Иммунитет первичный и вторичный
Иммунитет — (лат. immunitas — освобождение) — защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым относятся микроорганизмы, вирусы, черви, различные белки, клетки, в том числе и собственные изменённые клетки организма.
Иммунология — наука, изучающая иммунитет.
Иммунный ответ — это реакция организма на внедрение чужеродных агентов.
Антиген — любое чужеродное вещество или организм.
Антитело — вещество организма, распознающее антигены.
Антитела (иммуноглобулины) — особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности B-лимфоцитов в виде рецепторов (рис. 1). Реагируя на присутствие антигена, они отделяются от мембраны В-лимфоцита и присутствуют в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул (антител). Антитела способны избирательно связываться с конкретными видами чужеродных молекул, которые в связи с этим называют антигенами.
Рис. 1. В-лимфоцит с мембрансвязанными рецепторами
Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов.
Антигены, как правило, являются белками или полисахаридами и представляют собой части бактериальных клеток, вирусов и других микроорганизмов.
К антигенам немикробного происхождения относятся белки пыльцы растений, яичный белок и белки трансплантатов тканей и органов, а также поверхностные белки клеток крови при переливании крови.
Аллергены — это антигены, вызывающие аллергические реакции.
История изучения иммунитета
Фундамент иммунологии был заложен изобретением микроскопа, благодаря чему удалось обнаружить первую группу микроорганизмов — болезнетворные бактерии.
В конце XVIII в. английский сельский врач Эдвард Дженнер сообщил о первой удачной попытке предотвратить заболевание посредством иммунизации. Его подход вырос из наблюдений за одним интересным явлением: доярки часто заражались коровьей оспой и впоследствии не болели натуральной оспой. Дженнер ввёл маленькому мальчику гной, взятый из пустулы (нарыва) коровьей оспы, и убедился в том, что мальчик оказался иммунным к натуральной оспе.
Работа Дженнера дала начало изучению теории микробного происхождения заболеваний в XIX в. Пастером во Франции и Кохом в Германии. Они отыскали антибактериальные факторы в крови животных, иммунизированных микробными клетками.
Луи Пастер успешно выращивал различные микробы в лабораторных условиях. Как часто бывает в науке, открытие было сделано случайно при культивировании возбудителей холеры кур. Во время работы одна из чашек с микробами была забыта на лабораторном столе. Было лето. Микробы в чашке несколько раз нагревались под солнечными лучами, высохли и потеряли способность вызывать заболевание. Однако куры, получившие эти неполноценные клетки, оказались защищёнными против свежей культуры холерных бактерий. Ослабленные бактерии не только не вызывали заболевание, а, напротив, давали иммунитет.
В 1881 г. Луи Пастер разработал принципы создания вакцин из ослабленных микроорганизмов с целью предупреждения развития инфекционных заболеваний.
В 1908 г. Илья Ильич Мечников и Пауль Эрлих были удостоены Нобелевской премии за работы по теории иммунитета.
И. И. Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.
Сначала И. И. Мечников как зоолог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Чёрного моря в Одессе и обратил внимание на то, что определённые клетки (целомоциты) этих животных поглощают все инородные частицы (в т. ч. бактерии), проникающие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. И. И. Мечников осознал, что это явление не питание данной единичной клетки, а защитный процесс в интересах целого организма. Учёный назвал действующие таким образом защитные клетки фагоцитами — «пожирающими клетками». И. И. Мечников первым рассматривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление.
Против теории И. И. Мечникова в начале XX в. выступали большинство патологов, так как они считали лейкоциты (гной) болезнетворными клетками, а фагоциты — разносчиками инфекции по организму. Однако работы И. И. Мечникова поддержал Луи Пастер. Он пригласил И. И. Мечникова работать в свой институт в Париже.
Пауль Эрлих открыл антитела и создал гуморальную теорию иммунитета, установив, что антитела передаются ребёнку с грудным молоком, создавая пассивный иммунитет. Эрлих разработал метод изготовления дифтерийного антитоксина, благодаря чему были спасены миллионы детских жизней.
Теория иммунитета Эрлиха говорит о том, что на поверхности клеток есть специальные рецепторы, распознающие чужеродные вещества (антигенспецифические рецепторы). Сталкиваясь с чужеродными частицами (антигенами), эти рецепторы отсоединяются от клеток и в качестве свободных молекул выходят в кровь. В своей статье П. Эрлих назвал противомикробные вещества крови термином «антитело», так как бактерий в то время называли «микроскопические тельца».
П. Эрлих предполагал, что ещё до контакта с конкретным микробом в организме уже есть антитела в виде, который он назвал «боковыми цепями». Теперь известно, что он имел в виду рецепторы лимфоцитов для антигенов.
В 1908 г. Паулю Эрлиху вручили Нобелевскую премию за гуморальную теорию иммунитета.
Чуть раньше Карл Ландштейнер впервые доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида.
Питер Медавар доказал удивительную точность распознавания иммунными клетками чужеродных белков: они способны отличить чужеродную клетку всего по одному изменённому нуклеотиду.
Френк Бёрнет постулировал положение (аксиома Бёрнета), что центральным биологическим механизмом иммунитета является распознавание своего и чужого.
В 1960 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили Питер Медавар и Френк Бёрнет за открытие иммунологической толерантности (лат. tolerantia — терпение) — это распознавание и специфическая терпимость к некоторым антигенам.
Уничтожение генетически изменённых клеток
Одна из функций иммунной системы — это уничтожение генетически изменённых (мутантных) клеток организма. В процессе клеточного деления постоянно происходят ошибки, и одна из миллиона образовавшихся клеток становится мутантной, т. е. генетически чужеродной. В организме человека благодаря мутациям в каждый конкретный момент должно быть более 10 миллионов мутантных клеток. Мутации приводят к изменению функций клетки. Большинство мутантных клеток не способны выполнять свои функции, а многие выходят из-под контроля организма (например, при нарушении апоптоза) и становятся раковыми клетками. Появление таких клеток может привести к возникновению серьёзных заболеваний и гибели организма.
Один из механизмов иммунитета, осуществляемый лимфоцитами (НК-лимфоцитами), направлен на уничтожение именно раковых клеток.
Виды иммунитета
Иммунитет можно разделить на клеточный и гуморальный (рис. 2)
Рис. 2. Клеточный и гуморальный иммунитет
Все разнообразные формы иммунного ответа можно разделить на два типа: врождённый иммунитет и приобретённый иммунитет (рис. 3).
Рис. 3. Классификация иммунитета
Приобретённый иммунитет — это специфический индивидуальный иммунитет, т. е. это иммунитет, который имеется конкретно у определённых индивидуумов и к определённым возбудителям или агентам.
Главными характеристиками приобретённого иммунитета являются специфичность и иммунологическая память. Чем чаще организм встречается с патогеном, тем быстрее и активнее вырабатываются антитела, следовательно — сильнее защита.
Врождённый иммунитет с самого рождения (ещё до первой встречи с антигеном) защищает организм против всего чужеродного, т. е. он не специфичен.
Таким образом, повторная встреча с тем или иным патогенным микроорганизмом не приводит к изменениям врождённого иммунитета, но повышает уровень приобретённого.
Врождённый иммунитет активируется при первом появлении патогена быстрее, но распознаёт патоген с меньшей точностью. Он реагирует не на конкретные специфические антигены, а на определённые классы антигенов, характерные для патогенных организмов (белки вирусного капсида, продукты метаболизма глистов и т. п.).
Врождённый иммунитет может быть наследственным (видовым) и индивидуальным.
Наследственный (видовой) иммунитет — это невосприимчивость всех представителей данного вида к определённому антигену, приобретённая в процессе эволюции:
болезни, которыми болеет человек, но не болеют животные и птицы (корь, натуральная оспа, проказа, вирусный гепатит, холера, гонорея, дизентерия, брюшной тиф и др.);
болезни, которыми болеют животные, но не болеет человек (чума крупного рогатого скота, пироплазмоз собак);
болезни, которыми болеют птицы, но не болеет человек (куриная холера);
болезни, которыми болеют животные и человек, но не болеют птицы (сибирская язва, бешенство и др.).
Индивидуальный врождённый иммунитет определяется теми особенностями, которые передаются организму с родительскими генами и в процессе эмбрионального развития.
В процессе эмбрионального развития через плаценту плоду передаются антитела матери, которые противостоят инфекциям. Передача антител от мамы к ребёнку происходит в основном в последнем триместре беременности.
Иммунитет подразделяется на естественный и искусственный.
Естественный иммунитет возникает самостоятельно в процессе жизни организма.
Естественный иммунитет делится на активный (после перенесённых заболеваний) и пассивный (например, с молоком матери).
До 6 месяцев малыша защищают антитела, передающиеся от матери с грудным молоком. Поэтому важным является исключительно грудное вскармливание. Иммунитет матери защищает ребёнка. Дети, которые находятся на искусственном вскармливании, слабо защищены, т. к. собственных антител у них мало. Только к 6 месяцам организм самостоятельно начинает вырабатывать антитела. Собственный иммунитет ребёнка формируется только к концу первого года жизни.
Искусственный иммунитет организм приобретает в результате применения медицинских препаратов (вакцин и сывороток).
Вакцина — медицинский препарат, содержащий ослабленные или убитые микроорганизмы.
Вакцина вводится абсолютно (!) здоровому человеку для предотвращения заболевания в будущем.
Сыворотка — медицинский препарат плазмы крови без фибриногена, содержащий готовые антитела к определённому патогену (заражающему микроорганизму). Сыворотку получают из крови заражённого данным заболеванием животного (коровы, лошади и т. п.).
Сыворотка с чужими антителами вводится заболевшему человеку в случае, когда организм не способен произвести достаточное количество антител.
В
зависимости от характера контакта с
антигеном (а точнее – наличием в организме
клеток иммунологической памяти, несущих
рецептор к причинному антигену) различают
первичный и вторичный иммунный ответ
(Рис. 39.3-1).
Рис.
Рис. 39.3-1. Общая схема гуморального и
клеточного иммунного ответа на Т-зависимые
и Т-независимые антигены
А.
Первичный
иммунный ответ развивается
после первого контекта с антигеном. Для
него характерны следующие особенности.
– Наличие
латентного периода (2-3 дня после первого
контакта с антигеном). Это связано с
отсутствием лимфоцитов памяти. Все
клоны лимфоцитов находятся в фазе покоя
G0.
При поступлении в организм антигена
вначале синтезируются IgM
(антитела выявляются через 2-3 суток), а
затем – IgG
(пик приходится на 10-14 сутки, причем эти
антитела могут сохранятся в низком
титре в течение всей жизни). Отмечается
также небольшое увеличение уровней
IgA,
IgE
и IgD.
Образуются комплексы антиген-антитело.
– Уже
с третьих суток появляются иммунные
Т-лимфоциты.
– Первичный
иммунный ответ затихает через 2-3 недели
после стимуляции антигеном.
– Появляются
лимфоциты памяти и может долго
поддерживаться следовой уровень IgG.
Б.
Вторичный
иммунный ответ развиваетсяпосле
повторного контакта с тем же антигеном
и имеет следующие особенности.
– В
организме уже имеются долгоживущие
клоны антигенспецифических Т- и
В-лимфоцитов памяти, ответственных за
«память» об антигене и способных к
рециркуляции, они находятся не в покое,
а в фазе G1.
– Стимуляция
синтеза антител и иммунных Т-лимфоцитов
наступает через 1-3 дня.
– Т-клетки
памяти быстро превращаются в эффекторные.
– Количество
антител сразу резко увеличивается,
причем синтезируются иммуноглобулины
высокой специфичности – IgG.
– Чем
больше контактов с антигенами имело
место в данном организме, тем выше будет
концентрация и специфичность (аффинность)
антител.
39.4. Кооперативный механизм действия и регуляции иммунной системы
Кооперативные
механизм действия и регуляции иммунной
системы осуществляется на двух уровнях.
А. Внутри
иммунной системы
кооперация и регуляция осуществляется
посредством межклеточных взаимоотношений
иммуноцитов и «нанятых» иммунной
системой клеток, в том числе с помощью
цитокинов.
Б.
Межсистемная
кооперация и регуляция иммунной системы
осуществляется на уровне организма с
вовлечением центральной нервной и
эндокринной систем (Рис. 39.4-1), алгоритм
которой впервые предложил П.Ф.Здродовский
(гипоталамоадреналовая
теория иммунитета Здродовского).
О вовлечении системы иммунитета в
месистемную кооперацию на организменном
уровне свидетельствуют следующие факты.
Рис.
39.4-1. Функциональная связь иммунной,
эндокринной и нервной систем
13Г. Тестовые вопросы по теме занятия
В ходе
иммунного ответа антигенпрезентирующая
клетка представляет антиген:
-нулевому
(наивному) Т-хелперу
Т-хелперу
первого типа
Т-хелперу
второго типа
Т-киллеру
Т-супрессору
Восприняв
сигнал от антигенпрезентирующей клетки,
нулевой (наивный) Т-хелпер додифференцируется
в:
Т-хелпер
первого типа
-Т-хелпер
второго типа
Т-киллер
Т-супрессор
Т-эффектор
ГЗТ
Синтез
каких цитокинов характерен для Т-хелпера
второго типа:
интерлейкин-2
-интерлейкин-4
-интерлейкин-5
-интерлейкин-6
Сигнал
активации В-лимфоцитов:
интерлейкин-2
-интерлейкин-4
интерлейкин-5
интерлейкин-6
Сигнал
пролиферации активированных В-лимфоцитов:
интерлейкин-2
интерлейкин-4
-интерлейкин-5
интерлейкин-6
Сигнал
дифференциации пролиферированных
В-лимфоцитов в плазматические клетки:
интерлейкин-2
интерлейкин-4
интерлейкин-5
-интерлейкин-6
Клетки,
синтезирующие антитела:
Т-хелпер
Т-супрессор
Т-киллер
Т-эффектор
ГЗТ
В-лимфоцит
-плазмоцит
Охарактеризуйте
плазмоцит:
содержит
BCR
содержит
МНС-II
-синтезирует
антитела
-короткоживущая
клетка
Распознавание
и презентация Т-независимого антигена
проводится:
макрофагом
дендритной
клеткой
-В-лимфоцитом
Т-лимфоцитом
В ходе
иммунного ответа на Т-независимый
антиген:
синтезируются
только IgG
-синтезируются
только IgМ
сначала
синтезируются IgМ
с последующим переключением на IgG
образуются
клетки иммунологической памяти
-процессы
процессинга и презентации антигена
происходят в самом В-лимфоците
В ходе
иммунного ответа на Т-зависимый антиген:
синтезируются
только IgG
синтезируются
только IgМ
-сначала
синтезируются IgМ
с последующим переключением на IgG
-образуются
клетки иммунологической памяти
процессы
процессинга и презентации антигена
происходят в самом В-лимфоците
Какой
механизм эффекторного действия антител
преобладает в ходе иммунного ответа
против гельминтов:
нейтрализация
опсонизация
активация
комплемента
-антителозависимая
клеточная цитотоксичность
К какой
фракции сывороточных глобулинов
относятся иммуноглобулины (антитела):
альфа-глобулины
бета-глобулины
-гамма-глобулины
На
сколько классов классифицируются
иммуноглобулины:
четыре
-пять
шесть
семь
иммуноглобулины
не классифицируются на классы
Какие
классы иммуноглобулинов содержат
подклассы:
-IgG
-IgА
IgM
IgD
IgE
Какой
класс иммуноглобулинов содержит четыре
подкласса:
-IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
Какой
класс иммуноглобулинов содержит два
подкласса:
IgG
-IgА
IgM
IgD
IgE
Дополнительная
полипептидная цепь в молекуле
иммуноглобулинов, соединяющая мономеры
иммуноглобулинов в единую полимерную
молекулу:
-J-белок
(полипептидная цепь)
S-белок
(полипептидная цепь)
М-белок
(полипептидная цепь)
Белок
(дополнительная полипептидная цепь),
который защищает IgAs
от ферментативного расщепления в
секретах слизистых оболочек:
J-белок
(полипептидная цепь)
-S-белок
(полипептидная цепь)
М-белок
(полипептидная цепь)
Белок
(дополнительная полипептидная цепь),
который фиксирует рецепторный
иммуноглобулин – в составе BCR
– на мембране В-лимфоцита:
J-белок
(полипептидная цепь)
S-белок
(полипептидная цепь)
-М-белок
(полипептидная цепь)
Одновалентные
иммуноглобулины:
IgG
IgА
IgM
IgD
-IgE
IgAs
Двухвалентные
иммуноглобулины:
-IgG
-IgА
IgM
-IgD
IgE
IgAs
Четырёхвалентные
иммуноглобулины:
IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
-IgAs
Десятивалентные
иммуноглобулины:
IgG
IgА
-IgM
IgD
IgE
IgAs
Какой
иммуноглобулин проникает через
плацентарный барьер:
-IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
IgAs
Основная
функция – осуществление эффекторного
звена вторичного иммунного ответа:
-IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
IgAs
Основная
функция – обеспечение местного иммунитета
слизистых оболочек:
IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
-IgAs
Иммуноглобулин
первичного иммунного ответа:
IgG
IgА
-IgM
IgD
IgE
IgAs
Формирует
Ag-распознающий
рецептор зрелых В-лимфоцитов:
IgG
IgА
IgM
-IgD
IgE
IgAs
Иммуноглобулин
анафилактической реакции:
IgG
IgА
IgM
IgD
-IgE
IgAs
Мономеры:
-IgG
-IgА
IgM
-IgD
-IgE
IgAs
Пентамер:
IgG
IgА
-IgM
IgD
IgE
IgAs
Димер:
IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
-IgAs
Полные
антитела:
-IgG
-IgА
-IgM
-IgD
IgE
-IgAs
Неполные
антитела:
IgG
IgА
IgM
IgD
-IgE
IgAs
Вызывают
видимые двухкомпонентные серологические
реакции:
-IgG
-IgА
-IgM
-IgD
IgE
-IgAs
Не
вызывают видимых реакций агглютинации
и преципитации:
IgG
IgА
IgM
IgD
-IgE
IgAs
Блокирующие
антитела:
IgG
IgА
IgM
IgD
-IgE
IgAs
Прочность
связи конкретной пары паратоп/эпитоп:
-аффинность
авидность
Прочность
связи молекулы антитела в целом с
молекулой антигена в целом:
аффинность
-авидность
Наибольшей
аффинностью обладают:
IgG
IgА
IgM
IgD
IgE
IgAs
-моноклональные
антитела
Наибольшей
авидностью обладают:
IgG
IgА
-IgM
IgD
IgE
IgAs
моноклональные
антитела
Антитела,
продуцируемые одним клоном плазмоцитов:
-моноклональные
антитела
нормальные
антитела
неполные
антитела
блокирующие
антитела
Антитела,
продуцируемые гибридомами:
-моноклональные
антитела
нормальные
антитела
неполные
антитела
блокирующие
антитела
Для
выявления иммуноглобулинов какого
класса используется реакция Кумбса:
IgG
IgА
IgM
IgD
-IgE
IgAs
моноклональных
антител
иммуноглобулинов
любого класса
Этим
термином обозначают антитела, которые
не только связывают антиген, но и могут
катализировать некоторые биохимические
реакции:
-абзимы
реагины
гибридомы
неполные
антитела
полные
антитела
Первая
фаза антителообразования:
-латентная
логарифмическая
стационарная
фаза
снижения
Вторая
фаза антителообразования:
латентная
-логарифмическая
стационарная
фаза
снижения
Третья
фаза антителообразования:
латентная
логарифмическая
-стационарная
фаза
снижения
Четвёртая
фаза антителообразования:
латентная
логарифмическая
стационарная
-фаза
снижения
Индуктивная
фаза антителообразования:
-латентная
логарифмическая
стационарная
фаза
снижения
Длительность
латентной фазы антителообразования
при первичном иммунном ответе:
-около
5 суток
примерно
сутки
примерно
10 дней
примерно
20 дней
месяцы
до
полугода
годы
Длительность
латентной фазы антителообразования
при вторичном иммунном ответе:
около
5 суток
-примерно
сутки
примерно
10 дней
примерно
20 дней
месяцы
до
полугода
годы
Длительность
логарифмической фазы антителообразования
при первичном иммунном ответе:
около
5 суток
примерно
сутки
-примерно
10 дней
примерно
20 дней
месяцы
до
полугода
годы
Длительность
логарифмической фазы антителообразования
при вторичном иммунном ответе:
-около
5 суток
примерно
сутки
примерно
10 дней
примерно
20 дней
месяцы
до
полугода
годы
Длительность
стационарной фазы антителообразования
при первичном иммунном ответе:
около
5 суток
примерно
сутки
примерно
10 дней
-примерно
20 дней
месяцы
до
полугода
годы
Длительность
стационарной фазы антителообразования
при вторичном иммунном ответе:
около
5 суток
примерно
сутки
примерно
10 дней
примерно
20 дней
-месяцы
до
полугода
годы
Длительность
фазы снижения антителообразования при
первичном иммунном ответе:
около
5 суток
примерно
сутки
примерно
10 дней
примерно
20 дней
месяцы
-до
полугода
годы
Длительность
фазы снижения антителообразования при
вторичном иммунном ответе:
около
5 суток
примерно
сутки
примерно
10 дней
примерно
20 дней
месяцы
до
полугода
-годы
В какую
из фаз антителообразования происходит
презентация антигена, активация,
пролиферация и дифференциация
соответствующих клонов иммунокомпетентных
клеток, синтез сначала IgM
с последующим переключением на синтез
IgG
(при вторичном иммунном ответе – сразу
синтезируется IgG):
-латентная
логарифмическая
стационарная
фаза
снижения
В какую
из фаз антителообразования происходит
нарастание титра синтезируемых антител
(при вторичном иммунном ответе – более
интенсивное и до более высоких титров):
латентная
-логарифмическая
стационарная
фаза
снижения
В какую
из фаз антителообразования достигается
максимальный уровень специфических
антител:
латентная
логарифмическая
-стационарная
фаза
снижения
В какую
из фаз антителообразования происходит
постепенное снижение титра специфических
антител:
латентная
логарифмическая
стационарная
-фаза
снижения
Диагностические
сыворотки (например, для реакции
агглютинации на стекле):
-кроличьи
бычьи
человеческие
лошадиные
крысиные
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #