Особенности противовирусного иммунитета микробиология презентация

1.

ПРОТИВОВИРУСНЫЙ
ИММУНИТЕТ

2.

Особенности вирусов как облигатных внутриклеточных паразитов
определяют характер иммунитета при вирусных инфекциях.
Вирусы:
1. могут инфицировать ткани не вызывая воспалительных реакций;
2. могут реплицироваться в клетках на протяжении всей жизни не повреждая
их;
3. иногда нарушают некоторые специализированные функции клетки, не
вызывая явных нарушений функций целостного органа
В макроорганизме вирус может находиться в различных состояниях:
внеклеточно (вирион);
внутриклеточно, на разных стадиях быстрого или медленного
продуктивного взаимодействия с чувствительной клеткой (вирус);
быть интегрированным в геном клетки-мишени (непродуктивное
взаимодействие, провирус).
На вирус развиваются иммунологические реакции двух типов:
1) направленные против вириона (преимущественно гуморальные реакции);
2) действующие на клетку, инфицированную вирусом (преимущественно
клеточные).

3. Противовирусный иммунитет

Факторы
естественной(врожд
енной) защиты.
Кожные
покровы,
слизистые
Клеточные (естественные
киллеры,
макрофаги).
Гуморальные — (интерфероны,
система
комплемента,ингибиторы
вирусов)
Факторы адаптивного
иммунитета.
Клеточные
(цитотоксические
Тклетки СD 8+,
CD4+).
Гуморальны
факторы
(противовирусные
антитела)

4. Первый защитный барьер при вирусной инфекции – врожденный иммунитет

кожные покровы и слизистые оболочки (механические
барьеры)
гуморальные
факторы
сыворотки
и
других
биологических жидкостей
клеточные факторы: фагоцитирующие клетки, включая
нейтрофила и моноциты/макрофаги, и нормальные
киллеры (NK-клетки);
Лихорадкаповышенная
температура
может
непосредственно воздействовать на сложные вирусы,
ингибирует репликацию некоторых
вирусов.

5. Гуморальные факторы. Интерфероны

Интерфероны – гликопептиды, вырабатывающиеся и аккумулирующиеся во
всех ядросодержащих клетках крови и эпителиальных клетках слизистых
оболочек
являются цитокинами с широким спектром биологических активностей:
противовирусное действие, ингибирование гемопоэза; модуляция
иммунного и воспалительного ответов, регуляция пролиферации и
дифференцировки клеток и т.д.
При вирусной инфекции клетки синтезируют интерферон и секретируют его
в межклеточное пространство, где он связывается со специфическими
рецепторами соседних незараженных клеток.
Связанный интерферон оказывает противовирусное действие.
– Конечный результат состоит из образования барьера из устойчивых к вирусу
неинфицированных клеток вокруг очага инфекции, чтобы ограничить ее
распространение.
–

6. Интерфероны

α-интерфероны (α-ИФ) – лейкоцитарный ИФ — семейство
включает около 20 белков, продуцируются в основном
лейкоцитами и макрофагами;
β- интерфероны (β-ИФ) – фибробластный – известно β1 и
β2-ИФ, продуцируются в основном фибробластами;
γ- интерфероны – продуцируются активированными Т-
лимфоцитами хелперами 1-го типа и NK-клетками.
α-ИФ и β-ИФ – интерфероны 1 типа
γ- интерфероны – интерфероны 2 типа

7. Интерфероны

Основные эффекты
интерферонов.
α-интерфероны
β-интерфероны
γ-интерфероны
Противоопухолевое
действие
сильное
сильное
умеренное
Противовирусная
активность
сильная
сильная
слабая
Иммуномодулирующая
активность
умеренная
умеренная
сильная
Индукторы
вирусы
вирусы
антигены
Основные клеткипродуценты
МФ
Эпителий,
фибробласты
Т-лф, NK

8. Интерфероны

Все клетки человеческого организма в ответ на вирусную
инфекцию способны вырабатывать α-интерфероны или βинтерфероны .
Мощным индуктором синтеза этих интерферонов
является двухцепочечная РНК, поэтому РНКсодержащие вирусы активируют синтез сильнее, чем
ДНК-содержащие вирусы.
Интерфероны альфа и бета используют общий рецептор
(IFNAR), который экспрессируется на большинстве
клеток организма, в том числе на фибробластах, Тлимфоцитах, макрофагах или дендритных клетках.
Связывание с рецептором в конечном счете запускает
сигнальные пути в клетке

9.

Интерферон подавляет
репродукцию вирусов,
воздействуя на транскрипцию
их геномов тремя различными
способами.
Первый способ состоит в
индукции синтеза 2′,5’олигоаденилатсинтетазы . В
присутствии двухцепочечной
РНК 2′,5’олигоаденилатсинтетаза
полимеризует АТФ с
образованием 2′,5’олигоаденилатов, которые в
свою очередь активируют
рибонуклеазу L , разрушающую
одноцепочечные РНК.
Второй способ заключается в индукции синтеза протеинкиназы PKR . Эта
протеинкиназа, которая также активируется двухцепочечной РНК, путем
фосфорилирования блокирует фактор инициации трансляции eIF2альфа , что
приводит к подавлению синтеза белка в зараженной клетке.
В основе третьего способа лежит индукция синтеза белков Мх , обладающих
ГТФазной активностью. Mx белки препятствуют росту РНКовых вирусов, ингибируя
транскрипцию вирусных белков и другие шаги их жизненного цикла
Интерфероны действуют неизбирательно, блокируя синтез не только вирусных, но и
клеточных РНК и белков

10. Биологическая роль ИФН 1 типа в организме

11. Роль ИФН α/β, ИЛ-12, ИЛ-15 в активации NK-клеток и CD8+ T-лимфоцитов

12. Гуморальные факторы.

Комплемент способен инактивировать некоторые вирусы
( ретровирусы), имеют на поверхности белки, служащие рецептором
для CIq компонента комплемента;
Нормальные антитела – связывают внеклеточную форму вируса , а
в присутствие комплемента лизируют клетки, зараженные вирусом.
Ингибиторы
вирусов
–
протеины,
липопротеиды,
мукополисахариды.
Присутствуют в интактном организме.
Альфа-дефензины – семейство положительно заряженных
пептидов. Обладают антивирусной активностью. Взаимодействуют с
HIV.(см. презентация естественный иммунитет)

13. Нормальные киллеры (NK-клетки)

Нормальные киллеры
клетки)
(NK-
Нормальные киллеры или NK (от англ. natural killer) это большие зернистые лимфоциты
У человека составляют примерно 5% лимфоцитов периферической крови.
Лишены маркеров Т — и В-лимфоцитов.
NK узнают определенные структуры высокомолекулярных гликопротеинов, которые
экспрессируются на мембране инфицированных вирусом клеток.
Узнавание клетки-мишени и сближение с ней происходит за счет рецепторов NK.
В результате NK активируются, и содержимое гранул выбрасывается во внеклеточное
пространство.
Главная роль здесь принадлежит перфорину (цитолизину), имеющему некоторое
структурное сходство с компонентом комплемента C9 (антитела к перфорину
подавляют внеклеточное уничтожение).
Перфорин встраивается в мембрану клетки — мишени и образует трансмембранные
поры, что приводит к гибели клетки
Кроме того, гранулы NK содержат две сериновые протеинкиназы, которые могут
функционировать как цитотоксические факторы, но не вполне ясна их роль в NKзависимом лизисе

14. Нормальные киллеры (NK- клетки

Нормальные киллеры (NKклетки
Механизм дифференциации нормальных и
вирусинфицированных клеток связан с двумя
рецепторами, экспрессирующимися на
мембране НК-клеток. Один из них — NKR-P1 является основным в реализации киллерной
функции данных клеток.
В результате взаимодействия этого рецептора с соответствующим лигандом на любой из
возможных клеток создаются условия для реализации киллерного действия.
При этом действие НК-клеток против собственных нативных клеток блокируется
вторым рецептором — Ly49 , способным контактировать с молекулами I класса МНС ,
что предотвращает лизис нативных собственных клеток.
Инфицированные вирусом клетки становятся чувствительными к НК одним из двух
способов.
некоторые вирусы подавляют белковый синтез в клетках хозяина, в результате
селективно блокируется синтез молекул I класса МНС, индуцированный интерфероном,
и Ly49-рецептор будет не в состоянии предотвращать киллерную активность НК-клеток.
некоторые вирусы препятствуют экспрессии молекул I класса МНС, что также делает
вирусинфицированные клетки объектом киллерного действия НК-клеток.

15. Фагоцитирующие клетки

Моноциты и макрофаги являются одними из
первых типов клеток, которые сталкиваются
с вирионами в разных анатомических
областях организма.
Макрофаги обеспечивают противовирусную резистентность несколькими
путями:
внешняя резистентность проявляется в способности макрофагов
инактивировать внеклеточно расположенные вирусы; угнетать вирусную
репликацию в окружающих клетках за счет продукции интерферонов,
других цитокинов и белков системы комплемента, обладающих
противовирусными свойствами; разрушать инфицированные клетки,
включая антителозависимую цитотоксичность;
внутренняя резистентность характеризуется способностью макрофагов
угнетать вирусную репликацию внутри самих макрофагов, связанную с их
фагоцитарной функцией и, возможно, с блоком на отдельных стадиях
репликации вируса; фагоцитоз вирионов, пораженных вирусом клеток, а
также комплексов антиген — антитело может завершиться перевариванием,
но многие вирусы реплицируются или, по крайней мере, выживают внутри
макрофагов, что может быть источником распространения инфекции;

16. Противовирусный иммунитет

При острых инфекциях с коротким
периодом инкубации, высокой
скоростью репродукции основная
защита осуществляется факторами
врожденного иммунитета.
При продолжительной инфекции,
генерализованной инфекции, на более
поздних стадиях основная роль
принадлежит адаптивному иммунитету.

17. Гуморальные факторы адаптивного иммунитета

При образовании комплекса антиген (вирион)-антитело происходит
нейтрализация вируса, таким образом блокируется начальный этап
взаимодействия вируса с клеткой
Кроме того, антитела остаются прикрепленными к вирусам после
проникновения внутрь клетки, таким образом осуществляется запуск
внутриклеточного иммунного ответа, который блокирует вирионов в
цитозоле клетки. Было показано, что клетки обладают рецепторами
цитозольного IgG, белка, который распознаёт наличие антитела и включает
мощную систему распада вируса.
Антитела участвуют в разрушении инфицированных вирусом клеток,
активируя систему комплемента.
Антитела, связанные с вирусными антигенами на поверхности зараженных
клеток обеспечивают антителозависимую цитотоксичность, опосредованную
НК, макрофагами и нейтрофилами( при невысокой экспресси, вирусных
антигенов)

18. Гуморальные факторы адаптивного иммунитета

Антитела
1. Секреторный IgА
Эффекты
Блокирование связывания вируса с клеткой хозяина
(предохраняют от инфицирования и реинфекции)
2. IgА, IgМ, IgG
Блокирование проникновения вируса внутрь
клетки-хозяина
Агглютинация вирусных частиц
3. IgМ
4. IgМ, IgG
Усиление фагоцитоза вирусных частиц
(опсонизация вирусных частиц).
Активация комплемента и лизис вирусных частиц
Антитела малоэффективны в защите организма от хронических и медленных
инфекций.
Недостаточная концентрация антител может усиливать репродукцию вируса,
В отдельных случаях антитела даже могут защищать вирус от действия
протеолитических ферментов клетки, что в случае сохранения его
жизнеспособности в конечном итоге приводит к усилению репликации
вируса.

19.

20. Противовирусный Т- клеточный иммунитет.

Противовирусный Тклеточный иммунитет.
Основной формой защиты организма от вирусных инфекций является
клеточный иммунитет.
Основными эффекторами клеточного противовирусного иммунитета
являются Т-цитотоксические лимфоциты (CD8+-клетки).
При большинстве вирусных инфекций специфические Т-киллеры
появляются через 3-4 дня после инфицирования, а пик их количества
наблюдается к 7-10 дню. Это связано с тем, что процесс трансформации
наивных Т-киллеров в эффекторные Т-киллеры сопряжен со сложными
метаболическими и структурно-функциональными преобразованиями,
которые сопровождаются пролиферацией и дифференцировкой клеток.
Для цитотоксического действия Тс-лимфоцитам необходим
непосредственный контакт с клеткой-мишенью. После этого происходит
выделение Тс-лимфоцитом гранзимов или цитолизинов, вызывающих
изменение мембранной проницаемости клетки-мишени.

21. Противовирусный Т- клеточный иммунитет.

В отличие от В-системы иммунитета , которая
нейтрализует антиген с помощью антител, Т-система уничтожает
антигены, представленные на клетках, через прямое
взаимодействие субпопуляции T-клеток — специфических Тцитотоксических лимфоцитов (CD8+-клетки) с измененными
собственными или чужеродными клетками.
Вторая отличительная черта Т-клеток связана с особенностями распознавания
антигена: Т-клетки распознают не собственно антигенный пептид (эпитоп), а его
комплекс с молекулами I или II классов МНС
Индуцированные вирусными антигенами Т-лимфоциты распознают и уничтожают
только те зараженные клетки, на поверхности которых вирусный АГ сцеплен с АГ
главного комплекса гистосовместимости (МНС класса I).
Уничтожение зараженных клеток происходит на ранней стадии репродукции вирусов
до появления нового поколения вирусных частиц.