Приобретённый И. (специфический) возникает в течение жизни организма. Различают естественный и искусственный приобретённый И. Обе эти формы И. могут быть активными (организм сам вырабатывает АТ после перенесённого заболевания или активной иммунизации) и пассивными (за счёт готовых АТ).Активный И. более стойкий и более длительный. При некоторых заболеваниях (оспа) он сохраняется всю жизнь, при других (например, корь, скарлатина и т. п.) -- многие годы, но по наследству не передаётся.Пассивный И. наступает через несколько часов после введения антител и продолжается от 2--3 недель до нескольких месяцев. И. подразделяют на антимикробный и антитоксический, стерильный (существующий и после исчезновения возбудителя из организма) и нестерильный, развивающийся и существующий лишь при наличии в организме инфекционного начала (туберкулёз). Приобретённый И. во всех формах чаще всего является относительным. Особенности иммунореактивности отдельных тканей и органов к той или иной инфекции послужили основанием для выделения понятия местного И. Формирование его всегда сопровождается появлением более или менее выраженного общего И.
Примером неинфекционного И. служит трансплантационный И., основную роль в развитии которого играют лимфоциты
47.Иммуноглобулины, структура и функции.Механизм взаимодействия антигена и антитела
Природа иммуноглобулинов. В ответ на введение антигена иммунная система вырабатывает антитела -- белки, способные специфически соединяться с антигеном, вызвавшим их образование, и таким образом участвовать в иммунологических реакциях. Относятся антитела к г-глобулинам, т. е. наименее подвижной в электрическом поле фракции белков сыворотки крови. В организме г-глобулины вырабатываются особыми клетками -- плазмоцитами. г-глобулины, несущие функции антител, получили название иммуноглобулинов и обозначаются символом Ig. Следовательно, антитела -- это иммуноглобулины, вырабатываемые в ответ на введение антигена и способные специфически взаимодействовать с этим же антигеном.
Функции. Первичная функция состоит во взаимодействии их активных центров с комплементарными им детерминантами антигенов. Вторичная функция состоит в их способности:1) связывать антиген с целью его нейтрализации и элиминации из организма, т. е. принимать участие в формировании защиты от антигена;2)участвовать в распознавании «чужого» антигена;3) обеспечивать кооперацию иммунокомпетентных клеток (макрофагов, Т- и В-лимфоцитов);4)участвовать в различных формах иммунного ответа (фагоцитоз, киллерная функция, ГНТ, ГЗТ, иммунологическая толерантность, иммунологическая память).
Структура антител. Белки иммуноглобулинов по химическому составу относятся к гликопротеидам, так как состоят из протеина и сахаров; построены из 18 аминокислот. Имеют видовые отличия, связанные главным образом с набором аминокислот. Их молекулы имеют цилиндрическую форму, они видны в электронном микроскопе. До 80 % иммуноглобулинов имеют константу седиментации 7S; устойчивы .Иммуноглобулины по структуре, антигенным и иммунобиологическим свойствам разделяются на пять классов: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD. Иммуноглобулины М, G, А имеют подклассы. Например, IgG имеет четыре подкласса (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4).
Молекулы иммуноглобулинов всех пяти классов состоят из полипептидных цепей: двух одинаковых тяжелых цепей Н и двух одинаковых легких цепей -- L, соединенных между собой дисульфидными мостиками. Соответственно каждому классу иммуноглобулинов, т.е. М, G, A, E, D, различают пять типов тяжелых цепей. Легкие цепи всех пяти классов являются общими и бывают двух типов: к (каппа) и л (лямбда. Типовой структурой молекулы иммуноглобулина является IgG. Остальные классы иммуноглобулинов отличаются от IgG дополнительными элементами организации их молекулы.В ответ на введение любого антигена могут вырабатываться антитела всех пяти классов.
Антиген-антитело взаимодействие соединение молекул Аг и Ат в комплекс. В первой фазе двухвалентные молекулы Ат и поливалентные молекулы Аг объединяются в иммунные комплексы эпитопом Аг и паратопом Ат, высококомплементарными по структуре и заряду. Во второй фазе у преципитирующих (полных) Ат происходит неспецифическое объединение (за счет водородных, гидрофобных и иных сил) иммунных комплексов в видимые невооруженным глазом преципитаты или агглютинаты. В результате взаимодействия Аг с Ат и формирования иммунного комплекса наступают торможение инфекц. активности вирусов и бактерий; нейтрализация микробных токсинов, ферментов, метаболитов; лизис бактерий, грибов, простейших, чужеродных и антигенно измененных собственных клеток.
48.Специфичность АТ. Классификация по методу специфичности. Моноклональные антитела. Полные и неполные антитела
АТ - белки сыворотки крови и др биологических жидкостей, которые синтезируются в ответ на введение Аг и обладают способностью специфически взаимодействовать с Аг, вызвавшим их образование. Специфичность -- свойство АТ, позволяющее им избирательно реагировать с тем Аг, которым был стимулирован организм. Специфичность определяется уникальностью строения активного центра и является результатом пространственного соответствия между детерминантой Аг и аминокислотными остатками, выстилающими полость активного центра. Различают аффинность АТ (мера прочности связывания одного активного центра с детерминантой) и авидность (суммарная сила взаимодействия поливалентного АТ с полидетерминантным Аг). Перекрестнореагирующие АТ взаимодействуют с Аг с общими антигенными детерминантами. Моноклональные Ат получают из одной клетки к одному Аг. Полные АТ имеют в молекуле не менее 2 активных центров и при соединении с Аг дают видимые серологические реакции. Полные АТ могут принадлежать ко всем классам иммуноглобулинов. Неполные АТ (моновалентные) содержат в молекуле 1 активный центр. Неполные АТ не дают при соединении с Аг видимых серологических реакций. Их выявляют по способности блокировать реакцию специфического Аг с полными АТ той же специфичности либо с помощью антиглобулинового теста -- так называемые пробы Кумбса.
49.Структура и функция иммунной системы
В центральных органах иммунной системы происходит созревание и дифференцировка лимфоцитов - лимфопоэз. Они регулируют и контролируют работу периферического аппарата иммунной системы.
В костном мозге из полипотентной стволовой клетки образуются нормальные киллерные (NK) клетки и дендритные клетки. В костном мозге проходят дифференцировку все лейкоциты крови и образуются нейирофилы, моноциты, эозинофилы, базофилы, тучные клетки. На завершающей стадии иммунного ответа к ним подключаются эритроциты, которые транспортируют образовавшиеся иммунные комплексы в печень и селезенку для фагоцитоза. В костном мозге из пре-В- лимфоцита формируется незрелый В-лимфоцит, на поверхности которого экспрессируется иммуноглобулиновый рецептор (Ig M), но отсутствует рецептор Ig D.
В- лимфоциты осуществляют гуморальную форму иммунного ответа. Клоны В-лимфоцита, несущие Ig M рецепторы к своим собственным антигенам, уничтожаются путём апоптоза в костном мозге или переходят в состояние ареактивности. После апоптоза в костном мозге остаются активными те В-лимфоциты, которые способны реагировать только на чужеродные Аг. Они являются незрелыми, т.к ещё не мигрируют по кровеносным сосудам в периферические лимфоидные органы.
В тимус у Т-лимфоцитов формируются корецепторы, которые делят их на субпопуляции: Т-киллеры, на поверхности которых экспрессируется корецептор СD8 и Т-хелперы с корецептором CD4.
Периферическая лимфоидная ткань:
Селезенка Лимфатические узлы
Лимфоидная ткань ассоциированная со слизистыми оболочками ЖКТ, миндалин, аппендикса, бронхов, пьеровых бляшек.
Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей
Периферическая кровь
Иммуногенез- процесс дифференцировки лимфоцитов в периферических органах иммунной системы после встречи с Аг.
50.Кооперация иммунокомпетентных клетов в иммунном ответе..Иммунокомп. клетки
Иммунный ответ - это совокупность процессов, происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки, участвующие в иммунном ответе (Т- и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунокомпетентными.
Иммунный ответ может быть: первичным (при первой встрече с антигеном), вторичным (при повторной встрече с антигеном). По типу взаимодействия клеток и образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать три типа иммунного ответа: гуморальный иммунный ответ, клеточный иммунный ответ, иммунологическую толерантность. При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов - плазматические клетки, точнее продукты их жизнедеятельности - антитела. При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками являются - Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены. Иммунологическая толерантность - это специфическая иммунологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируется эффекторные механизмы, способные его элиминировать.
Иммунокомпетентные клетки - клетки, способные специфически распознавать антиген и отвечать на него иммунной реакцией. Такими клетками являются Т- и В-лимфоциты , которые под влиянием чужеродных агентов дифференцируются в сенсибилизированный лимфоцит и плазматическую клетку.
Т-лимфоциты - это сложная по составу группа клеток, которая происходит от полипотентной стволовой клетки костного мозга. B-лимфоциты - преимущественно эффекторные иммунокомпетентные клетки. Зрелые В-лимфоциты являются антителопродуцентами. Их основными продуктами являются иммуноглобулины. Макрофаги - клетки соединительной ткани, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков клеток и других, чужеродных для организма частиц. Роль макрофагов в иммунитете исключительно важна - они обеспечивают фагоцитоз, переработку и представление антигена T-клеткам.
Кооперация иммунокомпетентных клеток. Иммунная реакция организма может иметь различный характер, но всегда начинается с захвата антигена макрофагами крови . В макрофагах он может полностью разрушаться, но чаще подвергается лишь частичной деградации. Макрофаги и все другие вспомогательные клетки, несущие на внешней мембране антигены, называются антигенпрезентирующими. Прямое воздействие на В-клетку без участия Т-клеток могут оказать только тимуснезависимые антигены. Кооперация на тимусзависимый антиген начинается с его презентации на макрофаге Т-хелперу.Распознав антиген, Т-хелперы секретируют г-интерферон, который активирует макрофаги и способствует уничтожению захваченных ими микроорганизмов. В распознавании антигена при клеточном характере иммунного ответа, кроме Т-хелперов, участвуют также Т-киллеры, которые обнаруживают антиген на тех антигенпрезентирующих клеткахэВ результате продуцируемые Т-киллерами лимфотоксины вызывают гибель всех трансформированных клеток организма, причем особенно чувствительны к нему клетки, зараженные вирусом. При этом Т-киллеры синтезируют интерферон, который препятствует проникновению вирусов в окружающие клетки.
51.Антителогенез. Первичный и вторичный
На скорость образования Ат влияют: доза Аг, частота стимуляции, состояние иммунной системы. Если организм впервые встречается с Аг - первичный ответ, при повторном контакте - вторичный. Первичный ответ. Латентный период 3-5сут. Распознавание Аг и образование клонов плазмоцитов. Логарифмическая фаза7-15 сут. АТ поступают в кровь. Когда титры АТ достигают пика наступает стационарная фаза 15-30 сут. Фаза снижения титров 1-6 мес. Сначала образуется IgM, затем IgG. Скорость низкая, титры АТ невысокие. Вторичный. После Аг стимуляции часть лимфоцитов остается в крови - клети памяти. При вторичном попадании Аг титры АТ больше, циркулируют дольше. Скорость АТобразования выше. Кол-во Аг, необходимое для индукции иммунного ответа, меньше. Среди иммуноглобулинов доминирует IgG. Клонально-селекционная теория:1. АТ и лимфоциты с нужной специфичностью изначально существуют в организме;2.Лимфоциты, участвующие в иммунном ответе, имеют Агспецифические поверхностные рецепторы. У B-лимфоцитов рецепторы- молекулы той же специфичности, что и АТ, которые лимфоциты впоследствии продуцируют и секретируют.3.Любой лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.4.Лимфоциты, имеющие Аг, пролиферируют и формируют клон плазмоцитов. Плазмоциты синтезируют АТ только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат цитокины, которые выделяются другими клетками. Лимфоциты могут сами выделять цитокины.
52.Серодиагностика инфекционных заболеваний
Иммунные реакции используют при диагностических и иммунологических исследованиях у больных и здоровых людей. С этой целью применяют серологические методы, т. е. методы изучения антител и антигенов с помощью реакций антиген--антитело, определяемых в сыворотке крови и других жидкостях, а также тканях организма.
Обнаружение в сыворотке крови больного антител против антигенов возбудителя позволяет поставить диагноз болезни. Серологические исследования применяют также для идентификации антигенов микробов, различных биологически активных веществ, групп крови, тканевых и опухолевых антигенов, иммунных комплексов, рецепторов клеток и др.
При выделении микроба от больного проводят идентификацию возбудителя путем изучения его антигенных свойств с помощью иммунных диагностических сывороток, т. е. сывороток крови гипериммунизированных животных, содержащих специфические антитела. Это так называемая серологическая идентификация микроорганизмов.
В микробиологии и иммунологии широко применяются реакции агглютинации, преципитации, нейтрализации, реакции с участием комплемента, с использованием меченых антител и антигенов (радиоиммунологический, иммуноферментный, иммунофлюоресцентный методы). Перечисленные реакции различаются по регистрируемому эффекту и технике постановки, однако, все они основаны на реакции взаимодействия антигена с антителом и применяются для выявления как антител, так и антигенов. Реакции иммунитета характеризуются высокой чувствительностью и специфичностью.
Особенности взаимодействия антитела с антигеном являются основой диагностических реакций в лабораториях. Реакция invitroмежду антигеном и антителом состоит из специфической и неспецифической фазы. В специфическую фазу происходит быстрое специфическое связывание активного центра антитела с детерминантой антигена. Затем наступает неспецифическая фаза -- более медленная, которая проявляется видимыми физическими явлениями, например образованием хлопьев (феномен агглютинации) или преципитата в виде помутнения. Эта фаза требует наличия определенных условий (электролитов, оптимального рН среды).
Связывание детерминанты антигена (эпитопа) с активным центром Fab-фрагмента антител обусловлено ван-дер-ваальсовыми силами, водородными связями и гидрофобным взаимодействием. Прочность и количество связавшегося антигена антителами зависят от аффинности, авидности антител и их валентности.