Тепляков Дмитрий, 01602 Вопросы к проверочной работе по иммунологии №1 - файл

приобрести
скачать (110.7 kb.)


Тепляков Дмитрий, 01602

Вопросы к проверочной работе по иммунологии № 1

Врожденный иммунитет

1)            Механизмы распознавания чужого во врожденном иммунитете

До конца 80-х годов прошлого столетия предполагали, что узнавание чужого состоит в распознавании индивидуальных молекул (антигенов) рецепторами лимфоцитов. Считалось, что миелоидные клетки не отличают «свое» и «чужое» и уничтожают любые клетки, не обладающие механизмами защиты от фагоцитоза. Новые представления о распознавании в системе врожденного иммунитета были сформированы в рамках концепции Ч. Дженеуэя (Ch. Janeway) о взаимодействии врожденного и адаптивного иммунитета. Основой этих представлений, разработанных Ч. Дженеуэем совместно с Р. Меджитовым, стало понятие «распознавания паттернов». Оно означает распознавание не индивидуальных молекул или химических групп, а общих структурных особенностей, свойственных группам молекул. Эти особенности обозначают практически непереводимым английским словом pattern (паттерн), в качестве эквивалента которого Р. Меджитов предлагает русское слово «образ». При этом имеется в виду, что многоклеточные организмы распознают «образы» во-первых — чужеродных, во-вторых — опасных микроорганизмов-патогенов. Такие структуры можно назвать образами патогенности, или патогенассоциированными молекулярными паттернами (буквальный перевод оригинального словосочетания — Pathogen-associated molecular pattern — PAMP).
Главные особенности PAMP: чужеродность (не столько для данного организма, сколько для вида, к которому он принадлежит), связь с патогенностью микроорганизмов и консервативность. Эта комбинация свойств создает для иммунной системы возможность, распознавая ограниченное число молекул, выявлять опасность, представляемую организмом-носителем PAMP, задолго до ее реального проявления.

На поверхности микроорганизмов присутствуют повторяющиеся молекулярные углеводные и липидные структуры, которые в подавляющем большинстве случаев отсутствуют на клетках организма хозяина. Особые рецепторы, распознающие этот «узор» на поверхности патогена, - PRR (Pattern Recognition Receptors - паттернраспознающие рецепторы) - позволяют клеткам врождённого иммунитета обнаруживать микробные клетки. В зависимости от локализации выделяют растворимые и мембранные формы PRR.

Распознавание паттернов, сформированное в процессе длительной эволюции, организовано более просто, надежно и менее опасно (не возникают ошибки, приводящие к аутоагрессии), чем распознавание антигенов. Однако распознавание паттернов не приводит к формированию иммунологический памяти. Учение о распознавании паттернов охватывает, наряду с новыми, недавно открытыми сведениями о паттернраспознающих рецепторах, некоторые давно известные данные о рецепторах и гуморальных факторах врожденного иммунитета (например, компонентах комплемента, белках острой фазы и т.д.).
В рамках такого расширенного толкования распознавания паттернов рецепторы врожденного иммунитета разделяют на 3 группы — мембранные, внутриклеточные (цитозольные) и секретируемые. Первые — клеточные рецепторы в традиционном понимании, обеспечивающие не только распознавнаие PAMP, но и немедленное «оповещение» о произошедшем распознавании (т.е. передачу сигнала внутрь клетки). Внутриклеточные рецепторы — как цитозольные, так и расположенные на мембранах цитоплазматических гранул, выполняют сходную функцию, взаимодействуя не с внеклеточными, а с внутриклеточными патогенами и их PAMP. Растворимые рецепторы распознают PAMP, связываясь с ними на поверхности патогенов. Такие комплексы распознаются клетками врожденного иммунитета.

Распознавание (подозрительных) «паттернов» - это прямое распознавание микробного чужого. Есть рецепторы, которые по химическому паттерну распознают молекулу, которая не своя, а «чужая». Далее запускаются сигнальные механизмы. Фагоциты и дендритные клетки напрямую своими рецепторами распознают химический паттерн на поверхности бактериальной клетки. Какие молекулы могут быть объектами распознавания по принципу «микробного чужого»? Эти молекулы находятся на клеточных стенках. Есть молекулы, которые отличают грамположительные и грам-отрицательные бактерии. Грам-отрицательные бактерии отличаются тем, что в их клеточной стенки есть липополисахарид (LPS). У грамположительных есть другой компонент – липотейхоеввая кислота (ЛТХ), которой нет на поверхности грам-отрицательных. К каждому из этих компонентов есть рецептор. Есть система рецепторов, которая распознает ЛПС, тем самым распознает все грамотрицательные бактерии, и есть рецептор, распознающий ЛТХ, он узнает все грамположительные. На микобрактериях есть липоарабиноманнан.

Другой принцип - распознавание по принципу «отсутствие своего». Иммунная система распознает отсутствие какой-то молекулы, молекулярного пароля. В нашем геноме на 6 хромосоме есть локус, в котором несколько десятков генов. Этот локус высокополиморфен, в нём расположен комплекс гистосовместимости.

Есть лимфоидные клетки врождённого иммунитета, которые в литературе называются натуральными киллерами (NK). Эти клетки играют важную роль в защите от клеток, зараженных вирусами, и трансформированных клеток (будущих раковых). Таким образом, ранние опухолевые клетки могут быть элиминированы NK-клетками. Тут работает принцип «отсутствия своего». Клетки, зараженные вирусами или трансформированные, теряют экспрессию генов главного комплекса гистосовместимости. У нормальной клетки есть этот ген, значит, есть рецептор МНС1, а на них у NK-клеток есть рецептор. Он посылает ингибирующий сигнал. Таким образом, если рецептор есть, и он узнал молекулу МНС, то NK-клетка неактивна. У NK-клетки есть цитотоксические гранулы, которыми она убивает клетки. Только если получает сигнал о наличии МНС, то она не убивает. В случая вирус-зараженной клетки или трансформированной, экспрессии молекул не происходит, тогда NK-клетка убивает клетку-мишень.

Проще говоря, NK клетки убивают все, что не помечено маркером, ингибирующим сигнал к убийству. Все нормальные клетки организма этот маркер имеют.

10)        Первичные и вторичные лимфоидные органы и их функции в иммунной системе



Контроль организма, осуществляемый с помощью иммунных клеток, и их быстрое действие предполагают не только прекрасно развитую сеть транспортной системы (кровеносных и лимфатических сосудов), но также организацию клеток в лимфоидные органы. За исключением тимуса, специфическая иммунная система в виде лимфоидных органов представлена в местах опасности, входных воротах для болезнетворных организмов. Лимфоидные органы по своим функциям подразделяются на два типа: первичные лимфоидные органы, в которых образуются, развиваются и созревают иммунные клетки. У взрослых они включают главным образом тимус (для развития и созревания Т-лимфоцитов) и костный мозг (образует все иммунные клетки, в том числе в нем развиваются и созревают В-лимфоциты); Основу структуры всех вторичных лимфоидных органов составляет сеть ретикулярной соединительной ткани, в которой находятся многочисленные лимфоциты. Кое-где они образуют округлые скопления клеток, лимфатические узелки (фолликулы). Фолликулы могут рассматриваться как функциональные единицы вторичных лимфоидных органов. Там и в соединительной ткани сосредоточено около 98% всех лимфоцитов, тогда как только около 2% их находится в крови. Большое количество лимфоцитов многократно циркулирует между лимфоидными органами и кровью (рециркуляция лимфоцитов; см. ниже: Иммунная система, ассоциированная с кишечником). Лимфоциты покидают кровоток в посткапиллярных венулах (сосудах, промежуточных между капиллярами и венами) внутри лимфоидных органов, проходят лимфатические сосуды и через какое-то время возвращаются в периферическую кровь, например, через грудной проток. Под влиянием определенных обстоятельств, например при воспалении, лимфоциты могут покидать кровеносные сосуды за пределами лимфоидных органов. Вторичные лимфоидные органы, к которым мигрируют иммунные клетки. Они включают селезенку, лимфатические узлы и лимфатические ткани слизистых оболочек (например, миндалины, пейеровы бляшки тонкого кишечника, аппендикс). Лимфатические сосуды составляют систему оттока (дренажную систему) соединительной ткани. По ним в венозную кровь возвращается тканевая жидкость, которая покинула кровеносные сосуды и достигла соединительной ткани во время транспорта веществ. Таким образом, лимфатические сосуды образуют пути циркуляции, параллельные ответвлениям вен. На их пути в качестве «биологических фильтров» помещаются лимфатические узлы, в которых, например, антигены встречаются с иммунными клетками. После пролиферации лимфоциты покидают лимфатические узлы и возвращаются в систему кровообращения и другие части тела по лимфатическим сосудам.

Тимус находится позади грудины и особенно хорошо развит у новорожденных и растущих детей. Поверхность тимуса у детей разделена на отдельные доли, в которых корковое вещество покрывает мозговую часть. В то время как в корковых слоях имеются большие запасы лимфоцитов, мозговая часть заполнена кровеносными сосудами и поразительно широкими капиллярами. После половой зрелости тимус подвергается процессу постепенной дегенерации и замещается жировой тканью. В возрасте 60 лет от лимфоидной ткани почти ничего не остается. Тимус является основным лимфоидным органом и необходим для развития клеточного иммунитета. Именно здесь во время эмбрионального развития Т-лимфоциты (тимусные лимфоциты) приобретают иммунную компетентность. Из костного мозга, где они образуются в виде предшественников Т-клеток, Т-лимфоциты выходят в кровоток, чтобы достичь тимуса, где они специализируются, приобретают способность различать свои и инородные структуры. Кроме того, здесь происходит созревание Т-лимфоцитов в различно дифференцированные клетки (клетки Т-хелперов, Т-супрессоров и цитотоксические Т-клетки) под влиянием веществ (тимопоэтин), выделяемых структурными элементами железы. Теперь эти клетки готовы реагировать на антигены соответствующим специфическим иммунологическим образом. После процесса специализации, созревания и дифференцировки лимфоциты возвращаются в кровоток и поселяются во вторичных лимфоидных органах, таких как миндалины, лимфатические узлы и селезенка. В-Лимфоциты, которые производят антитела, приобретают свою пожизненную иммунную компетентность в костном мозге.

Лимфатические узлы представляют собой биологические фильтры, которые располагаются как жемчужины в бусах на пути лимфатических сосудов. Благодаря своему местоположению они контролируют лимфу, приходящую с периферии. Лимфатические узлы около органов, которые первыми принимают лимфу от органа или ограниченной области, называют регионарными лимфатическими узлами. Лимфатические узлы, которые находятся после них и получают лимфу от нескольких региональных лимфатических узлов, называют собирающими узлами, но они отличаются от регионарных лимфатических узлов только своим местонахождением. В лимфатическом узле лимфоидная ткань полностью окружена оболочкой из плотной соединительной ткани, образуя бобовидное тело размерами в несколько миллиметров. Несколько соединительнотканных оболочек проходят от внешней оболочки внутрь и вместе с основной сетью из ретикулярной соединительной ткани разделяют лимфатический узел на отдельные ячейки этой сети, где размещаются многочисленные лимфатические узелки (лимфатические фолликулы). Несколько входящих лимфатических сосудов пронизывают капсулу с одной стороны, в то время как покидают лимфатический узел обычно только один или два сосуда с противоположной стороны. В этих участках также входят и выходят кровеносные сосуды. При прохождении через лимфатический узел лимфатическая жидкость имеет значительный контакт с поверхностью лимфатической ткани. Клетки системы макрофагов контролируют и поглощают с помощью фагоцитоза чужеродные тела, болезнетворные микроорганизмы и остатки клеток. Когда воспаление поражает область, откуда они собираются, лимфатические узлы увеличиваются, становятся болезненными и легко прощупываются пальцами. В то же время макрофаги стимулируют лимфоциты к пролиферации (делению) и образованию специфических антител. Раковые клетки с током лимфы также достигают лимфатических узлов и таким путем могут образовывать в них метастазы. От одного лимфатического узла плазматические клетки, образующие антитела, достигают других лимфатических узлов и в конце концов — системы кровообращения через выходящие лимфатические сосуды.

Селезенка - это единственный лимфоидный орган в системе кровообращения и может рассматриваться как орган контроля и фильтрации крови. Она отделяет старые эритроциты и обеспечивает иммунологический контроль крови. Селезенка мягкая, размером приблизительно с кулак (150-200 г) и имеет форму кофейного зерна. Она лежит слева в верхней левой части брюшной полости под диафрагмой и обычно хорошо защищена ребрами от внешних воздействий. Если разрезать свежую селезенку, невооруженным глазом можно увидеть ее макроскопическую структуру, которая состоит из красной паренхимы (красной пульпы), покрытой многочисленными небольшими белыми узелками, окруженными соединительнотканными оболочками. На поверхности среза также можно увидеть разрезанные оболочки лимфатических сосудов (периартериальные лимфатические влагалища). Селезеночные узелки и лимфатические оболочки (периартериальные лимфатические влагалища) состоят из лимфатической ткани (белая пульпа). Красная и белая пульпа встроены в крепкую сеть соединительнотканных септ (трабекул), которые вдаются внутрь капсулы. Красная пульпа (около 80% объема селезенки) состоит из сети ретикулярной соединительной ткани, пересеченной сложной системой кровеносных сосудов. Каждое из самых маленьких ответвлений кровеносных сосудов является центральным сосудом, идущим сквозь селезеночный узелок. Внутри лимфатического узелка лимфатические фолликулы распределены в форме лимфатических тяжей, здесь находятся В-лимфоциты. Внутри лимфатических оболочек (периартериальных лимфатических влагалищ) лимфатические фолликулы отсутствуют, здесь преобладают Т-лимфоциты. Роль селезенки в иммунологических процессах как органа иммунной системы заключается в образовании антител тогда, когда антигены по кровеносной системе достигают лимфатических фолликулов. От центральной артерии ответвляются многочисленные капилляры, каждый из них окружен веретеновидной оболочкой из плотно упакованных макрофагов. Затем капилляры широко входят в сеть ретикулярной соединительной ткани (красную пульпу), окружающую каждый селезеночный венозный синус (открытое кровообращение). Старые эритроциты во время своего прохождения через ретикулярную соединительную ткань разрушаются. Некоторые капилляры могут впадать прямо в венозный синус (закрытое кровообращение). Ретикулярные клетки образуют стенки венозных синусов, между ними остаются более или менее широкие проходы. Здесь эритроциты должны проходить сквозь узкие проходы, которые могут быть преодолены только неповрежденными гибкими клетками. Непригодные эритроциты уничтожаются с помощью фагоцитоза и разрушаются ретикулярными клетками. Во время болезней, сопровождающихся усиленным распадом клеток крови (например, при малярии), селезенка может значительно увеличиваться. Наконец, в селезенке могут запасаться вещества, которые повторно используются, например железо после распада гемоглобина.

Лимфатические ткани слизистых оболочек - Миндалины: Зевные (небные), аденоидная (глоточная) и язычная составляют вместе Вальдейерово миндальное (лимфатическое) кольцо. К этому нужно добавить лимфатическую ткань глоточной стенки, трубные миндалины (миндалины евстахиевой трубы, tonsilla tubaria), которые лежат близко от евстахиевой трубы (соединение между средним ухом и глоткой). Миндальные железы лежат под эпителием ротовой полости и в основе их структуры также находится ретикулярная соединительная ткань, содержащая лимфатические фолликулы. Во многих местах эпителий глубоко вдается в лимфатические ткани, увеличивая поверхностный контакт. Таким образом, антигены, попадающие через нос и рот, могут иметь своевременный контакт с иммунными клетками и активировать специфические механизмы защиты. Например, во время массированного бактериального вторжения лимфатические фолликулы увеличиваются в результате значительного увеличения количества лимфоцитов, образующих антитела. Давление в соединительнотканной капсуле становится очень болезненным (тонзиллит). В раннем детстве часто наблюдается увеличение аденоидов (глоточных полипов, общеизвестных как носовые полипы) в месте перехода от носа к глотке (в хоанах). Это может затруднить дыхание через нос. Лимфатические ткани, ассоциированные с кишечником (например, пейеровы бляшки) Благодаря большой поверхности, кишечник играет центральную роль в иммунитете. Действительно, 70-80% всех клеток, образующих антитела, находятся в стенках кишечника, остальные распределены между другими вторичными лимфатическими органами, сосудистой системой и соединительной тканью. Рассеянные скопления и слабые объединения лимфоцитов (лимфатических фолликулов) можно обнаружить по всему желудочно-кишечному тракту, который из-за своего непосредственного контакта с поступившими питательными веществами служит идеальными воротами для входа антигенов. Организованная лимфатическая ткань находится в червеобразном отростке (аппендиксе) и в конечном отделе тонкого кишечника (подвздошной кишке), где она образует пейеровы бляшки в подслизистой оболочке и в соединительной ткани слизистой оболочки (mucosa) подвздошной кишки. Это объединения от пяти до сотни лимфатических фолликулов, лежащих в чешуйчатых цепочках. Они имеют диаметр 1-12 см и лежат параллельно оси кишечника, обычно на стороне, противоположной брыжейке. Они развиваются перед рождением, и их можно увидеть в тонком кишечнике даже позже — в старости. Область лимфатических фолликулов не имеет ворсинок и крипт. Над лимфатическими фолликулами соединительная ткань слизистой кишечника, покрытая клетками слизистой, изгибается дугой, как купол. В эпителии слизистой кишечника рассредоточены специфические клетки, которые, по-видимому, выборочно узнают и соединяются с антигенными веществами.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации