Иммунная система человека

Реферат на тему:

Иммунная система человека

Строение иммунной системы. Иммуноглобулины (антитела). Аутоиммунные заболевания

 

 

 

Выполнила

ученица 10-А класса

ЯУВК «Школа-лицей №9»

Власова Виолетта

 

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………………………. 2
2. Строение иммунной системы……………............................................................. 3
3. Иммуноглобулины (антитела, ИГ, АТ)………………………………………………... 7
4. Аутоиммунные заболевания…………………………………………………………… 9
5. Заключение………………………………………………………………………………… 13
6. Список использованной литературы………………………………………………… 14

 

Илья Ильич Мечников (1845-1916)

 

Введение

Рисунок 1 Лимфоцит, компонент иммунной системы человека.

Имму́нная систе́ма — подсистема, существующая у позвоночных животных и объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены. Иммунная система распознает множество разнообразных возбудителей: от вирусов до паразитических червей - и отличает их от биомолекул собственных клеток. Распознавание возбудителей усложняется их адаптацией и эволюционным развитием новых методов успешного инфицирования организма-хозяина.

 

И.И. Мечников открыл первую клетку иммунной системы, которую назвали фагоцит, или  макрофаг. Греческое слово “фаг”  означает поедание, пожирание. Фагоцитоз  был известен ученым c 1862 г. по работам  Э. Геккеля, но только Мечников первым связал фагоцитоз с защитной функцией иммунной системы. Можно сказать, что  именно с открытия фагоцитоза началась клеточная иммунология.

В 1892 г. Мечников выпускает свою ставшую сразу  же знаменитой книгу “Лекции по патологии воспаления”. Мечников впервые  употребил слово “иммунитет”  для обозначения системы защиты организма от внешнего инфекционного  агента, которая делает его свободным  от болезней.

Мы живем  в потенциально враждебном мире, наполненном  огромным множеством инфекционных агентов, которые имеют различные размеры, форму, строение и разрушительную способность. Они были бы рады использовать нас  для размножения своих “паразитических  генов”, если бы мы, в свою очередь, не выработали целый ряд защитных механизмов, по меньшей мере равных по эффективности и изобретательности. Действие этих защитных механизмов обеспечивает возникновение иммунитета к инфекциям (от лат. immunitas - свободный от чего-либо).

Каждая  система в организме выполняет  свои жизненно необходимые функции. Функции иммунной системы - распознавание  и удаление из организма всего  чужеродного - микробов, вирусов, грибков  и даже собственных клеток и тканей, если они под действием факторов окружающей среды изменяются и становятся чужеродными. К ним относятся  мутантные и опухолевые, поврежденные и состарившиеся клетки, которые  появляются на протяжении всей жизни  организма. Особые случаи конфликта  между иммунной системой организма  и чужеродными клетками возникают  при хирургических пересадках органов  и тканей.

 

 

Рисунок 2 Иммунная система человека

Строение иммунной системы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наш организм располагает несколькими защитными  механизмами для противостояния патогенным микроорганизмам - возбудителям болезней, проникающим в наш организм, например, когда мы наносим себе небольшую рану. Обычно лейкоциты, в  функцию которых входит изоляция и уничтожение этих организмов, сами справляются с вторжением, хотя существуют также процедуры (прививки, введение сывороток), помогающие иммунной системе  в выполнении ее задач.

Иммунная  система организма человека включает органы, способные производить или  накапливать лимфоциты, вырабатывающие антитела. Такими органами являются красный  костный мозг, тимус, лимфатические  узлы, селезенка и кишечные пластинки  Пэйе.

Иммунная  система состоит из лимфоидных органов  общей массой 1-1,25 кг, которые не имеют  между собой анатомической связи, но вместе с тем функционируют  весьма согласованно за счет входящих в их состав подвижных клеток, мигрирующих  по всему организму, медиаторов и  других компонентов. Система слагается  из центральных и периферических органов. К центральным относят тимус (вилочковую железу) и бурсу Фабрициуса (лимфоидное образование кишечника птиц), обуславливающие соответственно клеточный и гуморальный иммунитет. Периферические органы включают миндалины, селезенку, лимфатические узлы, аппендикулярный отросток, лимфоидные элементы, расположенные во внутренних органах, а также кровь и костный мозг.

Тимус – лимфоэпителиальный орган. Является центром иммунного надзора. В нем происходит образование Т-лимфоцитов, тимусных факторов, управляющих Т-клетками на расстоянии. Отношение Т-лифоцитов к остальным клеткам у эмбриона 1:30, а у взрослых 1:1000. Важной особенностью тимуса является постоянно высокий уровень митозов, не зависящий от антигенного раздражения.

Рисунок 3 Тимус

Бурса Фабрициуса – фолликулярно-эпителиальный орган. Обнаружена у птиц, регулирует гуморальные иммунные реакции. У человека функцию бурсы выполняет костный мозг, лимфатические образования кишечника, в первую очередь червеобразный отросток и другие лимфоидные образования.

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Содержат тимусзависимые (паракортикальные) и тимуснезависимые (герминативные) центры. Являются местом образования лимфоцитов, синтеза АТ. Здесь происходит задержка чужеродных АГ, опухолевых клеток, разрушение отработавших свой срок эритроцитов.

Селезенка в принципе выполняет ту же функцию, что и лимфатические узлы.

Кровь также условно относят к «периферическим лимфоидным органам». В ней циркулируют различные популяции и субпопуляции лимфоцитов, а также моноциты, нейтрофилы и другие клетки. Общее количество циркулирующих лимфоцитов составляет 1010.

Небные миндалины представляют парный лимфоидный орган, расположенный в преддверии глотки, позади глоточно-щечного сужения и впереди глоточно-носового сужения. Диффузная (межузелковая) ткань небных миндалин является тимусзависимой зоной, а центры размножения лимфоидных узелков, составляют В-зону обитания В-клеток. Миндалины находятся в функциональной связи с тимусом, их удаление способствует более ранней инволюции вилочковой железы. В этом органе синтезируются sIgA, IgM, IgG и интерфероны. Они обусловливают неспецифическую резистентность.

Аппендикулярный отросток гистоморфологически состоит из купола с короной, фолликулов, расположенных под куполом, тимусзависимой зоны и связанной с ней слизистой оболочки в форме грибовидных выступов. В куполе размещается смесь бластов и лимфоцитов, в кроне тимусзависимой зоны – малые лимфоциты, в фолликулах – клетки зародышевых центров. Купол аппендикса выполняет функцию центрального лимфоидного органа, а в фолликулах размножаются В-клетки, сенсибилизированные кишечными бактериями.

Главными  клетками развертывания иммунных реакций  являются лимфоциты. В костном мозге образуются их родоначальники – стволовые клетки. Они разделяются на предшественников отдельно Т- и В-лимфоцитов (на пре-Т- и пре-В-клетки). Они направляются в соответствующие центры, где дозревают, обрастая рецепторами, приобретают способность реагировать с АГ, т.е. становятся иммунокомпетентными. В циркуляцию из тимуса выходит лишь 0,9-8% клеток, остальные гибнут в вилочковой железе или сразу после выхода из нее.

Рисунок 4 B- и Т-клетки

Т-клетки составляют большинство всех лимфоидных клеток – до 70%, являются долгоживущими (месяцы, годы), постоянно циркулируют, проходя десятки раз через периферические органы иммунной системы. В тимус никогда не возвращаются, но постоянно контролируются им. Известны две субпопуляции Т-лимфоцитов: Т1 и Т2.

Т1 – незрелые, располагаются главным образом в селезенке, короткоживущие (до нескольких дней), малоактивные, нециркулирующие, высокочувствительные к кортикостероидами и радиации.

Т2 – зрелые, являются долгоживущими (более 100 дней), циркулирующие и рециркулирующие, малочувствительные к кортикостероидам и радиации, высокоактивные.

Т-лимфоциты  заселяют Т-зависимые зоны периферических лимфоидных органов иммунной системы. В них они встречаются с АГ и дифференцируются на ряд субпопуляций, выполняющих строго специфические функции, к которым относятся следующие клетки:

- Т-эффекторы, осуществляющие клеточные иммунные реакции. Они бывают Аг-специфическими и Аг-неспецифическими.

- Т-киллеры (убийцы), уничтожающие злокачественные, пересаженные, мутантные, модифицированные, стареющие, пораженные вирусами и бактериями клетки.

- Т-хелперы (помощники, Тх), относятся к регуляторным клеткам и подразделяются на Тх1 и Тх2. Без них невозможна трансформация В-лимфоцитов в плазматические клетки, образующие АТ (антитела). Они также способны усиливать клеточные реакции иммунной системы.

- Т-супрессоры способны тормозить слишком сильные и слишком затянувшиеся иммунные реакции. Они бывают специфическими и неспецифическими. Их действие распространяется на В-клетки, нулевые лимфоциты, макрофаги, Т-эффекторы, Т-хелперы. Нарушение их функций провоцирует формирование аутоиммунных и аллергических заболеваний.

- Т-амплификаторы усиливают взаимодействие Т-лимфоцитов с В-клетками, Т-супрессоров с Т-хелперами.

- Т-дифференциаторы (регулировщики) – влияют на направление дифференцировки кроветворных стволовых клеток.

Рисунок 4 Принципиальная схема механизма иммунной памяти у В-лимфоцитов

Предшественники В-лимфоцитов созревают  в центральном органе гуморального иммунитета, позднее они заселяют В-зависимые зоны в периферических лимфоидных органах. Количество и продолжительность жизни у них существенно меньше, чем у Т-клеток.

Среди В-лимфоцитов существуют субпопуляции, причем не только В -, но и Т-зависимые, В-супрессоры, В-киллеры и т.д.

В-лимфоциты  являются предшественниками АТ-образующих клеток. В норме они продуцируют АТ в небольших количествах. Специфичность их настолько многообразна, что они могут связываться практически с любым чужеродным белком, даже синтетическими, не встречающимися в природе.

Под влиянием специфического АГ В-лимфоциты дифференцируются в плазмобласты, юные и зрелые плазмоциты. Плазмоциты продуцируют специфические АТ со скоростью 50000 молекул в час. АТ выходят на поверхность лимфоидной клетки и постепенно «сбрасываются» с нее в кровь. Через 18-20 ч появляются новые рецепторы. В процессе синтеза может произойти смена классов продуцируемых АТ, однако, с сохранением их специфичности.

 

 

 

 

Иммуноглобулины (антитела, ИГ,АТ)

Известны пять основных классов  иммунных глобулинов: IgM, IgG, IgA, IgD, IgE, имеющих следующие характеристики:

Рисунок 5 Общий план строения иммуноглобулинов: 1) Fab; 2) Fc; 3) тяжелая цепь; 4) легкая цепь; 5) антиген-связывающийся участок; 6) шарнирный участок

- IgM являются тяжелыми иммуноглобулинами. Различают 2 субкласса этих белков – IgM1 и IgM2. Низкоактивные, которые появляются первыми после антигенного раздражения. Период их полураспада составляет 5 дней. Они десятивалентны(молекула несет 10 активных центров и способна связать 10 детерминантных групп, составляя 10% всех классов иммунных глобулинов. Характер взаимодействия с Аг зависит от величины и концентрации его частиц в растворе. Если частиц Аг мало, то все 5 «ножек» АТ, изгибаясь, прикрепляются к одной частице Аг, и молекула принимает форму круглого стола.

- IgG – высокоактивные, синтезируются позднее IgM. В основном образуются при повторной иммунизации. Имеют 4 субкласса – IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, двухвалентны. Период полураспада достигает 23 дней. Составляют примерно 75% всех иммунных глобулинов.

- IgA – так же высокоактивны. Известны 2 субкласса IgA1 и IgA2. Образуются при антигенном раздражении. Составляют от 15 до 30% всех иммуноглобулинов. Имеют период полураспада около 6 суток. Различают 3 типа IgA: 1 – сывороточный мономерный IgA, составляющий до 80% всех IgA, циркулирующих в крови, 2 – сывороточный димерный IgA, 3 – секреторный sIgA.

- sIgA – высокоактивны. Представляют собой димер из двух IgA мономеров, соединённых секторным компонентом, образуемым эпителиальными клетками, с помощью которого он может прикрепляться к слизистой оболочке. Эти иммуноглобулины находятся в слюне, пищеварительных соках, секретах бронхов, женском молоке. Они относительно независимы от IgA сывороточной системы, подавляют прикрепление микробов к слизистым оболочкам, обладают мощной противовирусной активностью.

- IgD – функция их изучена недостаточно. Встречаются у больных с множественной миеломой и хроническим воспалением. Имеют период полураспада 3 дня. Общее их содержание не превышает 1%. По-видимому, играют важную роль в качестве рецептора иммуноглобулинов при дифференцировке В-лимфоцитов.

- IgE выполняют функцию реагинов. Обусловливают аллергические реакции немедленного типа. Период полураспада 2,5 дня. Концентрация в крови здоровых людей ничтожна.

- Принято  считать, что наибольшей активностью  связывания с Аг обладают IgG. Однако авидность белков зависит не только от класса, но и от характера Аг. Так, IgM более авидны при связывании с крупными Аг (эритроцитами, фагами, вирусами), а IgG более успешно связываются с более простыми белковыми Аг.

В 1973 г. Были открыты  так называемые нулевые клетки (нуллеры), не имеющие маркеров Т- и В-лимфоцитов. Их популяция является весьма разнородной, она включает незрелые предшественники популяций лимфоцитов, которые попадают в расходуемый пул Т- и В-клеток. В периферической крови эти лимфоциты составляют в среднем 14,5% . Часть нулевых клеток является антителозависимой популяцией с киллерными функциями и свойствами естественных или нормальных (натуральных) киллеров.