Шпаргалка по "Иммунологии"
Автор: alexa12k • Апрель 17, 2023 • Шпаргалка • 12,918 Слов (52 Страниц) • 190 Просмотры
1.Понятие об иммунитете и иммунологии. Основным предметом исследований в иммунологии является познание механизмов формирования специфического иммунного ответа организма ко всем Чужеродным и антигенном отношении соединениям. Наиболее характерными признаками иммунной системы, отвечающими её от иных систем организма, является следующие: 2. Развитие иммунологии в античном и средневековом периоде. В целом иммунологии как наука выросла из опыта профилактики инфекционных болезней (около 2000 г.до н.э). Около 10-го века до нашей эры (Китая, Греции, Египет и другое): Профилактика оспы путём ингалирования или втирания в кожу порошка из высушенного отделяемого из кожных повреждений (вариоляция). Риск смертельного исхода 2-3 % 3. Луи Пастер. Рождение инфекционной иммунологии связывают с именем выдающегося французского ученого Луи Пастера (Louis Paster)( великий французский микробиолог, явившейся родоначальником современные иммунологии. ) 4. Роль Мечникова и Эрлиха У истоков познания вопросов клеточного иммунитета стоял русский биолог-эволюционист Илья Мечников. В 1883 году он сделал первое сообщение по фагоцитарной (клеточной) теории иммунитета на съезде врачей и естествоиспытателей в Одессе. Мечников утверждал тогда, что способность подвижных клеток беспозвоночных животных поглощать пищевые частицы, т.е. участвовать в пищеварении, есть фактически их способность поглощать вообще все "чужое", не свойственное организму: различных микробов, инертных частиц, отмирающих частей тела. У человека также есть амебоидные подвижные клетки - макрофаги и нейтрофилы . Но "едят" они пищу особого рода - патогенных микробов. Эволюция сохранила поглотительную способность амебоидных клеток от одноклеточных животных до высших позвоночных, включая человека. Однако функция этих клеток у высокоорганизованных многоклеточных стала иной - это борьба с микробной агрессией. 5.Развитие иммунологии 20 века. 1901-Эмиль Адольф фон Беринг-открытие анти токсинов (антител), их применение при лечении дифтерии. 1905-Роберт Кох-исследования туберкулёза. 6. Виды иммунитета Неспецифический иммунитет, он же врожденный – это та защита, что передается нам с генами родителей. На этот тип иммунитета приходится более 60% всей защиты нашего организма. Его формирование начинается в середине первого триместра беременности с фагоцитов. Фагоциты – это клетки, способные поглощать чужеродные организмы. Создаются они из стволовых клеток, а в селезенке проходят «инструктаж», благодаря которому потом могут отличать своих от чужих. Другие клетки иммунной системы, включая и защитные, и информационные формируются в селезенке. Все они имеют белковую природу, кроме тех углеводных соединений, которые отвечают за распознавание «вражеских» клеток. 3. первичный(есть латентный период) и вторичный 4.естественный(гуморальные механизмы) искусственный(кожа,железы,микрофлора) 5.активный(выделение антител) а)естественный-перенен.заболев б) искусственный-вакцины… и пассивный( введение готовых антител(гамма-глобулин) 6.стерильный и(корь,оспа) и нестерильный (туберкулёз,сифилис) 7.Функциональная организация иммунной системы Функциональная организация иммунной системы может быть рассмотрена на органном, клеточном и молекулярном уровнях. Существует два типа органов иммунной системы, центральные (или первичные) и периферические (или вторичные). КОСТНЫЙ МОЗГ - центральный орган, в котором рождаются все клетки иммунной системы и созревают В-лимфоциты (В-лимфопоэз или В-коммитмент). ТИМУС (ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА) - центральный орган, в котором дифференцирцются Т-лимфоциты (Т-лимфопоэз или Т-коммитмент) и который также является общекоординирующим для всей иммунной системы. В периферических органах происходит антигензависимая дифференцировка лимфоцитов (иммунный ответ или прайминг), после которой разворачиваются эффекторные реакции по элиминации данного антигена. К периферическим органам относятся: Лимфатические узлы, лимфатические протоки и селезёнка; Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками, mucosae (Mucous-Associated Lymphoid Tissue - МАLT), которая расположена на пяти уровнях: носоглотка (Nasal-Associated Lymphoid Tissue - NALT) и евстахиева труба (Tube-Associated Lymphoid Tissue - ТАLТ) представлена различными миндалинами; следующий уровень - бронхи (Bronchus-Associated Lymphoid Tissue - BALT) и грудные железы (у женщин); верхние отделы желодочно-кишечного тракта (Gut-Associated Lymphoid Tissue - GАLТ) имеют пейеровы бляшки, нижние отделы - аппендикс и солитарные фолликулы; Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей. 9. Антигены
Химическая природа антигенов различна. Это могут быть белки: полипептиды, нуклеопротеиды, липопротеиды, гликопротеиды, полисахариды, липиды высокой плотности, нуклеиновые кислоты. Антигены делят на сильные, которые вызывают выраженный иммунный ответ, и слабые, при введении которых интенсивность иммунного ответа невелика. Сильные антигены, как правило, имеют белковую структуру. Антигены обладают двумя свойствами: во-первых, они способны индуцировать развитие иммунного ответа, это свойство называют антигенностью, или антигенным действием; во-вторых, они способны взаимодействовать с продуктами иммунного ответа, индуцированного аналогичным антигеном, это свойство называют специфичностью, или антигенной функцией. Некоторые (обычно небелковые) антигены не способны индуцировать развитие иммунного ответа (не обладают антигенностью), но могут вступать во взаимодействие с продуктами иммунного ответа. Их называют неполноценными антигенами, или гаптенами. Многие простые вещества и лекарственные средства являются гаптенами, при попадании в организм они могут коньюгировать с белками организма-хозяина или другими носителями и приобретать свойства полноценных антигенов. Детерминанта - область молекулы антигена, к которой выработаны специфические антидетерминанты (активные центры антител) . Специфичность выражается в том, насколько точно антигенная детерминанта <пригнана> к антиген - связующему центру (антидетерминанте). 10. Св-ва антигенов Антигенность. Под антигенностью понимают потенциальную способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). Иными словами, антиген должен выступать специфическим раздражителем по отношению к иммунокомпетентным клеткам. При этом взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее небольшим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп». Чужеродность является обязательным условием для реализации антигенности. По этому критерию система приобретенного иммунитета дифференцирует потенциально опасные объекты биологического мира, синтезированные с чужеродной генетической матрицы. Понятие «чужеродность» относительное, так как иммунокомпетентные клетки не способны напрямую анализировать чужеродный генетический код. Они воспринимают лишь опосредованную информацию, которая, как в зеркале, отражена в молекулярной структуре вещества. Иммуногенность — потенциальная способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию. Степень иммуногенности зависит от ряда факторов, которые можно объединить в три группы: 1. Молекулярные особенности антигена; 2. Клиренс антигена в организме; 3. Реактивность макроорганизма. Макромолекулярность. Молекулы антигенов-аллергенов должны иметь очень крупные размеры. Мелкие молекулы не способны проявлять свойства антигенов. Исключение по своему строению составляет особая группа антигенов – гаптены. Именно гаптены чаще всего играют роль антигенов-аллергенов, т. е. антигенов, вызывающих нестандартный иммунный ответ. Гаптенами могут быть любые низкомолекулярные (с небольшими размерами молекул) и небелковые соединения, в том числе молекулы лекарственных средств, пищевые добавки, составные части пыльцы растений, продукты жизнедеятельности бактерий... В чистом виде гаптены не обладают антигенными свойствами. Эти свойства они приобретают уже внутри организма, связываясь с его собственными белками, изменяя их структуру и превращая их в антигены. Во время связывания с белками организма молекулы гаптенов приобретают такие свойства, как макромолекулярность и способность индуцировать иммунный ответ. 11. Св-ва антигенов:специфичность Специфичностьюназывают способность антигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обусловлено особенностями формирования иммунного ответа — необходима комплементарность рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте. Поэтому специфичность антигена во многом определяется свойствами составляющих его эпитопов. Однако при этом следует учитывать условность границ эпитопов, их структурное разнообразие и гетерогенность клонов антигенреактивных лимфоцитовой специфичности. В результате этого организм на антигенное раздражение всегда отвечает поликлональными иммунным ответом. 12. Механизмы персистенции 1) внешние антигены; попадают в организм извне. Это микроорганизмы, трансплантированные клетки и чужеродные частицы, которые могут попадать в организм алиментарным, ингаляционным или парентеральным путем; 2) внутренние антигены; возникают из поврежденных молекул организма, которые распознаются как чужие; 3) скрытые антигены – определенные антигены (например, нервная ткань, белки хрусталика и сперматозоиды); анатомически отделены от иммунной системы гистогематическими барьерами в процессе эмбриогенеза; толерантность к этим молекулам не возникает; их попадание в кровоток может приводить к иммунному ответу. По локализации (тканевой и клеточной принадлежности) АГ тканей и клеток животных можно выделить следующие типы органоспецифических и типоспецифических эндогенных веществ, которые могут быть АГ: 2) стромальные АГ 3) поверхностные клеточные – мембранные АГ 4) цитоплазматические (микросомальные, микротубулярные) 5) митохондриальные 6) ядерные, (нуклеопротеиды, нуклеиновые кислоты). Элиминация антигенов 13. Основные механизмы врожденного иммунитета Первая фаза защиты человека от инфекции, называемая врожденный иммунитет, включает:
Активация комплемента альтернативным путем и захват микроорганизмов тканевыми макрофагами имеют место в ранние часы после инфицирования. Далее включаются механизмы адаптивной защиты – гуморальный и клеточно-опосредованнный иммунный ответ. Ранний неадаптивный ответ важен по 2-м причинам. Во-первых, дает возможность контро-лировать инфекцию до развития адаптивного ответа, он развивается быстро, так как не требует клональной селекции лимфоцитов и, следовательно, не требует латентного периода, как это происходит при пролиферации лимфоцитов и дифференцировке их в эффекторные клетки. Во-вторых, ранний ответ в дальнейшем влияет на адаптивный ответ за счет выработки цитокинов макрофагами. Врождённый иммунитет - наиболее ранний защитный механизм как в эволюционном плане (он существует практически у всех многоклеточных), так и по времени ответа, развивающегося в первые часы и дни после проникновения чужеродного материала во внутреннюю среду, т.е. задолго до развития адаптивной иммунной реакции. Значительную часть патогенов инактивируют именно врождённые механизмы иммунитета, не доводя процесс до развития иммунного ответа с участием лимфоцитов. И только если механизмы врождённого иммунитета не справляются с проникающими в организм патогенами, в «игру» включаются лимфоциты. При этом адаптивный иммунный ответ невозможен без вовлечения механизмов врождённого иммунитета. Кроме того, врождённый иммунитет играет главную роль в удалении апоптотических и некротических клеток и реконструировании повреждённых органов. В механизмах врождённой защиты организма важнейшую роль играют первичные рецепторы для патогенов, система комплемента, фагоцитоз, эндогенные пептиды-антибиотики и факторы защиты от вирусов - интерфероны. 14. -15. Антигенпредставляющие клетки или антигенпрезентирующие клетки (АПК, англ. antigen-presenting cell, APC) — клетки, которые экспонируют чужеродный антиген в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (англ. MHC) на своей поверхности. Т-лимфоциты могут распознавать такие комплексы при помощи Т-клеточных рецепторов (англ. TCR). Антигенпредставляющие клетки процессируют антиген и представляют его Т-клеткам. основные антигенпрезентирующие клетки: макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты.Эндогенные антигены после ферментативной деградации в протеасоме транспортируются в эндоплазматический ретикулум с участием переносчиков ТАР-1 и ТАР-2, где образуют комплекс с молекулой HLA класса I» синтезируемой в ретикулуме. Затем комплекс с помощью транспортной системы аппарата Гольджи транспортируется на клеточную поверхность АПК и презентируется CD8+ Т-лимфоцитам. Экзогенные пептиды презентируются в комплексе с молекулами HLA класса II. В эндоплазматическом ретикулуме синтезируются молекулы HLA класса II, которые вначале стабилизируются с помощью шаперона калнексина, а затем с помощью инвариантной цепи. Фрагмент этой цепи CLIP встраивается в бороздку молекулы HLA класса II. Везикулы, содержащие такие молекулы HLA (без антигенного пептида), сливаются с ранними эндосомами или первичными лизосомами, которые содержат экзогенные белки. (был рисунок,но он почему то в этот док не вставляется и сохранить я его не могу) 16. Фагоцитоз-это комплекс клеточных событий, в основе которых лежит распознавание, опсонизация, поглощение и элиминация из организма корпускулярных частиц размером меньше 0,5 мкм. Моноциты – одно их первых названий, которые всплывают в памяти при упоминании о фагоцитозе. Эти осуществляющие фагоцитоз лейкоциты непрерывно перемещаются в крови, «сканируя» окружающее пространство на предмет наличия в нем вредоносных объектов. Найдя «обидчика», они захватывают и уничтожают его. После этого, избавившись от продуктов расщепления бактерии, микропаразита или вируса, они продолжают свою работу в аналогичном направлении. При фагоцитозе моноцит справляется с вредными объектами всего за 9 минут. Иногда он поглощает и расщепляет клетки и субстраты, превышающие его по размерам в несколько раз. Нейтрофилы Фагоцитоз нейтрофилов осуществляется похожим образом, с той лишь разницей, что они работают по принципу «Светя другим, сгораю сам». Это значит, что, захватив патоген и уничтожив его, нейтрофил погибает. Макрофаги – это осуществляющие фагоцитоз лейкоциты, образовавшиеся из моноцитов крови. Они располагаются в тканях: как непосредственно под кожей и слизистыми, так и в глубине органов. Существуют особые разновидности макрофагов, которые находятся в конкретных органах. Например, в печени «живут» клетки Купфера, задача которых состоит в разрушении старых компонентов крови. В легких располагаютсяальвеолярные макрофаги. Эти клетки, способные к фагоцитозу, захватывают вредные частицы, проникшие в легкие с вдыхаемым воздухом, и переваривают их, разрушая своими ферментами: протеазами, лизоцимом, гидролазами, нуклеазами и т.д. Обычные тканевые макрофаги обычно погибают после встречи с патогенами, то есть в этом случае происходит то же, что и при фагоцитозе нейтрофилов. Дендритные клетки. Эти клетки – угловатые, ветвистые – совершенно не похожи на макрофаги. Тем не менее, они являются их родственниками, так как тоже образуются из моноцитов крови. К фагоцитозу способны только молодые дендритные клетки, остальные в основном «работают» слимфоидной тканью, обучая лимфоциты правильно реагировать на некоторые антигены. Тучные клеткиПомимо того, что тучные клетки запускают реакцию воспаления, эти лейкоциты способны к фагоцитозу. Особенность их работы состоит в том, что они уничтожают только грамотрицательные бактерии. Причины такой «разборчивости» не совсем понятны, видимо, у тучных клеток есть к этим бактериям особое сродство. Они могут уничтожить сальмонеллу, кишечную палочку, спирохету, многих возбудителей ЗППП, но совершенно равнодушно воспримут возбудителя сибирской язвы, стрептококка и стафилококка. Борьбой с ними займутся другие лейкоциты. Перечисленные выше клетки – это профессиональные фагоциты, об «опасных» свойствах которых известно всем. А теперь несколько слов о тех клетках, для которых фагоцитоз – не самая типичная функция. Тромбоциты, или кровяные пластинки, занимаются главным образом тем, что отвечают за свертываемость крови, прекращают кровотечения, формируют тромбы. Но, помимо этого, у них обнаружены и фагоцитарные свойства. Тромбоциты могут образовывать ложноножки и уничтожать некоторые вредные компоненты, попавшие в организм. Клетки эндотелия Оказывается, клеточная выстилка сосудов тоже представляет опасность для бактерий и прочих «захватчиков», проникших в организм. В крови с чужеродными объектами борются моноциты и нейтрофилы, в тканях их поджидают макрофаги и другие фагоциты, и даже в стенках сосудов, находясь между кровью и тканями, «враги» не могут «чувствовать себя в безопасности». Воистину, возможности защиты организма чрезвычайно велики. При увеличении содержания в крови и тканях гистамина, что происходит при воспалении, фагоцитирующая способность клеток эндотелия, почти незаметная до этого, возрастает в несколько раз! Гистиоциты Под этим собирательным названием объединяют все клетки тканей: соединительной ткани, кожи, подкожной клетчатки, паренхимы органов и так далее. Раньше этого никто не мог предположить, но оказывается, при определенных условиях многие гистиоциты способны менять свои «жизненные приоритеты» и тоже приобретать способность к фагоцитозу! Повреждения, воспаление и другие патологические процессы пробуждают в них эту способность, которая в норме отсутствует. 17. Методика определения фагоцитарной активности лейкоцитов Принцип метода. Некоторые клетки белой крови (гранулоциты и в меньшей степени моноциты) способны in vitro и in vivo поглощать, а часто и разрушать чужеродные частицы с помощью своих ферментов. Причем сам процесс проходит несколько стадий, которые включают хемотаксис, фагоцитоз, разрушение микробов и переваривание поглощенных веществ. При повторном контакте или специфической иммунизации клетки опсонируются, т. е. эта способность усиливается. Разработано большое число методик определения фагоцитарной активности клеток крови. Для этих целей используют определенную тест-систему (конкретный вид микробов, зимозан). В одних случаях реакцию проводят в пробирках или чашках Петри на агаре, а в других — внутри организма животного (внутрисосудисто, интраперитенально или методом «окошка рога»). Сокращенный вариант: Определение фагоцитарной активности лейкоцитов. Определение С-реактивного белка крови Берут 0,05 мл 2% лимоннокислого натрия, 0,1 мл крови, 0,05 мл взвеси микробов убитых или живых бактериальной флоры стафилококка. Можно взять и в следующих пропорциях: 0,25 мл 2% лимоннокислого натрия, 0,5 мл крови из вены, 0,25 мл взвеси микробов. Пробирку помещают на 30 минут в термостат при температуре 37°. После извлечения из термостата встряхивают и готовят мазки, фиксируют спиртом и окрашивают по Романовскому — Гимза 20—30 минут. Подсчитывают микробы, фагоцитированные 25 нейтрофилами. Максимальный показатель составляет 75, если фагоцитоз всех 25 лейкоцитов оценен тремя плюсами, т. е. если каждым лейкоцитом поглощен 41 микроб. 18.История изучения гуморального звена. В 1890 году Эмиль фон Беринг сообщил, что после введения в организм животного не целых дифтерийных бактерий, а всего лишь некого токсина, выделенного из них, в крови появляется нечто, способное нейтрализовать или разрушать токсин и предотвращать заболевание, вызываемое целой бактерией. Более того, оказалось, что приготовленные из крови таких животных препараты (сыворотки) исцеляли детей, уже больных дифтерией. Вещество, которое нейтрализовало токсин и появлялось в крови только в его присутствии, получило название антитоксина. В дальнейшем подобные ему вещества стали называть общим термином - антитела. А тот агент, который вызывает образование этих антител, стали называть антигеном. За эти работы Эмиль фон Беринг был удостоен в 1901 году Нобелевской премии по физиологии и медицине. В дальнейшем П. Эрлих разработал на этой базе теорию гуморального иммунитета, т.е. иммунитета, обеспечиваемого антителами, которые, продвигаясь по жидким внутренним средам организма, таким, как кровь и лимфа (от лат. humor - жидкость), поражают чужеродные тела на любом расстоянии от лимфоцита, который их производит. Гуморальное звено иммунитета характеризуют уровни CD3-CD19+, CD3-CD20+, CD3-CD21+ и CD3-CD22+-клеток (В-лимфоцитов в разные фазы созревания), а также уровни иммуноглобулинов разных классов (IgМ, IgG, IgE, сывороточного и секреторного IgA). Поскольку синтез антител является Т-зависимым процессом, для надлежащей оценки гуморального звена иммунитета следует учитывать уровень 19. Антитела. Антитела - специфические белки гамма- глобулиновой природы, образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (in vivo, in vitro). В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами. Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном, который вызвал их образование. Иммуноглобулины ( Ig ) разделены в зависимости от локализации на три группы: - сывороточные (в крови); - секреторные ( в секретах- содержимом желудочно- кишечного тракта, слезном секрете, слюне, особенно- в грудном молоке) обеспечивают местный иммунитет (иммунитет слизистых); - поверхностные ( на поверхности иммунокомпетентных клеток, особенно В- лимфоцитов). Любая молекула антител имеет сходное строение ( Y- образную форму) и состоит из двух тяжелых ( Н ) и двух легких ( L ) цепей, связанных дисульфидными мостиками. Каждая молекула антител имеет два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab ( fragment antigen binding ), определяющих антительную специфичность, и один Fc ( fragment constant ) фрагмент, который не связывает антиген, но обладает эффекторными биологическими функциями. Он взаимодействует со “своим” рецептором в мембране различных типов клеток ( макрофаг, тучная клетка, нейтрофил). Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы иммуноглобулина вариабельны по составу ( аминокислотным последовательностям ) и обозначаются как VL и VH области. В их составе выделяют гипервариабельные участки, которые определяют структуруактивного центра антител (антигенсвязывающий центр или паратоп). Именно с ним взаимодействует антигенная детерминанта (эпитоп) антигена. Антигенсвязывающий центр антител комплементарен эпитопу антигена по принципу “ключ - замок” и образован гипервариабельными областями L- и Н- цепей. Антитело свяжется антигеном (ключ попадет в замок) только в том случае, если детерминантная группа антигена полностью вместится в щель активного центра антител. Легкие и тяжелые цепи состоят из отдельных блоков- доменов. В легких ( L ) цепях - два домена- один вариабельный ( V ) и один константный ( C ), в тяжелых ( H ) цепях- один V и 3 или 4 ( в зависимости от класса иммуноглобулина ) C домена. Существуют легкие цепи двух типов- каппа и лямбда, они встречаются в различных пропорциях в составе различных (всех) классов иммуноглобулинов. Выявлено пять классов тяжелых цепей- альфа ( с двумя подклассами), гамма ( с четырьмя подклассами), эксилон, мю и дельта. Соответственно обозначению тяжелой цепи обозначается и класс молекул иммуноглобулинов- А, G, E, M и D. Именно константные области тяжелых цепей, различаясь по аминокислотному составу у различных классов иммуноглобулинов, в конечном результате и определяют специфические свойства иммуноглобулинов каждого класса. Известно пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по строению тяжелых цепей, молекулярной массе, физико- химическим и биологическим характеристикам: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. В составе IgG выделяют 4 подкласса ( IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 ), в составе IgA- два подкласса (IgA1, IgA2 ). Структурной единицей антител является мономер, состоящий из двух легких и двух тяжелых цепей. Мономерами являются IgG, IgA ( сывороточный), IgD и IgE. IgM- пентамер(полимерный Ig). У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная j ( joint) полипептидная цепь, которая объединяет ( полимеризует) отдельные субъединицы (в составе пентамера IgM, ди- и тримера секреторного IgA). Основные биологические характеристики антител. 1. Специфичность - способность взаимодействия с определенным (своим) антигеном (соответствие эпитопа антигена и активного центра антител). 2. Валентность- количество способных реагировать с антигеном активных центров ( это связано с молекулярной организацией- моно- или полимер). Иммуноглобулины могут бытьдвухвалентными ( IgG ) или поливалентными (пентамер IgM имеет 10 активных центров). Двух- и более валентные антитела навывают полными антителами. Неполные антителаимеют только один участвующий во взаимодействии с антигеном активный центр ( блокирующий эффект на иммунологические реакции, например, на агглютинационные тесты). Их выявляют в антиглобулиновой пробе Кумбса, реакции угнетения связывания комплемента. 3. Афинность - прочность связи между эпитопом антигена и активным центром антител, зависит от их пространственного соответствия. 4. Авидность - интегральная характеристика силы связи между антигеном и антителами, с учетом взаимодействия всех активных центров антител с эпитопами. Поскольку антигены часто поливалентны, связь между отдельными молекулами антигена осуществляется с помощью нескольких антител. 5. Гетерогенность - обусловлена антигенными свойствами антител, наличием у них трех видов антигенных детерминант: - изотипические - принадлежность антител к определенному классу иммуноглобулинов; - аллотипические- обусловлены аллельными различиями иммуноглобулинов, кодируемых соответствующими аллелями Ig гена; - идиотипические- отражают индивидуальные особенности иммуноглобулина, определяемые характеристиками активных центров молекул антител. Даже тогда, когда антитела к конкретному антигену относятся к одному классу, субклассу и даже аллотипу, они характеризуются специфическими отличиями друг от друга (идиотипом). Это зависит от особенностей строения V- участков H- и L- цепей, множества различных вариантов их аминокислотных последовательностей. Роль антител в элиминации антигенов В организме антиген может распространяться с лимфой (лимфогенный путь) и кровью (гематогенный путь) по различным органам и тканям. При этом чаще всего он фильтруется в лимфоузлах, селезенке, а также в лимфоидных скоплениях печени, кишечника и других органов, где вступает в контакт с факторами иммунной защиты.Ответная реакция этих факторов возникает практически немедленно. Первыми вступают в действие факторы врожденного иммунитета, так как эта система не требует длительного времени для активации. Если антиген не был инактивирован или элиминирован в течение 4 ч, включается система приобретенного иммунитета: обеспечивается специфическое распознавание «свой-чужой», вырабатываются факторы регуляции (цитокины) и иммунной защиты (специфические антитела, клоны антигенореактивных лимфоцитов). При этом элиминации подвергаются следующие группы клеток: • терминально дифференцированные лимфоциты, завершившие свою биологическую программу; • активированные лимфоциты, не получившие антигенного стимула; • «изношенные» лимфоциты; • аутореактивные клетки. Естественными факторами, инициирующими апоптоз, яляются глюкокортикоидные гормоны, Fas-лиганд, α-ФНО и другие иммуноцитокины, гранзимы и гранулизин. Апоптотическое уничтожение клеток-мишеней могут активировать Т-киллеры, ЕК с фенотипом CD16-CD56много и Т1-хелперы. 20.Структура и функции различных классов иммуноглобулинов. Иммуноглобулины состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре структуры: • Первичная – это последовательность определенных аминокислот. Она строится из нуклеотидных триплетов, генетически детерминируется и определяет основные последующие структурные особенности. • Вторичная определяется конформацией полипептидных цепей. • Третичная определяет характер расположения отдельных участков цепи, создающих пространственную картину. • Четвертичная характерна для иммуноглобулинов. Из четырех полипептидных цепей возникает биологически активный комплекс. Цепи попарно имеют одинаковую структуру. Любая молекула иммуноглобулина имеет Y-образную форму и состоит из 2 тяжелых (Н) и 2 легких (L) цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками. Каждая молекула ИГ имеет 2 одинаковых антигенсвязывающих фрагмента Fab (англ. Fragment antigen binding) и один Fc-фрагмент (англ. Fragment cristalisable), с помощью которого ИГ комплементарно связываются с Fc-рецепторами клеточной мембраны. Концевые участки легких и тяжелых цепей молекулы ИГ достаточно разнообразны (вариабельны), а отдельные области этих цепей отличаются особенно выраженным разнообразием (гипервариабельностью). Остальные участки молекулы ИГ относительно низменны (константны). В зависимости от строения констатных областей тяжелых цепей ИГ разделяются на классы (5 классов) и подвиды (8 подвидов). Именно эти константные области тяжелых цепей, существенно отличаясь по аминокислотному составу у различных классов ИГ, в конечном итоге определяют особые свойства каждого класса антител: lgM активируют систему комплемента; IgE связывается со специфическими рецепторами на поверхности тучных клеток и базофилов с высвобождением из этих клеток медиаторов аллергии; IgA секретируется в различные жидкости организма, обеспечивая секреторный иммунитет; IgD функционирует в основном в качестве мембранных рецепторов для антигена; в IgG проявляет разнообразные виды активности, в том числе способность проникать через плаценту. 21. Динамика продукции различных типов иммуноглобулинов Антитела после первичного антигенного стимула появляются в периферической крови через 3-4 дня. Этот период получил название индуктивного или латентного. Затеи следует период быстрого подъема уровня сывороточных антител. В период индуктивной фазы происходит, как правило, появление клона плазматических клеток из предшественников, сопровождающееся рядом митотических делений. Признается что в большинстве иммунных ответов отдельная антигенчувствительная клетка проходит от 6 до 9 последовательных делений. Зрелая плазматическая клетка интенсивно продуцирует антитела и больше не делится. Этот процесс происходит в индуктивную фазу антителообразования. \в связи с тем, что антиген в организме элиминируется постепенно, а при использовании адъювантов длительность антигенного стимула резко увеличивается, продуктивная фаза антителообразования занимает достаточно большой отрезок времени. Появляющиеся в течении первых 2-3 дней антитела представляют IgM, и пик их держится в течении 4-6 дней после введения антигена. IgG обнаруживаются только через 4-5 дней. В отношении динамики других классов иммуноглобулинов известно мало. Имеются указания, что IgA первые появляются немного позднее , чем IgM,но раньше IgG. Большинство антителообразующих клеток являются короткоживущими и продуцируют антитела в течении 24 часов и затем исчезают. Значительное меньшинство живет недели, месяцы и даже годы. Этим, а так же и наличие клеток памяти, объясняется обнаружение антител, хотя и в небольших количествах, в течение длительного периода времени у перенесших ту или иную инфекцию лиц. Антитела столь же быстро в организме разрушаются, как и образуются. Период полураспада зависит как от общей интенсивности обмена веществ, так и гамма-глобулинов ы это время. Период полураспада антител у человека – 15 дней. 22. Первичный и вторичный иммунный ответ. Метод парных сывороток. Первичный наблюдается при первичном введении антигена. Для начала процесса синтеза антител достаточно кратковременного (5-15 мин) контакта антигена с иммунокомпетентными клетками. В первые 6-12 ч (не более 20) после первичного введения антигена протекает индуктивная фаза (1 фаза) антитела-образования. Происходит распознавание обработка антигена,передача антигенной информации лимфоцитам, образование плазмоцитов. 2-я фаза – продуктивная. Кол-во антител в течении 4-15 дней растет экспоненциально. С начала продуктивной фазы преоблаают синтез IgM, затем сменяется на синтез IgG. Затем фаза временно рефрактерности-это срок, необходимый для восстановления полной чувствительности иммунокомпетентных ор-в и он определяет интервалы между введением иммуногенов. После первичного иммунного ответа образуется определенное количество долгоживущих клеток памяти, которые сохраняют информацию об антигене и при повторном попадании в ор-м обуславливают вторичный иммунный ответ. Он характеризуется признаками: -стимулируется меньшей дозой антигена -продукция антител начинается быстрее ( индукт.фаза 5-6 ч) -хар-тся выработкой большего кол-ва антител -аффинитет антител выше -вырабатываются антитела большей авидности -IgG хар-ся высокой аффинностью -синтезир. Антитела дольше сохран в ор-ме Метод парных сывороток Изучение парных сывороток от одного больного (взятых с интервалом 15-20 дней) позволяет по не менее чем четырехкратному увеличению титра антител установить роль вирусов в патогенезе болезни. Чаще всего эти исследования проводят с помощью реакции связывания комплемента и реакции торможения гемоагглютинации с антигенами вирусов гриппа, парагриппа, распираторно-синтициального вируса, микоплазмы пневмонии и др. 23. В-лимфоциты как продуценты иммуноглобулинов. Классификация, рецепторный аппарат. В-лимфоциты (название происходит от слов «бурса Фабрициуса» орган у птиц, где впервые было обнаружено созревание В-лимфоцитов) являются основным клеточным функционером гуморального иммунитета. Для осуществления этой своей главной функции В-лимфоциты имеют на своей поверхности специальные рецепторы для связывания с антигеном – иммуноглобулины. Взаимодействие антигена с таким рецептором воспринимается лимфоцитом как сигнал к антигензависимой дифференцировке, которая заключается в образовании плазматических клеток, активно продуцирующих и секретирующих специфические для данного антигена антитела. Кроме того дифференцировка В-лимфоцитов сопровождается экспрессией на их мембране ряда рецепторов: CD19, CD20, CD21, CD23, CD35. Присутствие этих рецепторов строго необходимо для организации ответа В-лимфоцита на антиген – антителопродукции. При выключении генов, кодирующих данные молекулы, образования антител не происходит. В-клеточный распознающий рецептор (ВСR или IgR) состоит из мембранной формы IgM или IgD и ассоциированных с ними гетеродимеров CD19 и CD20, экспрессированных на всех В-лимфоцитах. С BCR ассоциированы две трансмембранные молекулы CD79: а и b, которые также как и CD19 и CD20 участвуют в передаче клеточного сигнала. Из других рецепторов, являющихся маркерами дифференцировки В-лимфоцитов следует указать: CD21 – рецептор для С3 компонента комплемента; CD23 – низкоаффинный рецептор дл IgE; CD40 – опосредует переключение на синтез другого изотипа Ig; CD80 и CD86 – костимулирующие молекулы, которые обеспечивают второй сигнал для активации В-лимфоцитов, взаимодействуя с соответствующими рецепторами Т-клеток; HLA II класса – участвует в презентации антигена. Разумеется, поверхностный рецепторный аппарат В-лимфоцитов не исчерпывается названными молекулами. Существует еще множество рецепторов для цитокинов, адгезивных молекул, маркеров субпопуляций и т.п. Понятно, что как и все клетки организма В-лимфоцит имеет HLA-рецептор I класса. Список обнаруженных рецепторов постоянно увеличивается. В-лимфоциты проходят первичную антигеннезависимую дифференцировку в костном мозге. Зрелые В-лимфоциты покидают костный мозг и заносятся кровью в периферические лимфоидные органы, в которых они и выполняют свои специфические функции. Большинство В-лимфоцитов (85%) относятся к короткоживущим клеткам, они обмениваются в среднем за 4-5 суток. 14% В-клеток живет 4-6 недель и только 1% является долгоживущими клетками памяти, которые живут годами и десятилетиями. Поверхностный IgR клеток памяти принадлежит к изотипам G, или Е. У клеток памяти в больших количествах экспрессирован рецептор CD44, опосредующий хоминг лимфоцитов в ткани. Долгоживущие В-лимфоциты локализованы в периферических лимфоидных органах. При встрече с антигеном они быстро пролиферируют в плазматические клетки и активно синтезируют IgG, IgA или IgE высокоаффинные и в больших количествах.. В-лимфоциты памяти более чувствительны к воздействию цитокинов, которые вырабатывают Т-хелперы. Для развития полноценного иммунного ответа при повторной встрече с антигеном, который и обеспечивают клетки-памяти, требуется значительно меньшее количество антигена. Среди В-лимфоцитов также различают несколько видов. В-киллеры, как и Т-киллеры, обеспечивают цитотоксический и цитолитический эффекты. Цитотоксическая реакция лимфоцитов не требует участия комплемента, но нуждается в сенсибилизации клетки-мишени. В-хелперы представляют антиген, усиливают действие Тd-лимфоцитов и Т-супрессоров, а также участвуют в других реакциях клеточного и гуморального иммунитета. В-супрессоры тормозят пролиферацию антителопродуцентов (т.е. большинства В-лимфоцитов). В-лимфоциты иммунологической памяти образуются при антигенной стимуляции В-лимфоцитов и “запоминают” данный антиген. 24. Строение и функционирование В-клеточного рецептора. Генетический контроль синтеза иммуноглобулинов различных классов. Строение В-клеточного антигенраспознающего рецептора традиционно для молекулы Ig и характеризуется наличием тяжелых и легких цепей, соединенных между собой дисульфидными мостиками. Легкие и часть тяжелых цепей формируют антигенсвязыва-ющие фрагменты (Fab), с помощью которых происходит распознавание и связывание антигена. В отличие от Т-клеточного антигенраспознающего рецептора, В-клеточный рецептор не требует превращения антигена в пептиды, а может распознать цельный антиген. Для передачи сигнала (трандукции) в ядро после связывания антигена по бокам от Fc-фрагмента В-клеточного антигенраспознающего рецептора имеются белковые молекулы, получившие название Ig-альфа и Ig-бета. Они выполняют такую же функцию, как и СО3-структура у Т-клеточного антигенраспоз-нающего рецептора. Свидетельством зрелости В-лимфоцита является наличие на его поверхности IgD, который в некоторых случаях может выполнять функции рецептора для антигена.В-лимфоциты обладают способностью трансформироваться в лимфобласты (т. е. пролиферировать) под влиянием поликлональных стимуляторов. Избирательным митогеном для В-клеточной популяции лимфоцитов является липополисахарид (ЛПС). Специфическими мембранными маркерами В-лимфоцитов являются рецепторы к Fc-фрагменту Ig и активированному третьему компоненту комплемента (СЗb) После связывания антигенов В-клетки активируются, начинают пролиферировать и фор-мировать клон специфических плазматических клеток.Такая селекция В-лимфоцитов и пре-вращение их в плазматические клетки с последующей секрецией специфических антител при-водит к накоплению этих антител в периферической крови. С этого момента начинается вторая фаза дифференцировки В-лимфоцитов – антигензависимая. Во время продукции иммуногло-булинов происходит переключение с одного класса иммуноглобулина на другой. Например, после продукции IgM начинает продуцироваться IgG, затем IgA и IgE. При этом надо помнить, что антигенная специфичность при переключении одного класса иммуноглобулина на другой не изменяется. Сказанное выше иллюстрирует функцию В-лимфоцитов в качестве клеток, продуцирующих антитела 25. Методы изучения гуморального иммунитета. 1. Методы первого уровня основаны на доказательстве взаимодействия в системе антиген-антитело. Положительные результаты свидетельствуют о специфичности реакций. В принципе можно выделить три типа реакций: 26. Общая характеристика реакций антиген антитело АНТИГЕН — АНТИТЕЛО РЕАКЦИЯ, специфическое связывание антигена с соответствующим антителом, приводящее к образованию иммунного комплекса. Антиген — антитело реакция обусловлена комплементарностъю взаимодействующих структур и осуществляется под действием гидрофобных, водородных, электростатических связей и сил Ван-дер-Ваальса (антиген при этом соединяется так называемой антигенной детерминантой, а антитело — активным центром). Основа формы проявления антиген — антитело реакции — агглютинация, преципитация, нейтрализация токсинов, специфическая опсонизация и иммобилизация бактерий, цитолитические реакции с участием комплемента. Антиген — антитело реакция лежит в основе гуморального иммунитета. С неё начинается обезвреживание токсинов, устранение болезнетворных микроорганизмов и собственных клеток с изменённой поверхностной мембраной. В то же время образование иммунных комплексов -это патогенетический механизм анафилаксии, сывороточной болезни и аутоиммунных заболеваний. Антиген — антитело реакции, проводимые in vitro, используются в иммунодиагностике — для выявления возбудителя инфекционных заболеваний, типирования антигенов гистосовместимости, определения специфичности и интенсивности иммунного ответа, для стандартизации иммунобиологических препаратов 27. Серологические методы, основанные на физических свойствах участников реакции (преципитация, агглютинация) Реакции, основанные на феномене агглютинации. Агглютинация представляет собой склеивание клеток или отдельных частичек — носителей антигена с помощью иммунной сыворотки к этому антигену. Реакция агглютинации бактерий с использованием соответствующей антибактериальной сыворотки относится к наиболее простым серологическим реакциям. Взвесь бактерий добавляют к различным разведениям испытуемой сыворотки крови и через определенное время контакта при t°37° регистрируют, при каком наивысшем разведении сыворотки крови происходит агглютинация. Реакцию агглютинации бактерий используют для диагностики многих инфекционных болезней: бруцеллеза, туляремии, брюшного тифа и паратифов, бациллярной дизентерии, сыпного тифа. Реакции агглютинации для определения группы крови и резус-фактора основаны на взаимодействии аллоантител (изоантител) и антигенов эритроцитов (см.Группы крови). Антитела против резус-фактора являются неполными, они не способны к прямой реакции с резус-положительными эритроцитами, поэтому для их обнаружения используют реакцию Кумбса, основанную на выявлении неполных антител с помощью антиглобулиновых сывороток. К эритроцитам известной специфичности добавляют исследуемую сыворотку крови, а вслед за этим антиглобулиновую сыворотку против lgG (непрямая реакция Кумбса). Fab-фрагменты неполных антител исследуемой сыворотки крови присоединяются к эритроцитам, а к свободным Fc-фрагментам этих антител присоединяются антитела против lgG, и происходит агглютинация эритроцитов. Реакция пассивной, или непрямой, гемагглютинации (РПГА, РНГА). В ней используют эритроциты или нейтральные синтетические материалы (например, частицы латекса), на поверхности которых сорбированы антигены (бактериальные, вирусные, тканевые) или антитела. Их агглютинация происходит при добавлении соответствующих сывороток или антигенов. Эритроциты, сенсибилизированные антигенами, называют антигенным эритроцитарным диагностикумом и используют для выявления и титрования антител. Эритроциты, сенсибилизированные антителами. называют иммуноглобулиновыми эритроцитарными диагностикумами и применяют для выявления антигенов. Реакцию пассивной гемагглютинации используют для диагностики заболеваний, вызванных бактериями (брюшной тиф и паратифы, дизентерия, бруцеллез, чума, холера и др.), простейшими (малярия) и вирусами (грипп, аденовирусные инфекции, вирусный гепатит В, корь, клещевой энцефалит, крымская геморрагическая лихорадка и др.), а также для определения некоторых гормонов, выявления повышенной чувствительности больного к лекарственным препаратам и гормонам, например пенициллину и инсулину. Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) основана на феномене предотвращения (торможении) иммунной сыворотки гемагглютинации эритроцитов вирусами, используется для выявления и титрования противовирусных антител. Она служит основным методом серодиагностики гриппа, кори, краснухи, эпидемического паротита, клещевого энцефалита и других вирусных инфекций, возбудители которых обладают гемагглютинирующими свойствами. например, для серодиагностики клещевого энцефалита в лунки панели разливают двукратные разведения сыворотки больного на щелочном боратном буферном растворе. Затем добавляют определенное количество, обычно 8 АЕ (агглютинирующих единиц), антигена клещевого энцефалита и после 18 ч экспозиции при t°4° вносят взвесь гусиных эритроцитов, приготовленную на кислом фосфатно-буферном растворе. Если в сыворотке крови больного есть антитела к вирусу клещевого энцефалита, то антиген нейтрализуется и агглютинация эритроцитов не происходит. Реакции, основанные на феномене преципитации. Преципитация происходит в результате взаимодействия антител с растворимыми антигенами. Простейшим примером реакции преципитации является образование в пробирке непрозрачной полосы преципитации на границе наслоения антигена на антитело. Широко применяют различные разновидности реакции преципитации в полужидких гелях агара или агарозы (метод двойной иммунодиффузии по Оухтерлоню, метод радиальной иммунодиффузии, иммуноэлетрофорез), которые носят одновременно качественный и количественный характер. В результате свободной диффузии в геле антигенов и антител в зоне оптимального их соотношения образуются специфические комплексы — полосы преципитации, которые выявляют визуально или при окрашивании. Особенностью метода является то, что каждая пара антиген — антитело формирует индивидуальную полосу преципитации, и реакция не зависит от наличия в исследуемой системе других антигенов и антител. Для постановки двойной иммунодиффузии наливают слой растопленного геля на стеклянную пластинку и после затвердевания вырезают лунки диаметром 1,5—3 мм. В расположенные по кругу лунки помещают исследуемые антигены, а и центральную лунку — иммунную сыворотку известной специфичности. Диффундируя навстречу друг другу, гомологичные сыворотки и антигены образуют преципитат. При радиальной иммунодиффузии (по методу Манчини) иммунную сыворотку вносят в агар. Антиген, помещенный в лунки, диффундирует через агар, и в результате преципитации с иммунной сывороткой вокруг лунок образуются непрозрачные кольца, внешний диаметр которых пропорционален концентрации антигена. Метод используют для определения классов иммуноглобулинов, а модификации метода можно применять для определения противомикробных антител, относящихся к различным классам иммуноглобулинов. Иммуноэлектрофорез основан на усилении миграции в геле антигенов и антител путем помещения пластины геля с реагентами в электрическое поле. При этом достигается разделение антигенов и антител на компоненты в соответствии с их подвижностью и зарядом. Разновидностью иммуноэлектрофореза является радиоиммунофорез В этом случае после электрофоретического разделения антигенов в канавку, вырезанную параллельно движению антигенов в геле, наливают сначала меченную радиоактивным йодом иммунную сыворотку против определяемых антигенов, а затем иммунную сыворотку против lgG-антител, которая преципитирует образовавшиеся комплексы антитела с антигеном. Все несвязавшиеся реагенты вымывают, а комплекс антиген — антитело обнаруживают методом авторадиографии. 28. Серологические методы, основанные на биологических свойствах (био нейтрализация,иммобилизация,цитотоксичность) Реакция нейтрализации основана на способности антител нейтрализовать некоторые специфические функции макромолекулярных или растворимых антигенов, например активность ферментов, токсины бактерий, болезнетворность вирусов. В бактериологии эту реакцию используют для обнаружения антистрептолизинов, антистрептокиназы и антистафилолизинов. Реакцию нейтрализации токсинов можно оценивать по биологическому эффекту, так, например, титруют антистолбнячные и антиботулинические сыворотки. Смесь токсина с антисывороткой, введенная животным, не вызывает их гибели. Различные варианты реакции нейтрализации применяют в вирусологии. При смешивании вирусов с соответствующей антисывороткой и введении этой смеси животным или в клеточные культуры патогенность вирусов нейтрализуется и при этом животные не заболевают, а клетки культур не подвергаются деструкции. Реакция иммобилизации — серологическая реакция, основанная на феномене обездвиживания подвижных форм бактерий с помощью антител, содержащихся в сыворотке иммунных лиц или в иммунной диагностической сыворотке. Применяется в диагностических целях при сифилисе, холере и других инфекциях. При реакциях гиперчувствительности II типа в организме появляются антитела, которые направлены против антигенов, расположенных на поверхности клеток или других компонентов тканей. Антигенные детерминанты могут быть связаны с клеточной мембраной или представляют собой экзогенный антиген, адсорбированный на поверхности клеток. В любом случае реакция гиперчувствительности возникает как следствие связывания антител с нормальными или поврежденными антигенами на поверхности клетки. Описаны три антителозависимых механизма развития реакции этого типа. Комплементзависимые реакции (схема 26). Существует два механизма, с помощью которых антитело и комплемент могут вызывать реакции гиперчувствительности II типа: прямой лизис и опсонизация. В первом случае антитело (IgM или IgG) реагирует с антигеном на поверхности клетки, вызывая активацию системы комплемента и приводя в действие мембраноатакующий комплекс, который нарушает целостность мембраны, "продырявливая" липидный слой. Во втором случае клетки сенсибилизированы к фагоцитозу посредством фиксации антитела или СЗЬ — фрагмента комплемента к поверхности клетки (опсонизация). При этом варианте реакции гиперчувствительности II типа чаще всего затрагиваются клетки крови (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты), но антитела могут быть направлены также против внеклеточных структур, например против гломерулярной ба-зальной мембраны. 29. Серологические методы с использованием Иммунофлюоресценция – это метод, основанный на использовании специфичности иммунологической реакции и чувствительности флюоресцентной микроскопии. Он может быть как прямым, так и непрямым. Один из компонентов иммунной реакции, как правило АТ, метится (конъюгируется) флюоресцирующим красителем. Чаще всего для этого используют флюоресцеинизотиоционаты (ФИТЦ) – зеленое свечение в ультрафиолетовом свете и тетраметилродаминизотионат (ТРИТЦ) – оранжево-красное свечение. АТ, которые метят флюорохромом, должны обладать физико-химической гомогенностью. Наиболее подходящими для мечения являются моноклональные антитела. АГ (искомым или известным) для РИФ могут быть антигены, локализованные в клетке или на клетке, срезах тканей. РИФ выявляют и идентифицируют: 1) микроорганизмы в чистых и смешанных культурах, в мазках- отпечатках; 2) клетки, пораженные вирусами и другими микроорганизмами; 3) Т и В лимфоциты, нормальные киллеры и другие клетки иммунной системы РИФ используют: 1) для изучения биосинтеза иммуноглобулинов в плазмоцитах, их транспорта из клеток, иммуноглобулиновых рецепторов В лимфоцитов; 2) для выявления титра антител при серодиагностике; 3) для выяснения закономерностей возникновения и развития злокачественных новообразований на клеточном и тканевом уровне и т.д. Для постановки РИФ клетки с искомыми (или известными АГ) помещают на стекло и фиксируют (чаще всего в ацетоне 10 минут при комнатной температуре), высушивают в течение 20 минут при 37 0 С, а затем обрабатывают в зависимости от применяемого варианта РИФ. После каждого этапа обязательна 2-х – 3-х кратная промывка буферным раствором для удаления не вступившего в реакцию иммунореагента. Иммуноферментный анализ (ИФА) Возможность использования ферментов в качестве метки в иммуноанализе обусловлена прежде всего их высокой каталитической активностью, позволяющей с помощью соответствующих субстратных систем определить концентрации фермента в растворе на уровне 1СР15 моль/л и ниже. Принципиально решена проблема введения ферментной метки в молекулы антигенов и антител. Наиболее широкое применение находит твердофазный имму-ноферментный анализ (ИФА). Он основан на том, что белки прочно адсорбируются на пластинках, например из поливинил-хлорида. Один из наиболее распространенных на практике вариантов ИФА основан на использовании меченых ферментом специфических антител и иммобилизованных антител той же специфичности. К носителю с иммобилизованными антителами добавляют раствор с анализируемым антигеном. В процессе инкубации на твердой фазе образуются специфические комплексы антиген — антитело. Затем носитель отмывают от несвязавшихся компонентов и добавляют гомологичные антитела, меченные ферментом, которые связываются со свободными валентностями антигена в составе комплексов. После вторичной инкубации иудаления избытка этих меченных ферментом антител определяют ферментативную активность на носителе, величина которой будет пропорциональна начальной концентрации исследуемого антигена. При другом варианте ИФА к иммобилизованному антигену добавляют исследуемую сыворотку. После инкубации и удаления несвязавшихся компонентов с помощью меченных ферментом антивидовых антител выявляют специфические иммунокомплек-сы. Данная схема является одной из наиболее распространенных в ИФА. Радиоиммунологический анализ (РИА) Характерной чертой радиоиммунологического анализа (РИА) является сочетание специфичности, свойственной иммунологическим реакциям, с простотой и высокой чувствительностью определения. По сравнению с обычными иммунологическими методами преимущество РИА состоит в том, что отсутствует необходимость оценивать протекающую реакцию по вторичным проявлениям, таким как агглютинация, преципитация, лизис эритроцитов. В одном из вариантов РИА меченый и немеченый антигены конкурируют за ограниченное число участков связывания со специфическими антителами. Для того чтобы происходило конкурентное взаимодействие, должна существовать определенная степень родства между меченым и немеченым антигеном. После двух этапов инкубации антител сначала с исследуемым, а затем со стандартным меченым антигеном количество включившегося в состав иммунных комплексов меченого антигена будет обратно пропорционально количеству немеченого антигена в исследуемой пробе. Твердофазный радиоиммунологический анализ. Многие полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) обладают способностью связывать антитела или антигены белковой природы. Связанный с твердой фазой комплекс антиген — антитело легко отделяется от несвязавшегося биологического материала и при этом обладает высокой стабильностью. Меченый антиген, необратимо связываясь с фиксированными на матрице антителами, позволяет проводить высокочувствительный анализ биологического материла. Методы с использованием твердой фазы (пластмасса, целлюлоза, сефадекс) существенно упростили процесс и возможность автоматизации процедур. 30. Общие представления о системе комплимента. История открытия. Сос-в и осн функции История понятия В конце XIX столетия было установлено, что сыворотка крови содержит некий «фактор», обладающий бактерицидными свойствами. В 1896 году молодой бельгийский ученый Жюль Борде, работавший в Институте Пастера в Париже, показал, что в сыворотке имеются два разных вещества, совместное действие которых приводит клизису бактерий: термостабильный фактор и термолабильный (теряющий свои свойства при нагревании сыворотки) фактор. Термостабильный фактор, как оказалось, мог действовать только против определённых микроорганизмов, в то время как термолабильный фактор имел неспецифическую антибактериальную активность. Термолабильный фактор позднее был назван комплементом. Термин «комплемент» ввёл Пауль Эрлих в конце 1890-х годов. Эрлих был автором гуморальной теории иммунитета и ввёл в иммунологию много терминов, которые впоследствии стали общепринятыми. Согласно его теории, клетки, ответственные за иммунные реакции, имеют на поверхности рецепторы, которые служат для распознавания антигенов. Эти рецепторы мы сейчас называем «антителами» (основой вариабельного рецептора лимфоцитов является прикреплённое к мембране антитело класса IgD, реже IgM. Антитела других классов в отсутствие соответствующего антигена не прикреплены к клеткам). Рецепторы связываются с определённым антигеном, а также с термолабильным антибактериальным компонентом сыворотки крови. Эрлих назвал термолабильный фактор «комплементом» потому, что этот компонент крови «служит дополнением» к клеткам иммунной системы. Эрлих полагал, что имеется множество комплементов, каждый из которых связывается со своим рецептором, подобно тому, как рецептор связывается со специфическим антигеном. В противоположность этому Борде утверждал, что существует «дополнение» только одного типа. В начале XX века спор был разрешён в пользу Борде; выяснилось, что комплемент может активироваться с участием специфических антител или самостоятельно, неспецифическим способом. Общее представление Компоненты системы комплемента Комплемент — система белков, включающая около 20 взаимодействующих компонентов: С1 (комплекс из трех белков), С2, СЗ, …, С9, фактор В, фактор D и ряд регуляторных белков. Все эти компоненты — растворимые белки с мол. массой от 24 000 до 400 000, циркулирующие в крови и тканевой жидкости. Белки комплемента синтезируются в основном в печени и составляют приблизительно 5 % от всей глобулиновой фракции плазмы крови. Большинство из них неактивны до тех пор, пока не будут приведены в действие или в результате иммунного ответа (с участием антител), или непосредственно внедрившимся микроорганизмом (см. ниже). Один из возможных результатов активации комплемента — последовательное объединение так называемых поздних компонентов (С5, С6, С7, С8 и С9) в большой белковый комплекс, вызывающий лизис клеток (литический, или мембраноатакующий, комплекс). Агрегация поздних компонентов происходит в результате ряда последовательных реакций протеолитической активации с участием ранних компонентов (С1, С2, С3, С4, фактора В и фактора D). Большинство этих ранних компонентов — проферменты, последовательно активируемые путем протеолиза. Когда какой-либо из этих проферментов специфическим образом расщепляется, он становится активным протеолитическим ферментом и расщепляет следующий профермент, и т. д. Поскольку многие из активированных компонентов прочно связываются с мембранами, большинство этих событий происходит на поверхностях клеток. Центральный компонент этого протеолитического каскада — С3. Его активация путем расщепления представляет собой главную реакцию всей цепи активации комплемента. С3 может быть активирован двумя основными путями — классическим и альтернативным. В обоих случаях С3 расщепляется ферментным комплексом, называемым С3-конвертазой. Два разных пути приводят к образованию разных С3-конвертаз, однако обе они образуются в результате спонтанного объединения двух компонентов комплемента, активированных ранее в цепи протеолитического каскада. С3-конвертаза расщепляет С3 на два фрагмента, больший из которых (С3b) связывается с мембраной клетки-мишени рядом с С3-конвертазой; в результате образуется ферментный комплекс ещё больших размеров с измененной специфичностью — С5-конвертаза. Затем С5-конвертаза расщепляет С5 и тем самым инициирует спонтанную сборку литического комплекса из поздних компонентов — от С5 до С9. Поскольку каждый активированный фермент расщепляет много молекул следующего профермента, каскад активации ранних компонентов действует как усилитель: каждая молекула, активированная в начале всей цепи, приводит к образованию множества литических комплексов. Основные этапы активации системы комплемента. Классический и альтернативный пути активации системы комплемента. Система комплемента работает как биохимический каскад реакций. Комплемент активируется тремя биохимическими путями: классическим, альтернативным и лектиновым путем. Все три пути активации производят разные варианты C3-конвертазы (белка, расщепляющего С3). Классический путь (он был открыт первым, но эволюционно является новым) требует антител для активации (специфический иммунный ответ, приобретённый иммунитет), в то время какальтернативный и лектиновый пути могут быть активизированы антигенами без присутствия антител (неспецифический иммунный ответ, врождённый иммунитет). Итог активации комплемента во всех трёх случаях одинаков: C3-конвертаза гидролизует СЗ, создавая C3a и C3b и вызывая каскад дальнейшего гидролиза элементов системы комплемента и событий активации. В классическом пути для активации С3-конвертазы необходимо образование комплекса С4bC2a. Этот комплекс образуется при расщеплении С2 и С4 С1-комплексом. С1-комплекс, в свою очередь, для активации должен связаться с иммуноглобулинами класса М или G. C3b связывается с поверхностью болезнетворных микроорганизмов, что приводит к большей «заинтересованности» фагоцитов к связанным с СЗb клеткам (опсонизация). C5a — важный хемоаттрактант, помогающий привлекать в район активации системы комплемента новые иммунные клетки. И C3a, и C5a имеютанафилотоксическую активность, непосредственно вызывая дегрануляцию тучных клеток (как следствие — выделениемедиаторов воспаления). C5b начинает формирование мембраноатакующих комплексов (МАК), состоящим из C5b, C6, C7, C8 и полимерного C9. МАК — цитолитический конечный продукт активации системы комплемента. МАК формирует трансмембранный канал, вызывающий осмотический лизис клетки-мишени. Макрофаги поглощают помеченные системой комплемента болезнетворные микроорганизмы. Биологические функции Сейчас выделяют следующие функции: Опсонизирующая функция. Сразу вслед за активацией системы комплемента образуются опсонизирующие компоненты, которые покрывают патогенные организмы или иммунные комплексы, привлекая фагоциты. Наличие на поверхности фагоцитирующих клеток рецептора к С3b усиливает их прикрепление к опсонизированным бактериям и активирует процесс поглощения. Такое более тесное прикрепление С3b-связанных клеток или иммунных комплексов к фагоцитирующим клеткам получило название феномена иммунного прикрепления. Солюбилизация (то есть растворение) иммунных комплексов (молекулой C3b). При недостаточности комплемента развивается иммунокомплексная патология (СКВ-подобные состояния). [СКВ = системная красная волчанка] Участие в воспалительных реакциях. Активация системы комплемента приводит к выделению из тканевых базофилов (тучных клеток) и базофильных гранулоцитов крови биологически активных веществ (гистамина, серотонина, брадикинина), которые стимулируют воспалительную реакцию (медиаторов воспаления). Биологически активные компоненты, которые образуются при расщеплении С3 и С5, приводят к высвобождению вазоактивных аминов, таких какгистамин, из тканевых базофилов (тучных клеток) и базофильных гранулоцитов крови. В свою очередь это сопровождается расслаблением гладкой мускулатуры и сокращением клеток эндотелия капилляров, усилением сосудистой проницаемости. Фрагмент С5а и другие продукты активации комплемента содействуютхемотаксису, агрегации и дегрануляции нейтрофилов и образованию свободных радикалов кислорода. Введение С5а животным приводило к артериальной гипотонии, сужению легочных сосудов и повышению проницаемости сосудов из-за повреждения эндотелия. выступать в роли хемотаксического фактора, вызывая миграцию нейтрофилов по направлению к месту его высвобождения; индуцировать прикрепление нейтрофилов к эндотелию сосудов и друг к другу; активировать нейтрофилы, вызывая в них развитие респираторного взрыва и дегрануляцию; стимулировать продукцию нейтрофилами лейкотриенов. Цитотоксическая, или литическая функция. В конечной стадии активации системы комплемента образуется мембраноатакующий комплекс (МАК) из поздних компонентов комплемента, который атакует мембрану бактериальной или любой другой клетки и разрушает её. Фактор С3е, образующийся при расщеплении фактора С3b, обладает способностью вызывать миграцию нейтрофилов из костного мозга, и в таком случае быть |
31. Классический путь активации комплемента. Альтернативный и лектиновый.
1. Классический – запускается ЦИК, в состав которых входит IgM или IgG и антиген. Этот путь также может запускаться СРБ, маннозо- связывающим лектином (лектиновый путь), сурфактантными белками SP-A и SP-D. Классический путь имеет большое значение в эффекторных реакциях специфического иммунитета.
2. Альтернативный – запускается бактериальными липополисахаридами, денатурированными белками, IgA, IgE, некоторыми лекарствами, клетками, протеиназами (протеиназный путь). Альтернативный путь имеет большое значение в реакциях неспецифической резистентности. В процессе активации компоненты комплемента расщепляются на фрагменты, более крупный и более мелкий. Эти фрагменты обладают биологической активностью, вызывая боль (С2а), отёк (С4а), поддерживая воспаление (С3а, С5а) и активируя фагоцитоз (C3b). В конце каждого пути активации образуется мембранатакующий комплекс (C5b6789...9), который пробуравливает мембраны клеток-мишеней, нарушая осмотическое равновесие цитоплазмы и межклеточной среды.
В процессе активации образуются ключевые ферменты, необходимые для поддержания активационного каскада: 
С4b2b – конвертаза I классического пути; C4b2b3b – конвертаза II классического пути; C3bBb – конвертаза I альтернативного пути; C3bBb3b – конвертаза II альтернативного пути. Фактор Р (пропердин) стабилизирует активность конвертаз альтернативного пути и обладает непосредственным микробицидным действием. Регуляция комплемента осуществляется за счёт короткого срока жихни фрагментов и с помощью белков-ингибиторов и белков-инактиваторов. С наследственными дефектами комплемента связаны некоторые болезни: наследственный ангионевротический отёк (дефицит C1-INH), пароксизмальная ночная гемоглобинурия (дефицит CD59 и DAF), СКВ- подобные синдромы, гемолитическая анемия (дефициты различных компонентов и регуляторных белков). Считается, что комплементарные дефекты могут ассоциироваться с повышенной чувствительностью к Neisseria meningitidis.
...