ОБЩАЯ ИММУНОЛОГИЯ (По Галактионову)
ЭВОЛЮЦИЯ ИММУНИТЕТА
ОБЩАЯ ИММУНОЛОГИЯ
ЕСТЕСТВЕННАЯ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ И АДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ. Организм человека и животных постоянно, в течение всей жизни, подвергается атаке самых разнообразных инфекционных агентов. Развитию инфекции препятствуют две формы иммунного реагирования: неспецифический (врожденный) иммунитет и специфический иммунитет. Весь инфекционный процесс по признаку доминирующего участия одной из форм иммунной защиты делится на два этапа. Первый, ранний, этап характеризуется немедленной реакцией факторов неспецифической защиты. Второй, более поздний, этап включает в реакцию защиты от патогена участников специфической иммунной защиты с последующим формированием памяти о первой встрече с возбудителем инфекции. К факторам врожденного иммунитета относятся: эпителиальные покровы, альтернативный путь активации комплемента, макрофаги и секретируемые ими цитокины (монокины), интерфероны, натуральные киллеры, CD5 В-клетки. Совместная работа этих факторов приводит к развитию воспалительного процесса, локального по отношению к месту внедрения патогена. Специфическая защита осуществляется Т- и В-системами иммунитета, обеспечивающими нейтрализацию патогена, его последующее разрушение в фагоцитирующих клетках или прямой цитолиз корпускулярных (клеточных) патогенов. Противовирусный иммунитет обусловлен в основном активностью Т-системы иммунитета, в то же время антибактериальный иммунитет формируется в результате работы В-системы иммунитета с подключением Т-системы в качестве регуляторов. Характерной особенностью специфического антиинфекционного иммунитета является формирование памяти от первичного контакта с патогеном.
СПЕЦИФИЧНОСТЬ. Антигенная специфичность - свойство, отличающее данный антиген от индивидуального антигенного состава иммунизируемого организма (реципиента). Наличие антигенной специфичности проверяется по реакции антигенного вещества с предсуществующими антителами. ИММУНОГЕННОСТЬ. Иммуногенность представляет собой способность антигенно-чужеродного материала инициировать иммунный ответ. Комплексные антигены (белки, полисахариды) имеют участки, состоящие из немногих аминокислот или углеводов, получивших название ЭПИТОПОВ, или антигенных детерминант, на которые собственно и формируется специфический иммунный ответ. Все антигены делят на тимусзависимые и темуснезависимые. Первые не могут активировать В-лимфоциты без участия Т-клеток. Вторые способны к независимой от Т-клеток активации этих лимфоцитов. АНТИТЕЛО: Иммуноглобулины (антитела) - белки, продуцируемые плазмоцитами и осуществляющие специфическую реакцию нейтрализации антигена, вызвавшего образование антитела. Всего известно 5 классов (изотипов) иммуноглобулинов: IgM, IgD, IgG, IgA и IgE, характеризующихся общим планом строения. Мономерная форма иммуноглобулина состоит из двух тяжелых (H) и двух легких (L) цепей, объединенных в единую молекулу дисульфидными связями. IgG, IgD и IgE являются мономерами. IgM - пентамер. IgA - димер и тример. Различия между иммуноглобулинами связаны с характерными особенностями строения тяжелых цепей. Как тяжелые, так и легкие цепи состоят из доменов - гомологичных участков полипептидной цепи, замкнутых на себя дисульфидными связями. Тяжелые и легкие цепи имеют N-концевую вариабельную (V) область, включающую один V-домен, и константную (С) область, состоящую у тяжелых цепей из 3 или 4 C-доменов в зависимости от класса иммуноглобулинов. Специфичность иммуноглобулинов формируется при взаимодействии V-доменов тяжелых и легких цепей. Меняющаяся от белка к белку аминокислотная последовательность V-доменов, которая определяет специфичность иммуноглобулинов, зависит от рекомбинации набора генов для V-области в процессе созревания В-клеток. Всего вариантов V-доменов легких тяжелых цепей приблизительно 120 000; вариантов V-доменов легких цепей - 2000. Случайное сочетание тяжелых и легких цепей в процессе развития клонов В-клеток обеспечивает образование 2,4*108 специфических иммуноглобулинов. Поскольку каждый клон синтезирует иммуноглобулины одной специфичности, эта цифра указывает на количество В-клеточных клонов. РЕЦЕПТОР и комплементарность: Основным антигенраспознающим рецептором В-клеток является поверхностный иммуноглобулин, относящийся к IgM (sIgM). Т-клеточный антигенраспознающий рецептор (ТКР) по своим структурным характеристикам относится к суперсемейству иммуноглобулинов. ТКР построен из двух цепей - a и b, которые, так же как и иммуноглобулины, имеют вариабельный (V) и константный (С) домены. Специфичность ТКР определяется взаимодействием V-доменов a- и b-цепей. Вариабельность V-доменов, как и у иммуноглобулинов, зависит от рекомбинации генов, контролирующих V-доменов ТКР. При этом особенности распознавания антигена у двух типов рецепторов различаются. Если sIg и растворимые формы иммуноглобулинов способны к непосредственному распознаванию В-клеточных эпитопов, то ТКР распознает свои Т-клеточные эпитопы только в комплексе с молекулами I и II класса главного комплекса гистосовместимости (MHC). Комплекс экспрессируется на поверхности антигенпрезентирующих клеток (макрофагов, дендритных клеток, В-лимфоцитов). СУПЕРСЕМЕЙСТВО ИММУНОГЛОБУЛИНОВ: Среди различных белков, участвующих в иммунологических процессах, имеется значительное количество таких белков, которые по основным структурным характеристикам (гомология аминокислотной последовательности и доменная организация полипептидов) могут быть объединены в единую молекулярную систему, получившую название "сеперсемейство иммуноглобулинов". В систему иммуноглобулиноподобных гомологов включены молекулы Т-клеточного антигенраспознающего комплекса, молекулы I и II классов MHC, корецепторы Т-клеток CD4 и CD8, адгезины, рецепторы к иммуноглобулинам. Особое место занимают однодоменные белки - Thy1, b2-микроглобулин, P0 как эволюционные предшественники всего суперсемейства. ЦИТОКИНЫ: Самостоятельное направление молекулярной иммунологии представляют цитокины как эндогенные регуляторы иммунных процессов. К настоящему времени известно более 30 цитокинов. В силу структурных особенностей и биологического действия все цитокины делятся на несколько групп: гемопоэтины, интерфероны, цитокины суперсемейства иммуноглобулинов, цитокины семейства ФНО, хемокины. Биологическая активность цитокинов проявляется в регуляции таких процессов, как пролиферация и дифференцировка ранних предшественников иммунокомпетентных клеток; созревание наивных Т- и В-клеток в зрелые эффекторы клеточного и гуморального иммунного ответа; переключение синтеза иммуноглобулинов с одного изотипа на другой; индукция цитотоксичности у макрофагов; активация натуральных киллеров; формирование наряду с другими факторами воспалительной реакции и острофазного ответа. ТИПЫ ИММУННОГО ОТВЕТА: Известны две формы иммунного реагирования - клеточный тип иммунного ответа, осуществляемый Т-системой иммунитета, и гуморальный тип иммунного ответа, который обеспечивается В-системой иммунитета. Т-СИСТЕМА ИММУНИТЕТА: Т-система иммунитета включает тимус как центральный орган системы, различные субпопуляции Т-клеток (CD4 Т-клетки воспаления - Th1, хелперные CD4 Т-клетки - Th2, цитотоксические и супрессорные CD8 Т-клетки), а также группу цитокинов, продуцируемых различными субпопуляциями Т-клеток. Определяющая функция системы связана с обеспечением клеточной формы иммунного реагирования - цитотоксическим (киллерным) разрушением антигенно-чужеродных клеток и тканей (трансплантатов, опухолевых и вирусинфицированных клеток), а также с участием в регуляции как клеточного, так и гуморального иммунного ответа посредством включения в иммунный процесс CD4 Т-клеток и супрессорных CD8 Т-клеток. Основная нагрузка в формировании системы принадлежит тимусу. В этом органе осуществляются главные процессы, связанные с дифференцировкой Т-клеток - их положительной и отрицательной селекцией. При распознавании дифференцирующимися тимоцитами молекул I класса MHC, обильно представленных в эпителиальных клетках органа, развитие завершается формированием CD8 Т-клеток. В то же время распознавание молекул II класса MHC определяет развитие тимоцитов в CD4 Т-клетки. Помимо этого "магистрального" пути отбора, идет не менее важный процесс отрицательной селекции. Из популяции тимоцитов, прошедших положительную селекцию, удаляются клетки, способные реагировать с аутоантигенами, которые комплексированы с собственными молекулами MHC. В-СИСТЕМА ИММУНИТЕТА В-система иммунитета включает костный мозг в качестве центрального органа иммунитета, В-клетки, основное назначение которых - обеспечение продукции антител, а также различные классы (изотипы) антител. |