Иммунная система. Формы иммунного ответа

Лимфоциты печени обеспечивают  постоянное поддержание иммунологической  толерантности к пищевым веществам.

В печени находится  половина массы всех тканевых  макрофагов организма.

 

 

Периферическая кровь – транспортно-коммуникационный компонент иммунной системы. В ней циркулируют кроветворные и иммунокомпетентные клетки.

 

Печень 

 

 

 

 

Th

 

Th 1

 

Th 2

 

T-лимфоцит

 

Цитотоксический

T-лимфоцит

 

T-клетка памяти

 

NK

 

DC

 

B-клетка памяти

 

Плазматическая клетка

 

КОСТНЫЙ МОЗГ

 

Полипотентная стволовая клетка

 

Коммитированная  клетка –предшественница  лимфоцитов

 

Пре - T-лимфоцит

 

Пре – В -лимфоцит

 

Tимоцит

 

ТИМУС

 

Незрелый

В -лимфоцит

 

Зрелый

В -лимфоцит

 

ЛИМФОПОЭЗ

Антигеннезависимая дифференцировка  лимфоцитов

 

 

ИММУНОГЕНЭЗ

Антигензависимая дифференцировка  лимфоцитов

 

Созревание и дифференцировка  различных лимфоцитов из полипотентной  клетки-предшественницы костного  мозга.

 

Периферические лимфоидные  органы

 

 

 

 

Основные периоды онтогенеза  иммунной системы

 

После 55-60 лет

 

 

Старение, снижение функций  иммунной системы

 

IV

 

От 16-18 до 55-60 лет

 

Зрелость, максимальная функциональная  активность иммунной системы

 

III

 

С момента рождения  до 16-18 лет

 

Совершенствование и формирование  зрелой иммунной системы

 

II

 

4-5 неделя – 9 месяц  внутриутробного периода

 

Закладка первичных органов  и начальная дифференциация клеток  иммунной системы

 

I

 

Сроки

 

Характеристика

 

Период

 

 

 

 

Возрастные особенности  иммунной системы: 

 

• Ранняя закладка органов иммунной системы в онтогенезе (с 4-5 недели внутриутробного периода происходит закладка центральных органов, с 9-12 недели – периферических).

 

• К моменту рождения иммунная система достигает достаточной морфологической зрелости.

 

• Размер органов иммунной системы быстро увеличивается в детском возрасте (весовой максимум достигается в 10-14 лет).

 

• Большая индивидуальная вариабельность лимфоидной ткани (иммунная система формируется в зависимости от антигенного окружения).

 

• Ранняя возрастная инволюция органов иммунной системы (к 40-50 годам происходит замещение лимфоидной ткани жировой и соединительной).

 

 

 

 

Клетки функциональной  системы иммунного гомеостаза. 

 

• Иммунокомпетентные клетки:

a)Т-лимфоциты; 

b)В-лимфоциты; 

c)ЕК.

 

• Антигенпрезентирующие клетки:

a)макрофаги крови (моноциты) – презентируют АГ, участвуя в развитии гуморального иммунного ответа через Th2;

b)нефагоцитирующие А-клетки (клетки Лангерганса, вуалевидные клетки, отростчатые клетки, дендритные клетки, тканевые макрофаги) – играют антигенпрезентирующую роль для развития клеточного иммунного ответа через Тh1, Tctl, EK.

 

• Вспомагательные  клетки (тучные клетки, базофилы, эозинофилы, тромбоциты) – участвуют в развитии воспалительной реакции.

 

 

 

 

Иммунокомпетентные клетки.

 

 

По функциональной активности  иммунокомпетентные клетки (ИКК) подразделяют  на:

 

• Регуляторные ИКК «управляют» функцией иммунной системы путем выработки медиаторов – цитокинов. Эти клетки обуславливают направление развития иммунной реакции, ее интенсивность и продолжительность.
• Эффекторные клетки являются непосредственными исполнителями иммунного реагирования. Они действуют на объект либо непосредственно, либо путем биосинтеза биологически активных веществ со спецефическим эффектом (иммуноглобулины).

 

 

 

 

Cluster of differentiation (CD) – это показатель дифференцировки, маркер, определяющий особенности клеток иммунной системы и обладающий антигенными свойствами.

 

 

 

 

Иммунокомпетентные клетки.

 

В 1969 году И. Ройт ввел  в иммунологию понятие Т- и  и В-лимфоцитов:

• Т-лимфоциты – тимус (thymus)
• В-лимфоциты (bursa Fabricii у птиц)

 

Центральной клеткой иммунной  системы является лимфоцит (1-4×10⁹/л)

 

 

 

 

Т-лимфоциты (50-75%) – клетки, отвечающие за клеточный иммунитет.

 

Поверхностные рецепторы  Т-лимфоцитов:

• CD2 (рецептор к эритроцитам барана).
• CD3 (рецепторы к антигенам).
• К Fc-фрагменту иммуноглобулинов.
• К белкам системы комлемента (но не имеют рецепторов к C3b).
• К интерлейкинам.

 

 

 

Субпопуляции Т-лимфоцитов:

• нулевые Т-лимфоциты;
• Т-хелперы;
• эффекторы ГЗТ (Т^ГЗТ);
• цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры);
• Т-супрессоры;
• Т-клетки памяти.

 

 

 

 

 

Т-хелперы первого типа (Th1), выделяющие ИЛ-2, ИЛ-12, ИФН-γ, ФНО-α – обеспечивают реакции Т-клеточного иммунитета.

Т-хелперы второго типа (Th2), секретирующие ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-13 – стимулируют синтез антител, т.е. гуморальное звено иммунной системы.

 

Т_^ГЗТ – эффекторы реакций гиперчувствительности замедленного типа.

 

Нулевые Т-лимфоциты (Т0) (CD2, CD3) – это тимические, незрелые, «наивные» Т-лимфоциты.

Т-хелперы (CD4) распознают антиген в комплексе с локализованными на мембране клеток-мишеней антигенами МНС II класса.

 

 

Т-хелперы стимулируют пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов, выделяя интерлейкины.

 

Среди них различают:

 

 

 

 

Цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры)

 

 

Несут на своей поверхности  антиген CD8, который служит рецептором для антигенов к молекулам главного комплекса гистосовместимости (МНС) I класса.

После активации антигеном Т-киллеры связываются с антигенами на поверхности клеток и, выделяя цитотоксин (белок перфорин), разрушают их.

Т-киллеры уничтожают различные опухолевые клетки, клетки чужеродных трансплантантов, патологически мутированные клетки, клетки, инфицированные вирусами.

 

 

 

 

Т-супрессоры регулируют интенсивность

иммунного ответа, подавляя  активность 

CD4-лимфоцитов. 

 

Т-супрессоры:

• предотвращают развитие аутоиммунных реакций;
• защищают организм от нежелательных последствий иммунных реакций;
• обеспечивают толерантность матери к чужеродным антигенам, представленных на клетках вынашиваемого плода.

 

Т-клетки иммунологической  памяти (CD45RO) – это долго живущие Т-хелперы и Т-киллеры, потомки клеток, встречавшихся с антигенами и сохранившие к ним рецепторы.

 

 

 

 

В-лимфоциты (15-20 %) – отвечают за развитие гуморального иммунитета и представлении антигена Т-лимфацитам.  

 

Поверхностные рецепторы  В-лимфоцитов: 

• К эритроцитам мышей.
• К компонентам комплемента C3b и C3d.
• Ig-рецепторы (к антигенам).
• К антигенам главного комплекса гистосовместимости (МНС) I и II классов.
• К Fc-фрагменту иммуноглобулинов.

 

 

 

 

Эволюция В-лимфоцита после  контакта с антигеном  

 

Т-зависимый путь – характерен для ответа на большинство антигенов, осуществляется с помощью цитокинов, продуцируемых Т-хелперами.

 

Т-независимый путь формирования иммунного ответа В-лимфоцита осуществляется без помощи Т-лимфоцитов и индуцируется некоторыми небелковыми, в том числе, микробными, антигенами.

 

 

 

 

Субпопуляции В-лимфоцитов

 

В-1 субпопуляция (CD5) локализуется в брюшной и плевральной полостях, сальнике, миндалинах, это клетки естественного иммунитета, а образуемые ими иммуноглобулины – естественные антитела.

В-2 субпопуляция (CD19, CD20, CD22) – обычные В-лимфоциты, имеющие на поверхности Ig-рецепторы для распознавания антигена. При стимуляции антигенами они созревают в плазмоциты, секретирующие антитела – иммуноглобулины.

Плазматические клетки – результат конечной дифференцировки В-лимфоцитов, не имеют на наружной мембране рецепторов для антигенов, направлены на интенсивный синтез иммуноглобулинов.

После завершения фазы  активной продукции антител плазмоциты  прекращают свое существование.

В-лимфоциты памяти – эффекторы вторичных иммунных реакций.

 

 

 

 

 

Нулевые клетки (0-клеки, ни В-, ни Т-лимфоциты) составляют 5-10 % лейкоцитов периферической крови.

 

Среди нулевых клеток  по функциональной характеристикам  выделяют:

• естественные киллеры (NK-клетки);
• эффекторы антителозависимой клеточной цитотоксичности

(К- и L-клетки).

 

Осуществляют главнейшую функцию иммунной системы – сохранение генетического гомеостаза организма путем киллинга всех клеток, несущую генетическую чужеродность:

мутанты (в основном опухолевые  клетки), клетки, зараженные вирусом, или клетки трансплантанта.

 

 

 

 

NK-клетки оказывают цитотоксическое действие при первичном контакте с клеткой, генетически чужеродной организму.

На их поверхности выявлены  маркеры CD16 и CD56, а также рецепторы  к Fc-фрагменту антител.

 

NK-клетки не нуждаются в предварительной антигенной стимуляции, т.о. NK-клетки являются ранними факторами защиты от патогенов, вступая с ними во взаимодействие задолго до формирования антигенспецифического ответа иммунной системы.

 

 

 

 

Моноциты (CD14) – основные клетки моноцитарно-макрофагальной системы. Моноциты являются предшественниками тканевых макрофагов. Моноциты образуются в костном мозге, затем поступают в кровь, но быстро покидают ее и в тканях под названием макрофаги выполняют свою эффекторную функцию.

 

Поверхностные рецепторы  макрофагов:

 

• К Fc-фрагменту иммуноглобулинов.
• К С3-фракции комплемента.
• К антигенам главного комплекса гистосовместимости (МНС) II класса.

 

 

 

 

Основные функции клеток  системы мононуклеарных макрофагов (СМФ):

 

• Синтез биологически активных веществ (интерлейкины, простагландины, ряд фракций комплемента, лизоцим, интерферон и другие).
• Защита от чужеродных веществ путем киллинга и переваривания (фагоцитоз).
• Роль клеток-«мусорщиков», убивающих и разрушающих собственные поврежденные, дефектные, состарившиеся клетки.
• Киллинг и переваривание собственных клеток, несущих на себе генетически чужеродную информацию (опухолевые клетки и другие мутанты).
• Процессинг и представление чужеродных антигенов с участием антигенов главного комплекса гистосовместимости (МНС) II класса ИКК.