиммунных заболеваний, ИД), молекулярная иммунология, иммунология эмбриогенеза, трансплантационная иммунология, инфекционная иммунология, иммунохимия, имуногистохимия, иммуноморфология…

История развития иммунологии как науки
1000лет до н.э.-первые опыты вакцинации
1701-1796г.г. – попытки вакцинации против оспы закончились открытием Э.Дженнером вакцины коровьей оспы.

Луи Пастер
В 1881 г. Пастер проводит публичный эксперимент по прививке 27 овцам сибиреязвенной вакцины,
в 1885 г. успешно испытывает вакцину от бешенства на мальчике, укушенном бешеной собакой.

Разработка антитоксинов
В 1890 г. немецкий врач Эмиль фон Беринг немецкий врач Эмиль фон Беринг совместно с Сибасабуро Китасато немецкий врач Эмиль фон Беринг совместно с Сибасабуро Китасато показал, что в крови людей, переболевших дифтерией немецкий врач Эмиль фон Беринг совместно с Сибасабуро Китасато показал, что в крови людей, переболевших дифтерией или столбняком, образуются антитоксины, которые обеспечивают иммунитет к этим болезням как самим переболевшим, так и тем, кому такая кровь будет перелита.

Основы иммунитета
В 1883 г. русский биолог – иммунолог Илья Мечников сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей естествоиспытателей в Одессе.
В 1891 г. выходит статья немецкого фармаколога Пауля Эрлиха, в которой он термином "антитело" обозначает противомикробные вещества крови.

Группы крови
В 1900 г. австрийский врач – иммунолог Карл Ландштейнер австрийский врач – иммунолог Карл Ландштейнер открыл группы крови человека, за что в 1930 г. был удостоен Нобелевской премии.

Иммуноглобулины
В течение 40х -60х гг. были открыты классы и изотипы иммуноглобулинов, а в 1962 г. Родни Портер предложил модель структуры молекул иммуноглобулинов, которая оказалась универсальной для иммуноглобулинов всех изотипов и совершенно верной и по сегодняшний день наших знаний.

HLA-система
В середине XX в. команда во главе с американским генетиком и иммунологом Джорджем Снеллом команда во главе с американским генетиком и иммунологом Джорджем Снеллом проводила опыты с мышами, которые привели к открытию главного комплекса гистосовместимости и законов трансплантации, за что Д.Снелл получил Нобелевскую премию в1980 г.

Активация клеток врожденного иммунитета
В 2011 г. Нобелевскую премию в области физиологии и медицины получил французский иммунолог Жюль Хоффманн за работу «по исследованию активации врожденного иммунитета».

Основные задачи современной иммунологии
изучение молекулярных механизмов иммунитета — как врождённого, так и приобретённого
разработка новых вакцин и методов лечения аллергии, иммунодефицитов
разработка профилактики и методов лечения онкологических заболеваний.

Неспецифические факторы резистентности
Видовой иммунитет
(врожденный иммунитет, естественный иммунитет)

Особенности видового иммунитета
Отсутствие специфичности в зависимости от вида антигена
Наличие как индуцированной, так и неиндуцированной защиты
Отсутствие памяти от первичного контакта с антигеном

Классификация
Механические
барьеры
Гуморальные
факторы
Клеточные
факторы
Кожные покровы
Слизистые покровы,
Кислотность
желудочного
сока
Комплемент
Иммуноцитокины
Гуморальные
антимикробные
вещества
Фагоциты
NK клетки
NKT клетки
Нормальная микрофлора

Анатомо-физиологические барьеры
КОЖА:
Механический фактор
Химический фактор (5.5 рН + желчные пигменты, мочевина, катионные белки, молочная кислота)

Анатомо-физиологические барьеры
СЛИЗИСТЫЕ ОБОЛОЧКИ:
Механический фактор (трудность адгезии, реснитчатый эпителий)
Содержание в секрете слизистых лизоцима, катионных белков

Анатомо-физиологические барьеры
Кислотность желудочного сока

Гуморальные
антимикробные вещества
Лизоцим – разрушает связь между N-ацетилглюкозамином и N-ацетилмурамовой кислотой

Гуморальные
антимикробные вещества
β-лизины – катионные белки (продуценты –тромбоциты), увеличивают проницаемость поверхностных структур бактерий
Белки острой фазы (синтезируются в печени)
СРБ – С-реактивный
белок
СМЛ-
связывющий
маннозу лектин

Гуморальные
антимикробные вещества
Спермин, спермидин –антибактериальные белки спермы, подавляющие рост Г+ микрофлоры
Лактоферрин- антибактериальный белок молока (рост Г+ микрофлоры)
Лактенин –подавляет рост стрептококков

Гуморальные
антимикробные вещества
Система белков альтернативного пути активации комплемента (B,D,P),
активизируется в присутствии Mg.

Система комплемента
(20 белков, 4% белков крови)
Complementum –дополнение (П.Эрлих)
Алексин – alexo – защищаю
Система комплемента
Структурно-
функциональные
белки
С1-С9
(характеристика)
Регуляторные
Белки
Фактор H
Фактор I
Фактор S
Факторы
альтернативного
пути
активации комплемента
Факторы B,D,P

Функции системы комплемента
1.Перфорация мембраны чужеродной клетки
2.Опсонизация микроорганизмов
3.Инициация сосудистой реакции воспаления
Увеличение активности фагоцитоза

Альтернативный путь
активации
Особенности:
Быстрый путь активации
Активатор – сам патоген (ЛПС)
Участие в активации белков системы альтернативного пути активации и Mg 2+
ЛПС + фактор В,D
+ Mg 2+
(хар-ка компонентов)
C3
C3a
C3b

Альтернативный путь
активации
с5
с5а
с5b
c6a
c6

Результат альтернативного
пути активации
Образование МАК
(состоящего из с5-с9 компонентов)
ЛИЗИС КЛЕТКИ

Классический путь активации
Особенности:
Активатор – комплекс АГ+АТ
(IgG или IgM)
Компонент C1 комплекс, состот из трех различных компонентов C1q, C1r и C1s (3).
При связывании нескольких C1q с антителами активируется серин-протеиназа C1r, с которой начинается протеолитический каскад классического пути.
АГ+АТ
Сq,s
C1r
c4
c2
c3

Связывание с1q с IgG и IgM

Лектиновый путь активации
СМЛ+ Манноза
С4
с2
С3

Клеточные факторы неспецифической защиты

Функции фагоцитов
Лизис фагоцитируемых объектов
Процессинг и представление АГ
Секреторная функция: продуцирует более 60 медиторов

Стадии фагоцитоза

Механизмы фагоцитоза
КислородзависимыйАФК и АФА
(свободные радикалы):
О1
О2._
ОН.
Н2О2
NO

Механизмы фагоцитоза
Кислороднезависимые механизмы:
лизосомальные ферменты,
катионные белки
гидролазы
кислые протеазы
лизоцим

Незавершенный фагоцитоз

Фагоциты

Nature killеrs (NK-клетки)
15% всех мононуклеаров крови
В тканях – в печени, красной пульпе селезенки, слизистых оболочках
Лишены АГ-распознающих рецепторов
Не имеют иммунологической памяти

NK
Функции:
1. цитотоксическая –
перфорин-гранзимовый механизм лизиса
Образование в мишенях
пор
Инициация апоптоза
клетки-мишени

NK
Функции:
Продукция цитокинов – ИФН, ФНО, колониестимулирующих факторов

NKT-клетки
представляют собой субпопуляцию лимфоцитов, экспрессирующих как маркеры NK-клеток, так и Т-клеточные дифференцировочные антигены.

NKT-клетки служат важнейшими регуляторами иммунного ответа, способствуя защите организма
от возникновения, роста и метастазирования опухолей,
от внутриклеточных инфекций различной природы,
от развития аутоиммунных заболеваний.

Паттерн-распознающие рецепторы
Паттерн-распознающие рецепторы передают сигнал о присутствии патогенов в организме.

Паттерн-распознающие рецепторы
Эти рецепторы генетически закодированы и должны узнавать жизненно важные для микробов молекулы, которые не могут быть изменены в результате одной мутации.
Сложные углеводы клеточной стенки или липопротеины – основные лиганды.

Функция паттерн-рецепторов
Узнают определенные высококонсервативные молекулярные структуры (паттерны) (pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)), находящиеся в составе клеток патогенных организмов

Пять семейств паттерн-распознающих рецепторов:
Toll-подобные рецепторы
лектиновые рецепторы С-типа,
RIG-подобные рецепторы,
NOD-подобные рецепторы.

К чему приводит связывание с паттерн-рецептором?
усиление фагоцитоза,
секреция антибактериальных пептидов,
процессинг и презентация антигена дендритными клетками,
Развитие иммунной реакции

Toll-рецепторы
Название Толл рецептора происходит от восклицания «Das ist ja Toll!» («Это удивительно!») Кристианы Нюссляйн-Фольхард, открывшей роль гена, кодирующего Толл рецептор, в эмбриогенезе дрозофилы. Немецкое слово Toll означает «прекрасно, удивительно».

Известно 13 толл-подобных рецепторов млекопитающих, обозначаемых аббревиатурами от TLR1 до TLR13
У человека ТLR1-10