Иммунный ответ организма

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Введение

1. Пути и механизмы регуляции иммунного ответа

2. Нейроиммунное взаимодействие

3. Симпатический отдел вегетативной нервной системы и регуляция иммунного ответа

4. Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы и регуляция иммунного ответа

5. Нейропептиды и регуляция иммунного ответа

6. Регуляция иммунного ответа

7. Гормоны

8. Схема основных путей взаимодействия нейроэндокринной и иммунной систем в целостном организме

Заключение

Список использованных источников и литературы

Введение

Иммунный ответ организма - процесс высоко специфический, однако его интенсивность неспецифически регулируется нейрогуморальным способом.

На современном этапе исследований нейрогуморальной регуляции происходит анализ ее механизмов, изучаются возможные мишени нейрогуморальных воздействий, нервные и гуморальные компоненты их передачи, причем в последние годы арсенал гуморальных факторов, участвующих в реализации связи между нервной и иммунной системами существенно увеличился, что обусловлено обнаружением роли в этом процессе регуляторных пептидов.

В целостном организме работа иммунной системы коррегируется мозгом. К структурам мозга, модулирующим интенсивность иммунного ответа относят такие зоны, как заднее гипоталамическое поле, переднее гипоталамическое поле, гиппокамп, ретикулярная формация среднего мозга, ядра шва, миндалины.

Вегетативная нервная система, ее симпатический и парасимпатический отделы, может участвовать в реализации центрально обусловленных изменений интенсивности иммунных реакций. Эта передача, по-видимому, может осуществляться через нейромедиаторы, которые воспринимаются рецепторами, расположенными на лимфоидных клетках, и через систему вторичных передатчиков - циклических нуклеотидов - изменяют метаболизм и функциональную активность лимфоцитов.

Центральная модуляция функций иммунной системы может осуществляться, разумеется, и через эндокринную систему, т.е. посредством центрально обусловленных изменений уровня различных гормонов в крови.

1. Пути и механизмы регуляции иммунного ответа

Гормональные, нервные и нервнопептидные пути относят к основным способам передачи модулирующих сигналов от головного мозга к иммунной системе. Нервная и гуморальная регуляция осуществляется с помощью нейромедиаторов, нейропептидов и гормонов.

Каковы же их пути воздействия на иммунные клетки? Известно, что как строма, так и паренхима лимфоидных органов снабжена нервами симпатической и парасимпатической системы. Нейромедиаторы и нейропептиды достигают органов иммунной системы с помощью аксоплазматического транспорта, т.е. по аксонам симпатических и парасимпатических нервов. Гормоны же выделяются эндокринными железами непосредственно в кровь и доставляются к органам иммунной системы. Действие гормонов, нейромедиаторов и пептидов непосредственно на клетки происходит при их связывании с рецепторами клетки на мембране, в цитоплазме или ядре.

Существуют две основные клеточные регуляторные системы. Одна из них контролируется стероидными и тиреоидными гормонами. Свободные молекулы этих гормонов диффундируют в клетки и связываются с цитоплазматическими рецепторами. Затем гормонорецепторный комплекс связывается с определенными участками хроматина и влияет на синтез мРНК и определенных белков.

В отличие от преимущественно ядерных эффектов стероидных гормонов, пептидные гормоны и нейромедиаторы взаимодействуют с рецепторами, расположенными на мембране и регулирующими ферментативные системы мембраны и цитоплазмы. Это ведет к изменению мембраной проницаемости для ионов кальция. Они поступают внутрь, образуют комплекс с белком кальмодулином и активируют АЦ (аденилатциклазу) и ГЦ (гуанилатциклазу). Это одни из важнейших мембранных ферментов, катализирующих образование цАМФ (аденозинмонофосфата) и цГМФ (гуанозинмомнофосфата), которые, в свою очередь, запускают цепь ферментативных реакций, влияющих на функциональную активность клетки. Активацию системы цАМФ связывают с подавлением функций лимфоидных клеток, а активацию системы цГМФ со стимуляцией их функций.

2. Нейроиммунное взаимодействие

В последнее десятилетие выявлены конкретные медиаторы, с помощью которых реализуется взаимосвязь между иммунокомпетентными и нервными клетками. Открытие иммуномодулирующих свойств нейропептидов позволило существенно дополнить представление о механизмах передачи сигналов от нервной системы к иммунной. На иммунокомпетентных клетках обнаружены рецепторы ко многим известным нейропептидам, что доказывает их участие в реализации эфферентного звена нейроиммунного взаимодействия.

3. Симпатический отдел вегетативной нервной системы и регуляция иммунного ответа

Известно, что лимфоидные органы богато снабжены нервами СО ВНС. Катехоламины, выделяющиеся нервными окончаниями, способны воздействовать на пролиферацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток через специфические рецепторы, расположенные на их клеточной мембране. В то же время имеются данные о том, что в лимфоидных органах содержатся клетки, которые по своим гистохимическим и иммуногистохимическим свойствам могут быть отнесены к АПУД-системе. АПУД-система - это специализированная система, которые располагаются практически во всех жизненно важных органах, участвуют в поддержании гомеостаза на органном уровне путем выработки биогенных аминов и пептидных гормонов. Спектр продуцируемых ими биологически активных веществ в органах иммунной системы выглядит следующим образом:

а) тимус - серотонин, мелатонин, катехоламины;

б) костный мозг - серотонин, мелатонин, СТГ (соматотропный гормон);

в) селезенка - гистамин, серотонин;

г) лимфоузлы - гистамин.

Выработка указанных биологически активных веществ подразумевает возможность их воздействия на расположенные рядом иммунокомпетентные клетки, в частности, те из них, на мембране которых экспрессированы адренорецепторы. Следовательно, возможное регулирование пролиферации и дифференцировки этих клеток клетками АПУД-системы, видимо, принципиально сходно с соответствующими эффектами катехоламинов, продуцируемыми симпатическими нервными окончаниями. Тем более, что в процессе иммунизации экспериментальных животных количество "апудоцитов" и синтезируемых ими биологически активных веществ существенно меняется.

Новый подход к оценке роли апудоцитов в иммунной системе связан с более глубоким изучением секреторной активности клеток в органах иммунитета. Речь идет о субпопуляции лимфоцитов - естественных киллерах (NK). По своим морфологическим характеристикам эти клетки относят к категории больших гранулярных лимфоцитов. Они способны оказывать цитотоксический эффект на клетки с чужеродной антигенной структурой. Особое значение NK-клетки приобретают при опухолевом процессе. Клетки в состоянии злокачественной трансформации, обычно, обладают низкой способностью вызывать специфический иммунный ответ. Тогда одним из ведущих защитных механизмов становится цитотоксическое повреждение опухолевых клеток с участием естественных киллеров. Контакт с опухолевой мишенью провоцирует процесс дегрануляции NK-клеток с выделением биологически активных веществ, среди которых определенное место занимают биогенные амины, способные оказывать выраженное тормозящее действие на процессы клеточного деления и рост опухоли. Таким образом, цитотоксический эффект в отношении конкретных клеток-мишеней перерастает в антипролиферативное воздействие NK на опухоль в целом.

Появились также сообщения, что иммунокомпетентные клетки также способны синтезировать нейроактивные вещества, в том числе катехоламины. Следовательно, логично выделить следующие звенья, включающиеся в лимфозных органах после антигенного воздействия: нервные окончания СО ВНС, апудоциты и собственно иммунокомпетентные клетки.

4. Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы и регуляция иммунного ответа

Как в строме, так и в паренхеме лимфоидных органов имеются нервные окончания из ПО ВНС. Известно, что ацетилхолин (нейромедиатор ПО ВНС) обладает способностью как стимулировать, так и подавлять пролиферацию лимфоцитов, причем влияние медиатора на данный процесс зависит от исходной интенсивности метагениндуцированной пролиферации.

Была сформулирована концепция о возможном механизме влияния эндогенного ацетилхолина на иммунный ответ. В основе иммуностимулирующего влияния нейромедиатора может лежать его способность усиливать продукцию интерлейкина-1 и, возможно, интерферона. Так, известно, что указанные гуморальные факторы оказывают воздействие на пролиферацию и дифференцировку клеток В-звена иммунитета. Они способствуют образованию зрелых В-лимфоцитов из пре-В-элементов и тем самым могут стимулировать гуморальный иммунный ответ. Имеются сведения, что гамма-интерферон может стимулировать дифференцировку В-лимфоцитов на поздних этапах и выполнять функции фактора некроза опухоли, может являться хелперным и диффенцировочным фактором, обладает антисупрессорным действием.

5. Нейропептиды и регуляция иммунного ответа

Большой интерес вызывают исследования роли нейропептидов в регуляции иммунного ответа. В последние годы были получены данные о выделении нейропептидов из гипофиза, надпочечников, щитовидной железы в кровь при стрессовых состояниях, а также из периферической нервной системы в иннервируемые ткани, в том числе лимфоидные; о продуцировании пептидов клетками АПУД-системы, в том числе лимфоидных органов. Наличие рецепторов, наряду со способностью самих иммунокомпетентных клеток продуцировать нейропептиды, создает вероятность их участия в межклеточных кооперативных процессах. По аналогии с данными о влиянии гормонов и нейромедиаторов можно предположить, что нейропептиды воздействуют на иммунные клетки через специфические рецепторы при помощи циклических нуклеотидов.

6. Регуляция иммунного ответа

6.1 Регуляция иммунного ответа адренокортикотропным гормоном

АКТГ оказывает влияние на функцию по крайней мере трех типов иммунокомпетентных клеток: Т-, В-лимфоцитов и макрофагов.

Действие АКТГ на иммунные клетки-мишени реализуется через С-концевой фрагмент молекулы. В отличие от супрессирующего влияния на антителообразование, АКТГ усиливает рост и дифференцировку В-клеток.

Множественность эффектов АКТГ на В-клетки (подавление антителопродукции и усиление пролиферативной активности) может быть связана с характером действия АКТГ на В-лимфоциты различной стадии зрелости и с различиями в экспрессии рецепторов для АКТГ на разных клетках-мишенях. Синтез АКТГ и эндорфинов иммунных клеток индуцируется кортиколиберином.

6.2 Регуляция иммунного ответа тиротропином

ТТГ является одним из первых гормонов гипофиза, иммунорегулятор ные свойства которого были хорошо изучены в системе in vivo. Наиболее полно исследовано его влияние на развитие гуморального иммунитета. В физиологических концентрациях ТТГ усиливает антителопродукцию, к тимус-зависимому антигену. Для реализации эффекта ТТГ необходимо присутствие Т-лимфоцитов, т.е. его действие опосредуется через Т-лимфоциты. Помимо клеток гипофиза, ТТГ может синтезироваться Т-лимфоцитами периферической крови после их стимуляции метагеном st enterotoxin, а также в присутствии тиролиберина.

6.3 Регуляция иммунного ответа соматотропином

СТГ, продуцируемый гипофизом, является следующим после тиротропина гормоном, иммуннорегуляторные свойства которого хорошо изучены в системе in vivo. При развитии Т-клеточного иммунодефицита СТГ стимулирует пролиферацию и дифференцировку Т-клеток-эффекторов. Усиление генерации цитотоксических Т-клеток под влиянием СТГ также наблюдается после предварительной обработки их инсулином.

6.4 Регуляция иммунного ответа аргинин-вазопрессином и окситоцином

Нейрогипофизарные гормоны АВП и окситоцин в очень низких концентрациях способны замещать функцию интерлейкина-2. Хелперный сигнал АВП реализуется через N-концевой гексапептид молекулы, где ведущую роль играет фенилаланин в положении 3. Ингибиторы вазотонического действия болкируют и его иммунологические эффекты.

В тимусе выявлен нейроэндокринный пептидный гормон нейрофизин, биологическая активность которого подобна окситоцину.

Регуляция иммунного ответа веществом p и соматостатином. Пептиды периферической нервной системы - вещество p и соматостатин, принимают участие в регуляции иммунологических функций и играют важную роль в реакциях воспаления

Обнаружено участие вещества p и соматостатина в развитии реакции гиперчувствительного немедленного типа. Указанные эффекты этих пептидов связаны, по-видимому, с их участием в регуляции нецитотоксической дегрануляции тучных клеток и базофилов. Физиологические концентрации нейропептидов усиливают секрецию гистамина тканевыми и циркулирующими тучными клетками. Кроме того, вещество p и сомастатин оказывают моделирующее влияние на клетки, включающиеся в развитие реакций гиперчувствительности замедленного типа и клеточный иммунитет.N-концевой тетрапептидный фрагмент вещества p усиливает фагоцитарную активность макрофагов. Вещество p индуцирует продукцию лимфокинов и монокинов, усиливает пролиферативную активность Т-клеток, а соматостатин ее подавляет. Известно, что соматостатин и его предшественники могут синтезироваться базофилами, а вещество p - эозинофилами.

7. Гормоны

7.1 Глюкокортикоидные гормоны и иммунологические процессы

Влияние глюкокортикоидов на реализацию гуморального иммунного ответа в определенных культуральных условиях может зависеть от соотношения Т- и В-клеток. Глюкокортикоиды способны активировать не только вызванную присутствием антигена, но и спонтанную продукцию иммуноглобулинов в клеточных культурах, причем этот эффект проявляется в широком диапазоне концентраций гормонов. Глюкокортикоиды способны ингибировать продукцию и других гуморальных факторов, вырабатываемых активированными клетками иммунной системы. Так, показано снижение продукции лимфоцитами фактора, угнетающего миграцию лейкоцитов.

Важно подчеркнуть, что ИЛ-1 и ИЛ-2, а также интерферон в витральных условиях обладают способностью предотвращать или отменять угнетающее действие глюкокортикоидов на функциональную активность клеток иммунной системы. Это свойство представляет существенный интерес в связи с возможным использованием препаратов интерлейкинов в качестве агентов, защищающих иммунную систему от часто встречающихся в клинической практике нежелательных последствий применения фармакологических доз глюкокортикоидных препаратов.

7.2 Гормоны половых желез и функции иммунной системы

Гормоны репродуктивной системы способны влиять на иммунологические функции. Это действие реализуется через специфические рецепторы, существование которых в лимфоидных клетках подтверждено прямыми радиохимическими методами. Фармакологические дозы эстрогенов и андрогенов вызывают снижение массы тимуса, активности иммунокомпетентных клеток, подавляют проявление гуморальных и клеточных иммунных реакций.

7.3 Гормоны щитовидной железы и паращитовидной желез и иммунологические процессы

Гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин при экзогенном введении существенно изменяют функциональную активность иммунной системы и отдельных популяций иммунокомпетентных клеток. Их действие реализуется через цитоплазматические и ядерные рецепторы.

Т оказывает стимулирующее влияние на фагоцитарную активность лейкоцитов, Т оказывает активирующее влияние на цитотоксические функции лимфоцитов периферической крови человека. Возможно, что в механизмах влияния стимулирующего действия тиреоидных гормонов на функции иммунокомпетентных клеток может играть роль их влияние на количество эпителиальных клеток тимуса.

7.4 Гормоны поджелудочной железы и функции иммунной системы

Инсулин обладает выраженными стимулирующими свойствами при введении животным с нарушениями иммунного ответа, вызванного экспериментальным алаксоновым диабетом. Важно заметить, что инсулин при экзогенном многократном применении выступает как антиген, вызывая выраженный гуморальный ответ, что создает дополнительную проблему в оценке механизмов их влияния на иммунную систему.

7.5 Гормоны эпифиза и иммунный ответ

Обнаружено существенное иммуностимулирующее влияние мелатонина на иммунные процессы. Он стимулирует образование антителообразующих клеток. Введение гормона в организм полностью восстанавливает нарушение иммунных реакций, наблюдающихся после блокады функций эпифиза, вызванной сменой светового режима или блокатором бета-адренергических рецепторов пропанолом. Поскольку блокатор опиоидных рецепторов налтрексон полностью отменяет стимулирующий эффект мелатонина при введении in vivo, предполагается, что опиоидные пептиды могут вовлекаться в реализацию влияния этого гормона на иммунную систему.

7.6 Гормоны гипофиза и функции иммунной системы

Гормоны гипофиза представляют группу соединений пептидной природы, чрезвычайно разнородную по биологическим свойствам. Это, с одной стороны, гормоны, непосредственно реализующие свои специфические эффекты на метаболизм тканей (АКТГ, СТГ, вазопрессин, окситоцин), с другой стороны, реализующие свои специфические эффекты через гормоны периферических эндокринных желез. Однако, как выяснено работами последних лет, тропные гормоны способны изменять активность метаболизма и функции различных клеток, в том числе клеток иммунной системы, влияя не только через гормоны соответствующих периферических эндокринных желез, но и прямо на эти клетки. Влияние гормонов гипофиза на иммунную систему было рассмотрено выше в разделе "Нейропептиды и регуляция иммунного ответа".

8. Схема основных путей взаимодействия нейроэндокринной и иммунной систем в целостном организме

иммунный организм метаболизм лимфоцит

Антиген вызывает активацию антиген-чувствительных клеточных элементов, которые продуцируют множество биологически активных агентов, в том числе цитокины, биогеноамины, гормоны, регуляторные пептиды.

Эти агенты, с одной стороны, вызывают межклеточное взаимодействие в иммунной системе (штриховые стрелки вниз), с другой - вызывают стимуляцию функций нейроэндокринной системы (штриховые стрелки вверх), действуя прямо или опосредованно на центральные регулирующие структуры ЦНС. Сходным образом могут действовать медиаторы, освобождаемые эффекторными клетками. Антиген, по-видимому, может активировать нервные структуры и другими путями, не связанными со стимуляцией иммунокомпетентных клеток. Вызванная антигеном активация нейроэндокринных функций (или введение экзогенных гормонов) через специфические рецепторы иммунокомпетентных клеток изменяет функции как антигенчувствительных, так и эффекторных клеток (сплошные стрелки вниз). Характер этих изменений - стимуляция (+) или торможение (-) зависят от природы гормонов (медиатора), интенсивности гормонального сдвига (или дозы экзогенного гормона) и характеристик клеток-мишеней.

Заключение

В медицине вопросами стимуляции депрессии иммунной системы в целом и ее отдельных клеточных популяций занимается иммунокоррекция. Иммунодепрессивная терапия возникла в клинике в связи с трансплантационной хирургией. Иммуностимулирующая терапия применяется при врожденных иммунодефицитах. Иммунодепрессивная и стимулирующая терапия основана на принципах тотальной депрессии и стимуляции иммунного ответа.

В настоящее время ведется поиск средств и способов избирательного воздействия на отдельные субпопуляции клеток иммунной системы. Изыскание средств направленного воздействия на главные регуляторные клетки, на Т-хелперы и Т-супрессоры с нахождением путей их избирательной активации или подавлением даст возможность клинической медицине целенаправленно регулировать иммунные процессы, так как эти два типа клеток определяют активность развития всех вариантов иммунитета.

Основная задача иммунокоррекции - найти способы активации супрессии не иммунной системы в целом, а отдельных ее звеньев.

Список использованных источников и литературы

1. В.В. Абрамов. "Взаимодействие иммунной и нервной систем". - Новосибирск: Наука, 1988.

2. Р.В. Петров. "Иммунология". - М.: Медицина, 1987.

3. Е.А. Корнева, Э.К. Шхинек. "Гормоны и иммунная система". - Л.: Наука, 1988.

4. Ф. Маррак, Дж. Каплер. Т-клетка и ее рецепторы//"В мире науки", N 4, апрель 1986.

5. Т.В. Половцева. Понятие о структуре и функциях иммунной системы//"Гематология и трансфузиология", N 3, апрель 1993.

Размещено на Allbest.ru