Первичные и вторичные иммунитет ответы
Схематическое представление первичной и вторичной иммунной реакции
Иммунный ответ — это сложная многокомпонентная, кооперативная реакция иммунной системы организма, индуцированная антигеном, уже распознанным как чужеродный, и направленная на его элиминацию. Явление иммунного ответа лежит в основе иммунитета. Иммунный ответ зависит от:
- антигена — свойства, состав, молекулярная масса, доза, кратность попадания, длительность контакта;
- состояния организма (иммунологическая реактивность);
- условий внешней среды.
Иммунный ответ различается врождённый и приобретённый (или адаптивный). Врождённый — это распознавание чужеродных раздражителей благодаря унаследованным механизмам, в то время как приобретённый иммунный ответ использует для распознавания рецепторы, число которых почти ничем не ограничено и они формируются в организме каждого человека. Приобретённый иммунный ответ может гибко реагировать на чужеродный раздражитель: если тот будет сочтён не опасным, то данный раздражитель в будущем больше не будет вызвать реакции (иммунологическая толерантность). Если же раздражитель классифицирован как опасный, последует продуктивный иммунный ответ, и чужеродные цели-раздражители будут устранены.
Иммунный ответ действует на вторжение болезнетворных микроорганизмов в организм (бактерии, вирусы, грибки, паразиты) либо патологически изменённые клетки собственного тела (злокачественная опухоль). Иммунный ответ против нормальных клеток организма может возникать, когда собственные вещества организма ошибочно воспринимаются как чужеродные (аутоиммунные заболевания). Кроме этого, безвредные вещества из окружающей среды также ошибочно могут быть классифицированы как опасные и вызывать реакцию (аллергия). С другой стороны, если патогенам удаётся избежать иммунного ответа, то это приводит к ускользанию от иммунного ответа (нем. Immunevasion).
Механизмы, которые вызывают устранение вторгнувшихся в организм патогенов в ходе иммунного ответа, чрезвычайно разнообразны. Система комплемента состоит из самоорганизующихся белковых комплексов, которые помечают агента или могут напрямую убить его. Микробицидные вещества высвобождаются клетками вне иммунной системы, также могут быть активированы разнообразные макрофаги и клетки-киллеры, а антитела начнут связываться с высокоспецифичными чужеродными структурами. Обычно несколько таких эффекторных механизмов действуют одновременно с тем, чтобы обеспечить полное удаление патогенов из организма. Тем не менее, чрезмерная реакция иммунной системы должна предотвращаться, так как это может привести к серьёзным повреждениям или даже некрозу тканей, а также летальному исходу (анафилактический или септический шок, гиперцитокинемия). Кроме того, значительная реакция против собственного тела также должна быть исключена, чтобы предотвратить аутоиммунные заболевания. Таким образом, в иммунной системе присутствует множество регуляторных механизмов для того, чтобы соблюдался баланс между защитным и вредным иммунным ответом.
Врождённый иммунный ответ[править | править код]
Во врождённом иммунном ответе участвует большое разнообразие типов клеток и переменных факторов, что в совокупности образует тесно связанную и скоординированную форму защитной системы. Это обусловлено характеристиками возбудителей иммунной реакции, которые распознаются врождёнными рецепторами — отсюда термин «врождённая иммунная реакция». Такой иммунный ответ происходит быстро и эффективно: через считанные минуты после проникновения в организм большинство болезнетворных микроорганизмов обнаруживаются и обезвреживаются, а спустя несколько часов они полностью устранены.
Приобретённый иммунный ответ[править | править код]
Посредством фагоцитоза активированные вирусом макрофаги затем «назначаются» иммунной системой для специфического или адаптивного приобретённого иммунного ответа. В свою очередь он различается на 2 вида: гуморальный и клеточный иммунный ответ.
Гуморальный иммунный ответ[править | править код]
Гуморальный иммунный ответ организма представляет собой антитела против патогенов, в основном находящихся в жидкости крови и лимфы, а также в бесклеточной плазме или в сыворотке крови. Специфические антитела, также называемые иммуноглобулинами, — это белковые молекулы, которые продуцируются и высвобождаются плазматическими клетками и действуют в кровяном и лимфатическом потоках.
Плазматические клетки являются потомками активированных B-лимфоцитов. Активация B-лимфоцита происходит путём связывания соответствующего антигена с распознающим антигены B-клеточным рецептором. Это специфические иммуноглобулины, закреплённые в клеточной мембране B-клетки.
Гиперчувствительность и аллергия[править | править код]
Гиперчувствительность (создаваемая антителами анафилаксия и клеточно-опосредованная аллергия) является приобретённым иммунным ответом с «памятью». Такой иммунный ответ может наступать в качестве контактного дерматита против химически чистых веществ после первичного или нескольких повторных контактов с аллергеном. Клеточно-опосредованным иммунным ответом может являться отторжение экзогенных трансплантированных органов.
Литература[править | править код]
- Jörg Hacker, Jürgen Heesemann. Molekulare Infektionsbiologie. — 1-е издание. — Heidelberg, Berlin: Spektrum Akademischer Verlag, 2000. — ISBN 3-86025-368-9.
- Michael T. Madigan, John M. Martinko. Brock Biology of Microorganisms. — 11-е международное издание. — Upper Saddle River, NJ., USA: Pearson Prentice Hall, 2006. — 992 с. — ISBN 978-0131443297.
- Peter F. Zipfel, Peter Kraiczy, Jens Hellwage: Das tägliche Versteckspiel: Wie Mikroorganismen der Immunabwehr entgehen. Biologie in unserer Zeit 32(6), S. 371 — 379 (2002), ISSN 0045-205X
- Diethard Baron, Jürgen Braun, Andreas Erdmann: Grüne Reihe. Genetik. Materialien S II. (Lernmaterialien)
- Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport: Immunobiology. B&T; 6. Auflage (2005) ISBN 0815341016.
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]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Оглавление темы «Гуморальные имунные реакции. Основные типы антител. Динамика антителообразования.»:
1. Антигены ( Аг ) вирусов. Антигены вирусов. Ядерные ( сердцевинные ) антигены вирусов. Капсидные антигены вирусов. V-Aг вирусов. Тимуснезависимые антигены. Тимусзависимые антигены.
2. Гуморальные имунные реакции. Антиген представляющие клетки. Т-хелпер. Взаимодействие клеток в ходе гуморального иммунного ответа. В-лимфоцит.
3. Антитела ( Ат ). Строение антител. Структура антител. Функционирование антител. Как устроено антитело?
4. Fab-фрагмент антитела. Полные антитела. Неполные антитела. Fc-фрагмент антитела.
5. Взаимодействие антител с антигеном. Взаимодействие АТ и Аг. Классы иммуноглобулинов ( Ig ). Классификация иммуноглобулинов ( Ig ). Ig M. Иммуноглобулин M.
6. IgG. Иммуноглобулин G ( IgG ). Подклассы иммуноглобулинов G ( IgG ). Функции иммуноглобулина G ( IgG ). IgA. Иммуноглобулин А ( IgA ). Функции иммуноглобулина А ( IgA ).
7. IgE. Иммуноглобулин Е ( IgE ). Функции иммуноглобулина Е ( IgE ). IgD. Иммуноглобулин D ( IgD ). Функции иммуноглобулина D ( IgD ).
8. Генерация разнообразия антител. Аллотипы. Аллотипические отличия антител. Изотипы иммуноглобулинов ( антител ). Идиотипы антител ( иммуноглобулинов ). Моноклональные AT ( антитела ).
9. Основные типы антител. Классификация антител ( АТ ). Основные функции антител ( АТ ).
10. Динамика антителообразования. Скорость образования антител ( АТ ). Первичный иммунный ответ. Вторичный иммунный ответ.
Динамика антителообразования. Скорость образования антител ( АТ ). Первичный иммунный ответ. Вторичный иммунный ответ.
На скорость образования антител ( АТ ) влияет ряд факторов: доза Аг (сила Аг-воздействия), частота Аг-стимуляции и состояние иммунной системы индивида (то есть его иммунный статус). Если организм впервые встречается с Аг, то развивается первичный иммунный ответ, а при повторном контакте — вторичный ответ (рис. 10-11).
Первичный иммунный ответ
Появлению антител ( АТ ) предшествует латентный период продолжительностью 3~5 сут. В это время происходит распознавание Аг и образование клонов плазматических клеток. Затем наступает логарифмическая фаза, соответствующая поступлению антител ( АТ ) в кровь; её продолжительность — 7-15 сут. Постепенно титры антител ( АТ ) достигают пика и наступает стационарная фаза, продолжительностью 15-30 сут. Её сменяет фаза снижения титров AT, длящаяся 1-6 мес. В основу пролиферации клеток-продуцентов AT заложен принцип селекции. В динамике антителообразования титры высокоаффинных AT постепенно нарастают: после иммунизации аффинность AT к Аг постоянно увеличивается. Первоначально образуются IgM, но постепенно их образование уменьшается и начинает преобладать синтез IgG. Так как переключение синтезов от IgM к IgG не меняет идиотипа AT (то есть его специфичность по отношению к конкретному Аг), то оно не связано с клональной селекцией. Особенности первичного ответа — низкая скорость антитело -образования и появление сравнительно невысоких титров AT.
Рис. 10-11. Динамика образования антител ( АТ ) при первичном и вторичном иммунных ответах.
По оси абсцисс — время (сут), по оси ординат — титр AT (разведения).
Вторичный иммунный ответ
После антигенной стимуляции часть В- и Т-лимфоцитов циркулирует в виде клеток памяти. Особенности вторичного иммунного ответа — высокая скорость антителообразования, появление максимальных титров антител ( АТ ) и длительное (иногда многолетнее) их циркулирование.
Основные характеристики вторичного имунного ответа:
• образование антител ( АТ ) индуцируется значительно меньшими дозами Аг;
• индуктивная фаза сокращается до 5-6 ч;
• среди антител ( АТ ) доминируют IgG с большой аффинностью, пик их образования наступает раньше (3-5 сут);
• Антитела ( АТ ) образуются в более высоких титрах и циркулируют в организме длительное время.
— Вернуться в оглавление раздела «Микробиология.»