Учение об инфекции учение об иммунитете

ТЕМА ЛЕКЦИИ: «Учение об иммунитете.»
План лекции:

Иммунология как наука. Этапы ее становления.
Невосприимчивость к возбудителям инфекционных болезней. Иммунитет. Виды иммунитета.
Факторы неспецифической резистентности.
Особенности противовирусной защиты.

Иммунология как наука. Этапы становления и развития иммунологии.

Иммунология – наука о защитных реакциях организма на внедрение любых чужеродных веществ и структур.

Исторические этапы становления и развития иммунологии как науки:

I этап – защита от инфекции при помощи эмпирической иммунизации.

С древних времен применялась эмпирическая вакцинация (вариоляция – от греч. variola – оспа) для профилактики оспы (введение высушенных и измельченных корочек, формирующихся на местах оспенных пустул у больных, в носовую полость путем вдувания или втирания в надрезы на коже здоровых людей). Применение вариоляции практиковалось в Древнем Китае, Персии, Сирии и даже в России.

В 1796 году Эдвард Дженнер успешно применил прививку против натуральной оспы, положив начало вакцинации – метода профилактики инфекционных заболеваний.

II этап – экспериментальной иммунология (XIX век).

Создание Луи Пастером вакцины против бешенства у человека, для профилактики куриной холеры и сибирской язвы у животных; разработка общего принципа стимуляции иммунитета с помощью вакцин (заложил теоретические основы вакцинологии).

III этап – создание научного фундамента иммунологии (конец XIX – начало XX веков): 1883-84 гг. – И.И. Мечников создал теорию клеточного иммунитета (в работе «О защитных силах организма» описал фагоцитоз), а П. Эрлих – теорию гуморального иммунитета. В 1908 г. после 15-летних споров и взаимных опровержений обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская премия.

IV зтап – возникновение неинфекционной иммунологии:

1899 г. – Ф.Я. Чистович показал, что не только микроорганизмы вызывают выработку антител, но и другие субстанции.

1900 г. – К. Ландштейнер открыл два антигены (А и В) эритроцитов человека, по которым человеческая популяция была разделена на 4 группы.

1906 г. – К. Пирке опубликовал работы, посвященные проблеме аллергии.

1958 г. – П. Медавар и Гашек описали явление иммунологической толерантности; Жан Доссе описал систему антигенов гистосовместимости человека (первый лейкоцитраный антиген HLA-A2, в 1980 г. присуждена Нобелевская премия).

1959 г. – Р. Портер и Д. Эдельман смоделировали молекулу иммуноглобулина.
Основные достижения иммунологии на современном этапе:

Созданы и успешно применяются вакцины, предназначенные для профилактики многих инфекционных заболеваний (натуральной оспы, бешенства, туберкулеза, дифтерии, столбняка, коклюша, полиомиелита и других), что привело к значительному снижению заболеваемости этими инфекциями. На земном шаре ликвидирована натуральная оспа!
Решена проблема переливания крови.
Решена проблема болезни новорожденных, обусловленной иммунологической несовместимостью по резус-фактору в системе мать- плод.
Решены многие проблемы в трансплантологии в связи с изучением вопросов гистосовместимости тканей.
Разработаны и внедрены в практику многочисленные иммунологические методы диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний.
Получены эффективные лечебные сывороточные препараты.

За последние годы возникли новые направления в иммунологии: иммуногенетика, иммунохимия, иммунобиология, трансплантационная иммунология, клиническая иммунология.
Невосприимчивость организма человека к возбудителям инфекционных заболеваний. Иммунитет. Виды иммунитета.

Иммунитет (от лат. immunitas– освобождение) – это наследственно закрепленная или индивидуально приобретенная способность организма защищаться от живых тел или веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродности.

Задачи иммунитета:

распознать;
обезвредить;
элиминировать;
запомнить чужеродный агент.

Невосприимчивость к возбудителям инфекционных заболеваний (иммунитет)
Врожденный (видовой) иммунитет		Приобретенный (адаптивный) иммунитет
Видовая невосприим-чивость	Неспеци-фическая резис-тентность	Естественный				Искусственный
		Активный (постинфекционный)			Пассивный (плацен-тарный)	Активный (поствакцинальный)		Пассивный
		антимикробный		антиток- сический		антимик- робный	антиток- сический
		стерильный	нестерильный

Существует врожденный и приобретенный иммунитет к возбудителям инфекционных заболеваний.

Врожденная невосприимчивость (врожденный/видовой иммунитет) генетически детерминирована, передается по наследству и включает в себя видовую невосприимчивость и неспецифическую резистентность.

Видовая невосприимчивость – это генетически закрепленную невосприимчивость одного вида животных к возбудителю, вызывающему инфекционное заболевание у другого вида (например, человек не болеет чумкой собак и кошек, а крысы не болеют дифтерией, гонореей, дизентерией).

Причины видовой невосприимчивости:

различия в температуре тела у животных разных видов;
отсутствие факторов роста в инфицируемых тканях;
отсутствие рецепторов для адгезии.

Видовая невосприимчивость бывает абсолютной (ни при каких обстоятельствах нельзя воспроизвести инфекционное заболевание) и относительной (при определенных условиях можно привить болезнь, так, например, Л. Пастеру показал, что у кур, обладающих невосприимчивостью к сибирской язве, можно вызвать данное заболевание путем понижения температуры тела).

Неспецифическая резистентность (от лат. resistentia– сопротивление) – это способность организма противостоять действию чужеродных агентов стереотипными механизмами, выработанными в процессе многовековой эволюции.

Приобретенная невосприимчивость (приобретенный/адаптивный иммунитет) вырабатывается индивидуально каждым организмом в процессе его жизнедеятельности.

Приобретенный иммунитет может быть естественным и искусственным.

Приобретенный естественный иммунитет приобретается само собой (естественными путями) и подразделяется на:

Приобретенный естественный активный иммунитет (постинфекционный) вырабатывается после перенесенного заболевания, формируется со второй недели заболевания и предохраняет от повторного заболевания в течение нескольких лет (иногда – пожизненно). Различают антимикробный и антитоксический естественный активный иммунитет. Антимикробный естественный активный иммунитет бывает стерильным (возбудитель обезвреживается и выводится из организма, например, при гриппе) и нестерильным (возбудитель или его фрагменты длительное время циркулируют в организме, предохраняя его от повторного заражения, как, например, при туберкулезе, сифилисе).

Приобретенный естественный пассивный иммунитет (плацентарный/ материнский) передается от матери ребенку, обеспечивается материнскими антителами, которые циркулируют в крови новорожденных, в среднем, 6-8 месяцев, при грудном вскармливании – несколько дольше (к 12 годам материнские антитела окончательно выводятся из организма ребенка, а свои еще не выработались, поэтому в возрасте от 10 месяцев до 2 лет дети наиболее восприимчивы к различным инфекциям).
Приобретенный искусственный приобретенный иммунитет приобретается вследствие целенаправленного воздействия на иммунную систему и подразделяется на:

Приобретенный искусственный активный иммунитет (поствакцинальный) формируется в результате введения в организм веществ антигенной природы (вакцин и анатоксинов) на 10-12 день и сохраняется несколько лет. Выделяют антимикробный и антитоксический искусственный активный иммунитет.

Приобретенный искусственный пассивный иммунитет образуется в результате введения в организм готовых антител, полученных от другого организма в виде иммунных сывороток или иммуноглобулиновых препаратов, получаемых от здоровых людей или животных, иммунизированных соответствующими антигенными препаратами, держится непродолжительное время (около 1 месяца).

Местный иммунитет – это иммунитет определенных органов и тканей (на слизистых оболочках обусловлен, в основном, Jg А).
Факторы неспецифической резистентности.

Множественные факторы неспецифической резистентности условно можно разделить на группы (но действуют сообща): общефизиологические (функциональные), клеточные (тканевые) и гуморальные (наиболее ранние в эволюционном отношении факторы невосприимчивости).

1. Общефизиологические (функциональные) признаки обеспечивают удаление патологических агентов из организма. К ним относятся:

выделительная система (мочевыдление, потоотделение);
реснитчатый эпителий слизистой верхних дыхательных путей;
защитные физиологические и патологические акты (насморк, кашель, чихание, рвота, слущивание поверхностного слоя кожи – эпидермиса).

2. Клеточные (тканевые) факторы:

клеточная ареактивность (неспособность тканей поддерживать размножение возбудителя);
кожные покровы и слизистые оболочки (механический барьер, секреты потовых, сальных и слюнных желез, оказывающие губительное антимикробное действие на возбудителей – высокое содержание жирных кислот и кислая рН);
желудочный сок (кислая рН, выдерживают только кислотоустойчивые микроорганизмы);
нормальная микрофлора (антагонистическое действие);
естественные/нормальные киллеры (ЕК/NК) – не имеют основных маркеров Т- и В-лимфоцитов, поэтому их также называют нулевыми лимфоцитами (большими зернистыми лимфоцитами), способны самостоятельно распознавать «свое-чужое» на поверхности клетки-мишени, уничтожают клетки, инфицированные вирусами, опухолевые клетки и клетки трансплантанта посредством выработки белков-«перфоринов» (гранзимов);
воспаление;
фагоцитоз.

Фагоцитоз (от греч. phago – пожираю, cytos– клетки) – процесс активного поглощения специализированными клетками организма попадающих в него живых или убитых микроорганизмов и различных инородных частиц с последующим их перевариванием при помощи внутриклеточных ферментов.

Клетки, участвующие в фагоцитозе (фагоциты):

Макрофаги:

моноциты периферической крови;
тканевые макрофаги/клетки РЭС – купферовские клетки печени, мезангиальные клетки почек, гистиоциты соединительной ткани, клетки микроглии нервной ткани, альвеолярные и перитониальные макрофаги, гигантские эпителиоидные клетки воспалительных очагов и др.);

Микрофаги (полиморфно-ядерные лейкоциты=гранулоциты):

нейтрофилы;
базофилы;
эозинофилы.

Функции фагоцитоза:

защита от инородных частиц;
рассасывание гематом;
поглощение нежизнеспособных клеток самого организма и продуктов клеточного распада.

Стадии фагоцитоза:

Хемотаксис – целенаправленное движение фагоцитов в сторону фагоцитируемого объекта.

К хемоатрактантам (субстанциям стимулирующим хемотаксис фагоцитов) относятся продукты деградации тканей организма, лимфокины, бактериальные компоненты, комплемент (С3в, С5а, С5в, С6, С7).

Адгезия (аттракция) – прикрепление/абсорбция на мембране фагоцита.
Поглощение путем эндоцитоза с образованием вакуоли (фагосомы) с заключенными в ней поглощенными частицами.
Образование фаголизосомы (пищеварительной вакуоли) – к фагосоме устремляются лизосомы, выстраиваются по ее периметру, затем мембраны фагосомы и лизосом сливаются, лизосомальные ферменты изливаются в образовавшуюся фаголизосому.
Переваривание поглощенных объектов внутри фаголизосом с помощью суперактивных кислородных радикалов (Н2О2, атомарный кислород, образующиеся при анаэробном гликолизе), лизосомальных катионных белков и гистонов, клеточных протеаз, пептидаз и прочих ферментов.
Экзоцитоз.

Фагоцитоз может быть как завершенным, так и незавершенным.

Завершенный фагоцитоз – это фагоцитоз, при котором поглощенные фагоцитами бактерии погибают и разрушаются, т.е. полностью перевариваются.

Незавершенный фагоцитоз – это фагоцитоз, при котором не происходит переваривания поглощенных частиц или оно происходит не до конца.

Причины незавершенности фагоцитоза:

резистентность к лизосомальным ферментам за счет наличия капсулы или плотной гидрофобной клеточной стенки (например, гонококки и сатафилококки);
способность блокировать слияние фагосом и лизосом (например, микобактерии).

Многие внутриклеточные паразиты не только сохраняют жизнеспособность внутри фагоцитов, но и способны там размножаться.

Факторы, стимулирующие (опсонизирующие) процесс фагоцитоза:

специфических антитела (Ig G и M);
комплемент (С3, С3b, С4b);
лизоцим;
интерлейкины (ИЛ-5);
белки острой фазы.

На практике фагоцитарная активность лейкоцитов периферической крови определяется с целью оценки иммунного статуса человека.

Показатели активности фагоцитоза:

Фагоцитарный индекс (фагоцитарная активность) – процент лейкоцитов, участвующих в фагоцитозе (N=79%).
Фагоцитарный число (фагоцитарный индекс) – среднее количество частиц, поглощенных одним фагоцитом (N=1,3-3,0, для частиц латекса=10,2).
Завершенность фагоцитоза – процент частиц, переваренных за определенное время одним фагоцитом.
НСТ-тест – способность фагоцитирующих клеток восстанавливать бесцветный реактив нитросиний тетразоль в краситель, окрашивающий их в синий цвет (N=48-80%).
Опсоно-фагоцитарный индекс – отношение ФИ иммунной сыворотки (сыворотки, содержащей опсонины) к ФИ нормальной (неиммунной) сыворотки.

3. Гуморальные факторы:

система комплемента;
лизоцим;
интерферон;
β-лизины;
белки острой фазы;
цитокины.

Система комплемента (от лат. complementum – пополнение, дополнение; открыта Бухнером в 1889 г.) – это многокомпонентная самособирающаяся система термолабильных (разрушаются при 560С в течении 30 минут) сывороточных белков, играющих важную роль в поддержании гомеостаза организма (вырабатывают макрофаги, лейкоциты и могут гепатоциты).

Система комплемента состоит из 30 отдельных белков, объединенных в 9 фракций (компонентов) – обозначаются С с соответствующими номерами (С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8, С9), некоторые из компонентов состоят из отдельных субкомпонентов – обозначаются добавлением к малой буквы латинского алфавита (С1q, С1r, С3s, С3а, С3в…). В норме система комплемента находится в неактивном состоянии, при попадании в организм, например, микробных продуктов, система комплемента активируется. Активация комплемента может осуществляться тремя путями: классическим, альтернативным и лектиновым.

Пути активации комплемента:

Классический путь запускается после взаимодействия с комплексом АГ+АТ и включает поочередную активацию всех 9 компонентов комплемента:

с комплексом АГ-АТ (Fc-фрагментом) взаимодействует С1 компонент и все его субкомпоненты (C1q, C1r, C1s);
С1 компонент выделяет протеазу, под действием которой активируются «ранние» компоненты С4, С2 и С3;
под действием С3-конвертазы активируется С5, который прикрепляется к мембране клетки-мишени;
это приводит к образованию литического (мембраноатакующего) комплекса – С5b, С6, С7, С8 и С9.

Альтернатитвный путь активации комплемента происходит без участия АТ и АТ, задолго до их появления и запускается микробными продуктами, такими как эндотоксины или липополисахариды клеточной стенки Грам– бактерий, а также некоторыми вирусами, грибами, простейшими и опухолевыми клетками:

связывание с антигенами С3b компонента;
при участии ряда ферментов – факторов В и D, белка пропердина (Р) С3b образует С3-конвертазу, активирующую С5 и соответственно мембраноатакующий комплекс.

Лектиновый путь активации комплемента начинается со связывания с углеводами (остатками маннозы) на поверхности микробных клеток белка сыворотки крови – маннонсвязывающего лектина (МСЛ), который и активирует систему комплемента:

МСЛ (аналогичен C1q) связывает остатки маннозы на поверхности микробных клеток, что приводит к активации МСЛ-ассоциированной сериновой протеазы;
под действием протеазы расщепляются компоненты С4, С2 и С3 с высвобождением С3-конвертазы, а это запускает процесс формирования мембраноатакующего комплекса.

Таким образом, независимо от пути активация комплемента заканчивается образованием мембраноатакующего комплекса (С5b, С6, С7, С8, С9), который приводит к появления каналов в мембране клетки-мишени, через которые в клетку поступает вода, и в результате клетка погибает.

В процессе расщепления С3 и С5 компонентов образуются С3а и С5а субкомпоненты (анафилатоксины) – служат медиаторами воспаления и развития анафилатоксических реакций с участием тучных клеток, нейтрофилов и моноцитов.

Основными функции комплемента:

лизис микроорганизмов;
способность адсорбироваться на комплексе АГ+АТ;
опсонизация (стимуляция) фагоцитоза;
участие в аллергических реакциях;
участие в процессах свертывания крови;
участие в процессе воспаления.

Лизоцим (открыт Лащенко в 1909г. ) – это низкомолекулярный термостабильный белок, синтезирующийся тканевыми макрофагами и моноцитами периферической крови (содержится в сыворотке крови, слюне, слезной и перитонеальной жидкости, материнском молоке).

Свойства лизоцима:

антибактериальная активность против многих Грам+ микроорганизмов (стафилококков, стрептококков, возбудителей столбняка, сибирской язвы и др.) за счет разрушения пептидогликана и мукополисахаридов клеточной стенки;
опсонизация фагоцитоза.

Интерферон (открыт Айзексом, Линдеманом в 1957 г.) – система сывороточных гликопротеидов, обладающих противовирусной и противоопухолевой активностью.

Известны 3 типа интерферона:

α-интерферон (лейкацитарный) – синтезируется лейкоцитами периферической крови;
β-интерферон (фибробластный) – синтезируемый фибробластами;
γ-интерферон (иммунный) – синтезируется Т-лимфоцитами и NК.

Механизм противовирусного и противоопухолевого действия – блокирует процесс трансляции и-РНК и белка на рибосомах. Но активен только в гомологичных системах, поэтому для лечения человека можно использовать только интерферон человеческого происхождения.

β-лизины (открыты Петерсоном в 1887 г.) – термостабильные сывороточные белки, синтезируемые тромбоцитами в процессе свертывания крови и обладающие бактерицидной активностью в отношении Грам+ бактерий (нарушают проницаемость цитоплазматической мембраны).

Белки острой фазы содержатся в сыворотке крови, синтезируются в печени в аварийном режиме и появляются в крови в течение первых 2 дней развития острых воспалительных процессов, когда специфических антител еще нет.

К белкам острой фазы относятся С-реактивный белок и МСЛ, способные опсонизировать фагоцитоз и запускать активацию комплемента.

Цитокины(от греч. cyto – клетка, kinos – движение) – это регуляторы межклеточных взаимодействий белковой природы, вырабатываемые различными клетками иммунной системы (стимулируют деление и дифференцировку клеток). Молекулы, секретируемые клетками во внеклеточную среду с целью воздействовать на другие клетки или на себя же, подать сигнал к запуску тех или иных процессов в клетках-мишенях.

К цитокинам относятся:

Гемопоэтины – факторы роста клеток (интерлейкины, КСФ);
Интерфероны α, β, γ;
Фактор некроза опухолей (ФНО) α, β;
Хемокины – привлекают в очаг воспаления лейкоциты и макрофаги.

Особенности противовирусной защиты организма.

Защитные силы против вирусных инфекций отличаются от антибактериальной резистентности, т.к. вирусы могут вызывать заболевания только тогда, когда они проникают в клетку и размножаются в ней (или персистируют).

К факторам противовирусной защиты организма относятся:

Система интерферона;
Повышение температуры тела (для вирусов температурный оптимум – 34-360С, тогда как при температуре 380С полностью прекращается репродукция вирусов);
α- и β- ингибиторы – это термостабильные и термолабильные липопротеиды сыворотки крови, входящие в состав α- и β –глобулинов соответственно, обладающие способностью связывать вирусы;
NK, обладающие способностью разрушать любые клетки, инфицированные вирусами;
Фагоцитоз, который при вирусных инфекциях бывает незавершенным;
Клеточная ареактивность – неспособность тканей поддерживать размножение вирусов;
Интерференция – способность одного вируса подавлять репродукцию другого в клетке организма хозяина.

Учение об инфекции учение об иммунитете перейти в каталог файлов

Источник