Шпаргалка по "Микробиологии"

По различиям в АГ свойствах Ig делят на ИДИОТИПЫ. V-домены разных Ig можно различить и по их АГ свойствам (идиотипам). Накопление любых АТ, несущих в структуре своих активных центров новые для организма антигенные эпитопы (идиотипы), приводит к индукции иммунного ответа на них с образованием анти-АТ, получивших название антиидиотипических.

СВОЙСТВА Ig

Молекулы Ig разных классов построены  из одних и тех же мономеров, имеющих по две тяжелых и по две легких цепи. К мономерам относятся иммуноглобулины G и Е, к пентамерам – IgM, a IgA могут быть представлены мономерами, димерами и тетрамерами. Мономеры соединены между собой j-цепью (joining). Разные классы Ig отличаются друг от друга биол свойствами, в частности их способностью связывать гомологичные АГ. В реакции у мономеров IgG и IgE участвуют 2 антигенсвязывающих участка, при этом образуется сетевая структура, которая выпадает в осадок. Существуют также моновалентныеАТ, у которых функционирует лишь один из 2 центров Þ без образования сетевой структуры. Такие антитела называются неполными, они выявляются в сыворотке крови с помощью реакции Кумбса.

Иммуноглобулины характеризуются  различной авидностью (скорость и прочность связывания с молекулой АГ). Авидность зависит от класса Ig, содержащих разное количество мономеров. Наибольшая авидность у IgМ. Авидность АТ меняется в процессе иммунного ответа в связи с переходом от синтеза IgM к преимущественному синтезу IgG.

Разные классы Ig отличаются по способности  проходить через плаценту, связывать  и активировать комплемент и др. За эти свойства отвечают отдельные домены Fc-фрагмента.

IgG составляют около 80% сывороточных Ig (12 г/л). Они образуются на высоте первичного иммунного ответа и при повторном введении антигена (вторичный ответ). Обладают достаточно быстро связываются с АГ, особенно бактериальной природы. При связывании IgG с эпитопами АГ в области его Fc-фрагмента открывается участок, ответственный за фиксацию первой фракции системы комплемента, с последующей активацией системы комплемента по классическому пути. IgG является единственным классом антител, проникающим через плаценту в организм плода. Через некоторое время после рождения ребенка содержание его в сыворотке крови падает и достигает минимальной концентрации к 3–4 мес, после чего начинает возрастать за счет накопления собственных IgG, достигая нормы к 7-летнему возрасту. Из всех классов Ig в Ò больше всего синтезируется IgG. Около 48% IgG содержится в тканевой жидкости, в которую он диффундирует из крови.

IgM первыми начинают синтезироваться в Ò плода и первыми появляются в сыворотке крови после иммунизации. Составляют около 13% сывороточных иммуноглобулинов (1 г/л). По Мг они значительно больше остальных Ig, т.к. состоят из 5 субъединиц. К IgM принадлежит большая часть изогемагглютининов (группы крови). Они не проходят через плаценту и обладают наиболее высокой авидностью. При взаимодействии с АГ in vitro вызывают их агглютинацию, преципитацию или связывание комплемента.

IgA встречаются в сыворотке крови и в секретах на поверхности слизистых оболочек. В сыворотке крови (после 10 лет) их 2,5 г/л. Сывороточный IgA синтезируется в плазматических клетках селезенки, лимфатических узлов и слизистых оболочек. Они не агглютинируют и не преципитируют АГ, не активируют комплемент.

SIgA отличаются от сывороточных наличием секреторного компонента (β-глобулин), связанного с 2 или 3 мономерами иммуноглобулина А. Секреторный компонент синтезируется клетками секреторного эпителия, а к IgA присоединяется при его прохождении через эпителиальные клетки. Играют существенную роль в местном иммунитете, препятствуют адгезии мкÒ на эпителиальных клетках. В агрегированной форме активирует комплемент по альтернативному пути.

Около 40 % общего IgA содержится в крови.

IgD До 75% содержится в крови (0,03 г/л). Не проходит через плаценту, не связывает комплемент. Функции не выяснены (предположительно – является одним из рецепторов предшественников В-лимфоцитов).

IgE – в крови 0,00025 г/л, синтезируется плазматическими клетками в лимфатических узлах, в слизистой оболочке ЖКТ. Их называют также РЕАГИНАМИ, т.к. они принимают участие в анафилактических реакциях, обладая выраженной цитофильностью.

15. Моноклональные антитела. Гибридомы.  Практическое использование.

Для большинства иммунологических и серологических методов исследования необходимо иметь соответствующие  СТАНДАРТНЫЕ АНТИСЫВОРОТКИ. Основные требования к таким сывороткам - специфичность и достаточное содержание АТ. Получить т/е сыворотки путем иммунизации животных сложно, т.к. АТ гетерогенны Þ к одной и той же АГ детерминанте может образоваться до 8000 вариантов АТ. Поэтому невозможно получить антисыворотки с одинаковыми наборами АТ от разных индивидуумов. Эта сложность преодолевается с помощью гибридомной техники получения моноклональных антител.

В 1975 г. учёные добились слияния короткоживущих лимфоцитов, продуцирующих АТ, и перевиваемых ## плазмоцитомы. Т.о, были получены теоретически «бессмертные» клоны гибридных # – продуценты моноклональных АТ (гибридомы). Такие АТ идентичны по специфичности, классу, молекулярной структуре.

Клетки из селезенки мышей, предварительно иммунизированных антигеном, сливаются с клетками миеломы, которые способны размножаться в клеточной культуре. Гибридные линии клеток наследуют родительские свойства, т.е. способность к опухолевому росту и образованию специфических АТ. Клетки гибридомы селекционируют на селективной пит среде, где отмирают «родительские» плазмоцитомные клетки, имеющие определенные метаболические дефекты (ГАТ-S-клетки, т.е. не способные размножаться в присутствии комплекса гипоксантин–аминоптерин–тимидин), а выживают лишь гибридомные клетки. Среди растущих на селективной среде гибридомных клеток селекционируют клоны, которые продуцируют антитела определенной специфичности и определенного класса (IgG или IgM). Отобранные гибридомы можно культивировать in vivo или in vitro, получая моноклональные АТ соответственно из асцитной жидкости или из надосадочной жидкости культуральной среды.

Основные преимущества моноклональных АТ – это их узкая специфичность, молекулярная однородность, возможность  получения в больших кол-вах  и возможность длительного хранения в замороженном состоянии, что позволяет использовать их в долгосрочных исследованиях и получать воспроизводимые результаты.

16. Т- и В-лимфоциты, морфологическая  и функциональная характеристика. Методы оценки. Нормальные показатели периферической крови.

В организме человека содержится 75% Т-, 15% В- и 10%, не несущих маркеров ни Т-, ни В-лимфоцитов. Маркерами являются Ig рецепторы на поверхности В-лимфоцитов (определяют с помощью иммунофлюоресцентного  метода) и рецепторы к бараньим эритроцитам на Т-лимфоцитах (с помощью РРО). Более современный метод идентификации основан на выявлении специфических поверхностных антигенов.

В-ЛИМФОЦИТЫ. Основной их функцией является синтез Ig, который начинается после созревания в плазматические ##. СТИМУЛОМ для пролиферации является связывание эпитопов АГ с гомологичными рецепторами на мембране. В результате образуется иммунологически однородный клон клеток, снабженных идентичными Ig рецепторами. Затем под влиянием медиаторов происходит дифференцировка с образованием клеток иммунологической памяти и клеток, продуцирующих АТ.

Клетки иммунологической памяти долго сохраняются в организме и несут информацию о данном АГ, т.е. способность быстро его распознать. Они обеспечивают более сильный и быстрый вторичный иммунный ответ при повторной встрече с тем же АГ (например, при повторной инфекции или вакцинации).

Клетки, продуцирующие  антитела (плазматические), увеличиваются в размерах, прекращают пролиферировать и начинают синтезировать АТ. Продолжительность их жизни ограничивается несколькими днями, но за этот срок они успевают синтезировать большое количество специфических к данному АГ IgG, IgM, IgA и др.

Т-ЛИМФОЦИТЫ в процессе дифференцировки и пролиферации образуют 4 субпопуляции, отличающиеся по своим функциям.

Т-хелперы, или помощники (to help), и  Т-супрессоры, или ингибиторы (to suppress) выполняют регуляторные функции. Т-хелперы узнают детерминантные группы АГ на мембране макрофага и активируют при помощи медиаторов В-лимфоциты и Т-лимфоциты-эффекторы. Т-супрессоры угнетают Т-хелперы, В-лимфоциты или плазматические клетки Þ задерживают синтез антител.

К Т-лимфоцитам-эффекторам относятся  цитотоксические клетки Т-киллеры (to kill) и Т-эффекторы, продуцирующие лимфокины. Основная функция цитотоксических Т-киллеров – уничтожать клетки-«мишени», несущие соответствующий чужеродный АГ. Т-эффекторы обеспечивают клеточный специфический иммунитет, участвуют в формировании реакции ГЗТ.

РЕЦЕПТОРЫ В- и Т-лимфоцитов (как и АТ) являются антигенраспознающими молекулами иммунной системы. Они способны узнавать только одну определенную молекулярную структуру детерминантной группы АГ (эпитопа).

Рецепторы В-лимфоцитов представляют собой антигенсвязывающие участки  молекул Ig, которые синтезируются  данным В-лимфоцитом и частично остаются в составе его мембраны. Они фиксируются при помощи так называемого «якорного» сегмента иммуноглобулина (Fc-конец).

Рецепторы Т-лимфоцитов структурно похожи на Ig – это белки, состоящие из двух субъединиц – α- и β-, расположенных  на поверхности Т-лимфоцита. Антигенсвязывающий участок в молекуле рецептора Т-лимфоцита образован гипервариабельными участками полипептидных цепей, напоминающими аналогичные участки Ig, между которыми образуется полость.

Как уже отмечалось, рецепторы В- и Т-лимфоцитов узнают антигены одним и тем же способом, но узнавание происходит в разных условиях. В-лимфоциты способны узнавать и реагировать на СВОБОДНЫЙ АГ, циркулирующий в кровяном русле, в то время как Т-лимфоциты узнают и активируются только тем АГ, детерминантные группы которого представлены НА МЕМБРАНЕ МАКРОФАГОВ. В обоих случаях при взаимодействии с антигенами участвуют белки главного комплекса гистосовместимости HLA, являющиеся маркерами индивидуальности каждого организма. Например, Т-хелперы распознают АГ только в том случае, если он связан с белками МНС II на поверхности макрофагов. Т-киллеры взаимодействуют с чужеродными АГ, находящимися на поверхности клеток-«мишеней» в окружении антигенов МНС I. Тканевые антигены МНС I, введенные в организм реципиента при пересадках каких-либо органов донора (почки, сердце и др.), становятся «мишенями» для Т-киллеров. В этом случае Т-киллеры напрямую «атакуют» чужеродную ткань, в результате чего происходит отторжение трансплантата. Вместе с этим Т-киллеры защищают организм от вирусной инфекции, т.к. при размножении вируса в клетке его АГ могут встраиваться в # мембрану. Приобретение клеткой вирусных антигенов наряду с имеющимися у нее маркерами – белками МНС I, делает ее «мишенью» для Т-киллеров, которые уничтожают зараженную вирусом клетку.

17. Макрофаги, их морфологическая  и функциональная характеристика, роль в иммунном ответе.

ФАГОЦИТИРУЮЩИЕ КЛЕТКИ (И. И. Мечников в 1883 г). Все фагоцитирующие ##, подразделяются на: микрофаги (ПМЯ: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и макрофаги различных тканей организма (соединительной ткани, печени, легких и др.). Макрофаги вместе с моноцитами крови и предшественниками (промоноциты и монобласты) объединены в систему мононуклеарных фагоцитов (СМФ). СМФ филогенетически более древняя по сравнению с иммунной.

Микро- и макрофаги имеют общее  миелоидное происхождение (от ПСК). В  периферической крови содержится больше гранулоцитов (зрелые клетки, 60–70 % всех лейкоцитов крови), чем моноцитов (1–6%). Моноциты, покидая кровяное русло, созревают  в тканевые макрофаги. Особенно богаты ими печень, селезенка, легкие.

Мембрана всех фагоцитов отличается складчатостью и несет множество  специфических рецепторов и антигенных маркеров, которые постоянно обновляются. Хорошо развит лизосомный аппарат, лизосомы могут сливаться с мембранами фагосом или с наружной мембраной. В последнем случае происходит дегрануляция клеток и сопутствующая секреция лизосомных ферментов во внеклеточное пространство.

ФУНКЦИИ ФАГОЦИТОВ:

Защитная – очистка от инфекционных агентов, продуктов распада тк и т.д.

Представляющая – презентация Аг эпитопов на мембране фагоцита

Секреторная – секреция лизосомных ферментов и других БАВ (монокинов), играющих важную роль в иммуногенезе.

СТАДИИ ФАГОЦИТОЗА:

Хемотаксис – целенаправленное передвижение фагоцитов в направлении химического градиента хемоаттрактантов (Б! компоненты, продукты деградации тканей, фракции С5а, С3а, лимфокины), связано с наличием специфических рецепторов.

Адгезия – опосредована рецепторами, но может происходить и неспецифическое физ-хим взаимодействие. Адгезия непосредственно предшествует эндоцитозу (захвату).

Эндоцитоз = фагоцитоз (частицы >0,1 мкм) и пиноцитоз. Фагоцитирующие клетки способны захватывать инертные частицы (уголь, латекс), обтеканием их псевдоподиями БЕЗ УЧАСТИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ, в отличие от бактерий, Candida и др мкÒ. Наиболее эффективен фагоцитоз, опосредованный Fc-рецепторами и рецепторами для С3 – ИММУННЫЙ. В результате эндоцитоза образуется фагосома.

Лишь некоторые бактерии (бескапсульные  штаммы пневмококка, штаммы стрептококка, лишенные гиалуроновой кислоты и М-протеина) фагоцитируются непосредственно. Большинство бактерий фагоцитируются только после их опсонизации комплементом или (и) антителами.

Переваривание – происходит в фаголизосомах, мкÒ погибают в результате действия кислородзависимых («окислительным взрывом»), и кислороднезависимых механизмов (катионные белки и ферменты (в т.ч. лизоцим)).

Незавершенный фагоцитоз – многие вирулентные Б! часто не погибают и длительно персистируют внутри фагоцитов, благодаря различным механизмам (нарушение слияния лизосом с фагосомами – токсоплазмы, tbc; устойчивость к лизосомным ферментам – гоно-, стафило-, стрептококки группы А и др; выход из фагосомы – риккетсии и др.).

ПРЕДСТАВЛЯЮЩАЯ ФУНКЦИЯ  макрофагов состоит в фиксации на наружной мембране антигенных эпитопов мкÒ. В таком виде они представлены для специфического распознавания Т-лимфоцитами.