Первичный и вторичный иммунный ответ. Иммунологическая память

Размещено на http://www.allbest.ru/

Первичный и вторичный иммунный ответ. Иммунологическая память

Введение

Иммунная система -- 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.

Конечной целью иммунной системы является уничтожение чужеродного агента, которым может оказаться болезнетворный микроорганизм, инородное тело, ядовитое вещество или переродившаяся клетка самого организма. Этим достигается биологическая индивидуальность организма.

В иммунной системе развитых организмов существует множество способов обнаружения и удаления чужеродных агентов, этот процесс называется иммунным ответом. Все формы иммунного ответа можно разделить на приобретённые и врождённые реакции. Основное различие между ними в том, что приобретённый иммунитет высокоспецифичен по отношению к конкретному типу антигенов и позволяет быстрее и эффективнее уничтожать их при повторном столкновении. Антигенами называют вызывающие специфические реакции организма молекулы, воспринимаемые как чужеродные агенты. Например, у перенёсших ветрянку, корь, дифтерию людей часто возникает пожизненный иммунитет к этим заболеваниям. В случае аутоиммунных реакций антигеном может служить молекула, произведенная самим организмом.

Иммунная система человека и других позвоночных представляет собой комплекс органов и клеток, способных выполнять иммунологические функции. Прежде всего, иммунный ответ осуществляют лейкоциты. Бомльшая часть клеток иммунной системы происходит из кроветворных тканей. У взрослых людей развитие этих клеток начинается в костном мозге. Лишь T-лимфоциты дифференцируются внутри тимуса (вилочковой железы). Зрелые клетки расселяются в лимфоидных органах и на границах с окружающей средой, около кожи или на слизистых оболочках.

1. Клетки иммунной системы

Центральная роль в иммунном ответе всегда принадлежит лейкоцитам. Лейкоциты (белые кровяные тельца) часто ведут себя подобно независимым одноклеточным организмам, и представляют собой главное клеточное звено врождённого (гранулоциты и макрофаги) и приобретённого (в первую очередь лимфоциты, но их действия тесно связаны с клетками врождённой системы) иммунитета. К клеткам, воплощающим неспецифическую («врождённую») иммунную реакцию, относятся фагоциты (макрофаги, нейтрофилы и дендритные клетки), тучные клетки, базофилы, эозинофилы и естественные киллеры. Эти клетки распознают и уничтожают чужеродные частицы путём фагоцитоза (заглатывания и последующего внутриклеточного переваривания) либо, в случае крупных чужеродных тел (например, паразитов или крупных опухолевых клеток), путём выделения разрушительных частиц при непосредственном контакте. Кроме того, осуществляющие неспецифический иммунитет клетки являются важными посредниками в процессе активации механизмов приобретённого иммунитета.

Лимфоциты - Клетки иммунной системы, на которые возложены ключевые функции по осуществлению приобретённого иммунитета, относятся к лимфоцитам, которые являются подтипом лейкоцитов. Большая часть лимфоцитов отвечает за специфический приобретённый иммунитет, так как могут распознавать возбудителей инфекции внутри или вне клеток, в тканях или в крови. Лимфоциты представлены двумя большими популяциями -- В-клетками и Т-клетками, которые ответственны за специфическое распознавание антигенов.

Специфическое иммунологическое распознавание патогенных организмов - это всецело функция лимфоцитов, поэтому именно они инициируют реакции приобретенного иммунитета. Все лимфоциты происходят из стволовых клеток костного мозга, но Т-лимфоциты затем развиваются в тимусе, тогда как В-лимфоциты продолжают свое развитие в красном костном мозге (у взрослых особей млекопитающих). На лимфоидные клетки приходится примерно 20% циркулирующих с кровотоком лейкоцитов.

В-клетки. Каждая В-клетка генетически запрограммирована на синтез поверхностного рецептора, специфичного к одному определенному антигену. Встретив и распознав этот антиген, В-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул, называемых антителами. Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал В-клетки.

Т-клетки. Имеется несколько субпопуляций Т-клеток с различными функциями. Одни взаимодействуют с В-клетками, помогая им размножаться, созревать и образовывать антитела. Другие взаимодействуют с мононуклеарными фагоцитами, способствуя разрушению локализованных в них микроорганизмов. Обе эти субпопуляции Т-клеток названы хелперными Т-клетками (Тх). Третья субпопуляция Т-клеток осуществляет разрушение клеток организма, зараженных вирусами или иными внутриклеточно размножающимися патогенными микробами. Этот тип активности Т-клеток назван цитотоксичностью, а сами клетки соответственно цитотоксическими Т-лимфоцитами (Тц). Как правило, распознавание антигена Т-клетками происходит только при том условии, что он презентирован на поверхности других клеток в ассоциации (комплексе) с молекулами МНС (главным комплексом гистосовместимости). В распознавании участвует специфичный к антителу Т-клеточныи рецептор ( ТкР), функционально и структурно сходный с той поверхностной молекулой Ig, которая у В клеток служит антигенсвязывающим рецептором. Свои функции воздействия на другие клетки Т-лимфоциты осуществляют путем выделения растворимых белков -- цитокинов, которые передают сигналы другим клеткам, или путем прямых межклеточных контактов.

Фагоциты. Одну из важнейших групп лейкоцитов составляют фагоцитирирущие клетки: мононуклеарные фагоциты (моноциты / макрофаги) и полиморфоноядерные гранулоциты (нейтрофилы). Они способны связывать микроорганизмы на своей поверхности, а затем поглощать и уничтожать их. Эта функция основана на простых, неспецифических механизмах распознавания и относится к проявлениям врожденного иммунитета . Поэтому фагоциты образуют первую линию защиты против инфекции, стратегически располагаясь в тех тканях организма, где возможно попадание инфекционных частиц. Фагоциты обычно циркулируют по организму в поисках чужеродных материалов, но могут быть призваны в определённое место при помощи цитокинов. После поглощения чужеродного микроорганизма фагоцитом он оказывается в ловушке внутриклеточного пузырька, который называется фагосомой. Фагосома сливается с другим пузырьком -- лизосомой, в результате чего формируется фаголизосома. Микроорганизм погибает под воздействием пищеварительных ферментов, либо в результате дыхательного взрыва, при котором в фаголизосому высвобождаются свободные радикалы. Фагоцитоз эволюционировал из способа получения захвата питательных веществ, но эта роль у фагоцитов была расширена, став защитным механизмом, направленным на разрушение патогенных возбудителей. Фагоцитоз, вероятно, представляет собой наиболее старую форму защиты макроорганизма, поскольку фагоциты обнаруживаются как у позвоночных, так и у беспозвоночных животных.

Цитотоксические клетки распознают и уничтожают инфицированные клетки организма.

Цитотоксичностью, направленной на другие клетки организма, обладает ряд клеток иммунной системы. Наиболее важны из них, вероятно, Тц-клетки.

Гранулоциты или зернистые лейкоциты, -- подгруппа белых клеток крови, характеризующихся наличием крупного сегментированного ядра и присутствием в цитоплазме специфических гранул.

Нейтрофильные гранулоциты или нейтрофилы, сегментоядерные нейтрофилы, нейтрофильные лейкоциты. Зрелые нейтрофилы имеют сегментированное ядро, то есть относятся к полиморфноядерным лейкоцитам, или полиморфонуклеарам.

Нейтрофилы способны к активному амёбоидному движению, к экстравазации (эмиграции за пределы кровеносных сосудов), и к хемотаксису (преимущественному движению в направлении мест воспаления или повреждения тканей).

Нейтрофилы способны к фагоцитозу, причём являются микрофагами, то есть способны поглощать лишь относительно небольшие чужеродные частицы или клетки. После фагоцитирования чужеродных частиц нейтрофилы обычно погибают, высвобождая большое количество биологически активных веществ, повреждающих бактерии и грибы, усиливающих воспаление и хемотаксис иммунных клеток в очаг. Нейтрофилы содержат большое количество миелопероксидазы, фермента, который способен окислять анион хлора до гипохлорита -- сильного антибактериального агента.

Нейтрофилы играют очень важную роль в защите организма от бактериальных и грибковых инфекций, и сравнительно меньшую -- в защите от вирусных инфекций. В противоопухолевой или антигельминтной защите нейтрофилы практически не играют роли.

Нейтрофильный ответ (инфильтрация очага воспаления нейтрофилами, повышение числа нейтрофилов в крови, сдвиг лейкоцитарной формулы влево с увеличением процента «юных» форм, указывающий на усиление продукции нейтрофилов костным мозгом) -- самый первый ответ на бактериальные и многие другие инфекции. Нейтрофильный ответ при острых воспалениях и инфекциях всегда предшествует более специфическому лимфоцитарному. При хронических воспалениях и инфекциях роль нейтрофилов незначительна и преобладает лимфоцитарный ответ (инфильтрация очага воспаления лимфоцитами, абсолютный или относительный лимфоцитоз в крови).

Базофильные гранулоциты или базофилы, сегментоядерные базофилы, базофильные лейкоциты -- подвид гранулоцитарных лейкоцитов. Содержат базофильное S-образное ядро, зачастую не видимое из-за перекрытия цитоплазмы гранулами гистамина и прочих аллергомедиаторов.

0,5 - 1% всех лейкоцитов крови составляют базофилы (около 50 клеток в 1 мкл). Эти клетки заполнены гранулами, в которых содержатся различные медиаторы, вызывающие при высвобождении воспаление в окружающей ткани. Выделение медиаторов происходит при активации базофилов и тучных клеток. Эти клетки могут также синтезировать и выделять ряд медиаторов, регулирующих иммунный ответ. Тучные клетки располагаются во всех тканях вблизи кровеносных сосудов и воздействуют посредством некоторых своих медиаторов на клетки сосудистой стенки. Базофилы сходны по функциям с тучными клетками, но в отличие от них циркулируют с кровью.

Естественные киллеры, натуральные киллеры (англ. Natural killer cells (NK cells)) -- большие гранулярные лимфоциты, обладающие цитотоксичностью против опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусами. В настоящее время NK-клетки рассматривают как отдельный класс лимфоцитов. NK выполняют цитотоксические и цитокин-продуцирующие функции. NK являются одним из важнейших компонентов клеточного врождённого иммунитета. NK формируются в результате дифференцировки лимфобластов (общих предшественников всех лимфоцитов).

Эти клетки были названными естественными киллерами, поскольку, по ранним представлениям, они не требовали активации для уничтожения клеток, не несущих маркеров главного комплекса гистосовместимости I типа.

Основная функция NK - уничтожение клеток организма, не несущих на своей поверхности MHC1 и таким образом недоступных для действия основного компонента противовирусного иммунитета - Т-киллеров. Уменьшение количества MHC1 на поверхности клетки может быть следствием трансформации клетки в раковую или действием вирусов, таких как папилломавирус и ВИЧ.

NK являются цитотоксичными; в их цитоплазме находятся маленькие гранулы, содержащие перфорин и протеазы. Перфорин выделяется непосредственно возле инфицированной клетки и образует поры в её клеточной мембране, через которые заходят протеазы и другие молекулы, приводя к апоптозу или осмотическому лизису клетки. Выбор между апоптозом и лизисом имеет большое значение, поскольку при лизисе зараженной вирусом клетки произойдет освобождение вирионов, а апоптоз приведет к разрушению вирусов вместе с клеткой.

Вспомогательные клетки регулируют воспаление.

Ряд других клеток иммунной системы участвует в воспалительной реакции, основная цель которой -- привлечение лейкоцитов и растворимых медиаторов иммунитета к очагу инфекции.

Кровяные пластинки (тромбоциты) -- мелкие плоские бесцветные тельца неправильной формы, в большом количестве циркулирующие в крови; это постклеточные структуры, представляющие собой окружённые мембраной и лишённые ядра фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга -- мегакариоцитов. Средняя продолжительность жизни кровяных пластинок составляет 2-10 суток, затем они утилизируются ретикулоэндотелиальными клетками печени и селезёнки. Функция тромбоцита заключается в предотвращении большой кровопотери при ранении сосудов, а также заживляет и регенерирует поврежденные ткани. Эти клетки, активированные в процессе свертывания крови или под действием комплексов антиген-антитело, также выделяют медиаторы воспаления.

Дендритные клетки или дендроциты (англ. Dendritic cells, DC) -- это гетерогенная популяция антиген-презентирующих клеток костномозгового происхождения. Основной функцией дендритных клеток является презентация антигенов Т-клеткам. Дендритные клетки также выполняют важные иммунорегуляторные функции, такие как контроль за дифференцировкой Т-лимфоцитов, регуляция активации и супрессии иммунного ответа. Важной особенностью дендритных клеток является способность захватывать из окружающей среды различные антигены при помощи фагоцитоза, пиноцитоза и рецептор-опосредованного эндоцитоза. Больше всего дендритных клеток находится в тканях, которые соприкасаются с внешней средой, например в толще эпителиального слоя слизистой оболочки кишечника, в подслизистой респираторного, желудочно-кишечного и урогенитального трактов.

Дендритные клетки поглощают антигены, процессируют и представляют на своей поверхности в комплексе с MHC I или MHC II классов. Только в таком виде Т-клетки способны распознать антиген и вслед за этим активироваться и развить иммунный ответ.

Иммунный ответ

Иммунный ответ представляет собой реакцию организма на внедрение в него микробов или различных ядов. В целом, любое вещество, чья структура отличается от структуры тканей человека способно вызвать иммунный ответ. Исходя из механизмов, задействованных в его реализации, иммунный ответ может быть различным. Иммунная система защищает организм от инфекции в несколько этапов, при этом с каждым этапом повышается специфичность защиты. Самая простая линия защиты представляет собой физические барьеры, которые предотвращают попадание инфекции -- бактерий и вирусов -- в организм. Если возбудитель проникает через эти барьеры, промежуточную неспецифическую реакцию на него осуществляет врождённая иммунная система. Врождённая иммунная система обнаруживается у всех растений и животных. На случай, когда возбудители успешно преодолевают воздействие врожденных иммунных механизмов, у позвоночных существует третий уровень защиты -- приобретённая иммунная защита. Эта часть иммунной системы адаптирует свою реакцию во время инфекционного процесса, чтобы улучшить распознавание чужеродного биологического материала. Такой улучшенный ответ сохраняется после уничтожения возбудителя в виде иммунологической памяти. Она позволяет механизмам приобретённого иммунитета развивать более быструю и более сильную ответную реакцию при каждом появлении такого же возбудителя.

Итак, любой иммунный ответ имеет две основные фазы:

* распознавание антигена;

* реакции, направленные на его устранение.

В реакциях приобретенного иммунитета распознавание антигена осуществляют лимфоциты, избирательно пролиферирующие благодаря клональной селекции.

Различают специфический и неспецифический иммунный ответ:

Неспецифический иммунный ответ - это первый этап борьбы с инфекцией он запускается сразу же после попадания микроба в организм. В его реализации задействованы система комплимента, лизоцим, тканевые макрофаги. Неспецифический иммунный ответ практически одинаков для всех типов микробов и подразумевает первичное разрушение микроба и формирование очага воспаления. Воспалительная реакция это универсальный защитный процесс, который направлен на предотвращение распространения микроба. Неспецифический иммунитет определяет общую сопротивляемость организма.

Специфический иммунитет это вторая фаза защитной реакции организма. Основной характеристикой специфического иммунного ответа является распознавание микроба и выработка факторов защиты направленных специально против него. Процессы неспецифического и специфического иммунного ответа пересекаются и во многом дополняют друг друга. Во время неспецифического иммунного ответа часть микробов разрушается, а их части выставляются на поверхности клеток (например, макрофагов). Во второй фазе иммунного ответа клетки иммунной системы (лимфоциты) распознают части микробов, выставленные на мембране других клеток, и запускают специфический иммунный ответ как таковой.

Специфический иммунный ответ может быть двух типов: клеточный и гуморальный.

· Клеточный иммунный ответ подразумевает формирование клона лимфоцитов (К-лимфоциты, цитотоксические лимфоциты), способных разрушать клетки мишени, мембраны которых содержат чужеродные материалы (например, вирусные белки).

Клеточный иммунитет задействован в ликвидации вирусной инфекции, а также таких типов бактериальных инфекций как туберкулез, проказа, риносклерома. Раковые клетки тоже разрушаются активированными лимфоцитами.

· Гуморальный иммунный ответ опосредован В-лимфоцитами, которые после распознания микроба начинают активно синтезировать антитела по принципу один тип антигена - один тип антитела. На поверхности одного микроба может быть множество различных антигенов, поэтому обычно вырабатывается целая серия антител, каждое из которых при этом направлено на определенный антиген.

Антитела (иммуноглобулины, Ig) - это молекулы белков, способные прилипать к определенной структуре микроорганизма, вызывая его разрушение или скорейшее выведение из организма. Существует несколько типов иммуноглобулинов, каждый из которых выполняет специфическую функцию.

Иммуноглобулины типа А (IgA) синтезируются клетками иммунной системы и выводятся на поверхность кожи и слизистых оболочек. В больших количествах IgA содержатся во всех физиологических жидкостях (слюна, молоко, моча). Иммуноглобулины типа А обеспечивают местный иммунитет, препятствуя проникновению микробов через покровы тела и слизистые оболочки.

Иммуноглобулины типа M (IgM) выделяются в первое время после контакта с инфекцией. Эти антитела представляют собой большие комплексы способные связывать сразу несколько микробов одновременно. Определение IgM в крови является признаком развития в организме острого инфекционного процесса.

Антитела типа G (IgG) появляются вслед за IgM и представляют собой основной фактор гуморального иммунитета. Этот тип антител защищает организм на протяжении длительного времени от различных микроорганизмов.

Иммуноглобулины типа Е (IgE) участвуют в развитии аллергических реакций немедленного типа, тем самым защищая организм от проникновения микробов и ядов через кожу.

Антитела вырабатываются во время всех инфекционных болезней. Период развития гуморального иммунного ответа составляет примерно 2 недели. За это время в организме вырабатывается достаточное количество антител для нейтрализации инфекции.

Клоны цитотоксических лимфоцитов и В-лимфоцитов сохраняются в организме длительное время и при новом контакте с микроорганизмом запускают мощный иммунный ответ. Присутствие в организме активированных иммунных клеток и антител против определенных типов антигенов носит название сенсибилизация. Сенсибилизированный организм способен быстро ограничивать распространение инфекции, предупреждая развитие болезни.

Для устранения патогенных микроорганизмов существуют различные эффекторные механизмы иммунного ответа.

Иммунная система располагает множеством механизмов для разрушения патогенных микробов, и каждый из них соответствует данному типу инфекции и конкретной стадии жизненного цикла возбудителя. Эти механизмы защиты часто называют эффекторными системами.

Нейтрализация При действии одной из самых простых эффекторных систем антителам достаточно только связаться с определенным возбудителем, чтобы оказать ему противодействие.

Фагоцитоз Гораздо чаще антитела реализуют свой эффект, активируя комплемент или действуя в качестве опсонинов, усиливающих поглощение микробов фагоцитами. Связавшись с опсонизированным микробом, фагоцитарная клетка поглощает его, окружая выступающими псевдоподиями. Псевдоподии сливаются, и микроб оказывается заключенным (эндоцитированным, интернализованным) в фагосому. Перерабатывают фагоциты поглощенный материал по-разному. Макрофаги, например, восстанавливают молекулярный кислород с образованием бактерицидных реакционноспособных метаболитов кислорода, которые секретируются в фагосому. Нейтрофилы содержат лактоферрин, который хелатирует железо, лишая некоторые бактерии этого необходимого элемента питания. Наконец, с фагосомой сливаются гранулы и лизосомы, наполняя возникшую фаголизосому ферментами, разрушающими ее содержимое.

Цитотоксические реакции и апоптоз Цитотоксические реакции -- это эффекторные иммунные механизмы, направленные против целых клеток, обычно против тех, которые слишком крупны для фагоцитоза. Такая клетка-мишень распознается либо специфичными антителами, взаимодействующими с компонентами ее поверхности, либо Т-клетками посредством антигенспецифичных ТкР. В отличие от фагоцитоза, при котором содержимое лизосом изливается в фагосому, в цитотоксической реакции атакующая клетка направляет содержимое своих гранул наружу, к клетке-мишени. Гранулы цитотоксических Т-клеток содержат соединения, называемые перфоринами, которые способны создавать каналы в наружной мембране клеток-мишеней. Некоторые цитотоксические клетки способны также своим сигналом включать программу саморазрушения клетки-мишени -- процесс апоптоза.

Типы иммунного ответа

Основываясь на том, была ли иммунная система предварительно знакома с антигеном или нет, различается два типа иммунного ответа: первичный и вторичный.

Первичный иммунный ответ

Первичный иммунный ответ возникает при первой встрече со специфическим антигеном.

Процесс образования антител при первой (первичной) встрече с антигеном отличается от такового после второго (повторного) контакта. При первичном ответе лаг-фаза имеет большую продолжительность, максимальный уровень антител ниже, а падение титров антител происходит быстрее, чем при вторичном иммунном ответе.

Различия между первичным и вторичным иммунным ответом выражены в наибольшей степени в тех случаях, когда антиген стимулирует как В-лимфоциты, так и Т-лимфоциты, т.е. когда речь идет о Т-зависимых антигенах.

Выделяют 4 стадии первичного иммунного ответа:

- На первой стадии, которая занимает 3-4 суток, антитела к соответствующему антигену в сыворотке отсутствуют. Хотя антиген распознается почти сразу после попадания в организм, проходит несколько дней, прежде чем выработается достаточное количество иммуноглобулина, чтобы можно было обнаружить увеличение уровня иммуноглобулинов в сыворотке. В течение этого латентного периода те B-клетки, с рецепторами которых прореагировал специфический антиген, проходят от шести до восьми последовательных циклов деления, прежде чем образуется достаточно большой клон плазматических клеток, секретирующих антитела.

- На второй стадии появляются IgM , спустя 10-14 суток после контакта с антигеном - IgG .

- На третьей стадии уровень антител остается постоянным.

- Четвертая стадия первичного иммунного ответа обычно растягивается на месяцы. Она характеризуется постепенным снижением уровня антител.

Вторичный иммунный ответ

Вторичный иммунный ответ возникает при повторной встрече с антигеном. Повторное распознавание происходит немедленно и производство иммуноглобулинов сыворотки, выявляемое при лабораторных исследованиях, происходит более быстро (за 2-3 дня), чем при первичном ответе. IgG основной иммуноглобулин, секретируемый во время вторичного ответа. Кроме того, пиковый уровень выше и снижение происходит более медленно, чем при первичном ответе. Способность вызывать специфический вторичный ответ функция иммунологической памяти. Этот специфический ответ необходимо дифференцировать от неспецифического увеличения уровня иммуноглобулинов (против антигенов, отличающихся от первоначального антигена).

Эффективность вторичного иммунного ответа прежде всего зависит от полноценности (достаточной интенсивности) первичного антигенного стимула, длительности интервала между первичным и вторичным введением антигена. В процессе иммунного ответа большое значение имеют антитела, поэтому в его развитии основная роль отводится В-системе лимфоцитов. Определенное значение имеет клеточный иммунитет, в развитии которого основная роль принадлежит Т-системе лимфоцитов.

Вторичный иммунный ответ, который возникает на повторное введение антигена, отличается от первичного следующими признаками:

* стимулируется введением меньшей дозы антигена;

* выработка антител начинается быстрее (индуктивная фаза сокращается до 5--6 ч);

* вырабатывается большее количество антител (не менее чем в 3 раза и более по сравнению с первичным ответом);

* пик синтеза иммуноглобулинов достигается раньше (на 3--5-й день);

* аффинитет антител (точность совпадения связи антитела с антигеном) выше;

* вырабатываются антитела большей авидности (свойство антител, характеризующее эффективность специфического иммунного комплекса, степень диссоциации комплекса, полноту нейтрализации антигена);

* иммуноглобулины класса IgG с самого начала характеризуются высокой аффинностью (при первичном иммунном ответе аффинность их вначале невысокая);

* синтезированные антитела дольше сохраняются в организме.

Сила иммунного ответа

Сила иммунного ответа зависит от реактивности организма, то есть от его способности реагировать на внедрение инфекции или ядов. Различаем несколько типов иммунного ответа в зависимости от его силы: нормоэргический, гипоэргический и гиперэргический (от греч. ergos - сила).

Нормоэргический ответ - соответствует силе агрессии со стороны микроорганизмов и приводит к их полному устранению. При нормоэргическом иммунном ответе повреждение тканей в ходе воспалительной реакции умеренно и не вызывает серьезных последствий для организма.

Гипоэргический ответ - слабее агрессии со стороны микроорганизмов. Поэтому при таком типе ответа распространение инфекции ограничивается не полностью, а само инфекционное заболевание переходит в хроническую форму.

Гиперэргический ответ развивается на фоне сенсибилизации организма по отношению к какому-либо антигену. Сила гиперэргического иммунного ответа во многом превышает силу агрессии микробов. В ходе гиперэргического иммунного ответа воспалительная реакция достигает значительных значений, что приводит к повреждению здоровых тканей организма. Возникновение гиперэргического иммунного ответа определяется особенностями микроорганизмов и конституциональными характеристиками самой иммунной системы организма. Гиперэргические иммунные реакции лежат в основе формирования аллергии.

2. Упрощенная схема иммунного ответа

Проникший в организм вирус эндоцитируется макрофагами и затем частично разрушается в эндоплазматическом ретикулуме. В результате образуются чужеродные фрагменты, которые экспонируются на клеточной поверхности макрофагов. Эти фрагменты «презентируются» специальной группой мембранных белков. Комплекс из вирусного фрагмента и белка главного комплекса гистосовместимости распознается и связывается Т-клетками с помощью специфических (Т-клеточных) рецепторов. Связывание приводит к активации этих Т-клеток и появлению их селективных копий ("клональная селекция"). В активации Т-клеток участвуют различные гормоноподобные Сигнальные белки, интерлейкины. Так, активированные макрофаги с презентируемым вирусным фрагментом секретируют IL-1, а Т-клетки продуцируют IL-2, который стимулирует их собственное клональное копирование и репликацию Т-хелперных клеток. Клонированные и активированные Т-клетки осуществляют различные функции в зависимости от их типа. Цитотоксические Т-клетки способны узнавать и связывать те клетки организма, которые инфицированы вирусами и на своих рецепторах несут фрагменты вируса. Цитотоксические Т-клетки секретируют перфорин -- белок, который делает проницаемой мембрану связанной инфицированной клетки, что и приводит к ее лизису. Т-Хелперы, напротив, связываются с В-клетками, которые презентируют на своей поверхности фрагменты вируса, связанные с белком ГКГС. Это ведет к селективному клонированию индивидуальных В-клеток и их массированной пролиферации. Интерлейкин стимулирует созревание В-клеток -- превращение в плазматические клетки, способные синтезировать и секретировать антитела.

3. Иммунологическая память

Иммунологическая память - способность иммунной системы организма после первого взаимодействия с антигеном специфически отвечать на его повторное введение. Механизм, лежащий в основе иммунологической памяти, окончательно не установлен. Наряду со специфичностью, иммунологическая память -- важнейшее свойство иммунного ответа.

Позитивная иммунологическая память проявляется как ускоренный и усиленный специфический ответ на повторное введение антигена. При первичном гуморальном иммунном ответе после введения антигена проходит несколько дней (латентный период) до появления в крови антител. Затем наблюдается постепенное увеличение кол-ва антител до максимума с последующим снижением. При вторичном ответе на ту же дозу антигена латентный период сокращается, кривая увеличения антител становится круче и выше, а её снижение происходит медленнее. После стимуляции антигеном происходит пролиферация лимфоцитов (расширение клона), что приводит к образованию большого количества клеток исполнительного звена, а также других малых лимфоцитов, которые повторно входят в митотический цикл и служат для пополнения группы клеток, несущих соответствующий рецептор. Предполагается, что так как эти клетки результат вызванной антигеном пролиферации, то они способны к усиленному ответу при повторной встрече с антигеном (то есть, они действуют как клетки памяти). B семействе В-клеток эти клетки могут также подвергнуться переключению синтеза с IgM на IgG, что объясняет немедленное производство этими клетками IgG во время вторичного иммунного ответа.

Позитивная иммунологическая память к антигенным компонентам окружающей среды лежит в основе аллергических заболеваний, а к резус-антигену (возникает при резус-несовместимой беременности)-- в основе гемолитических болезни новорождённых.

Негативная иммунологическая память -- это естественная и приобретённая иммунологическая толерантность, проявляющаяся ослабленным ответом или его полным отсутствием как на первое, так и на повторное введение антигена. Нарушение негативной иммунологической памяти к собственным антигенам организма является патогенетическим механизмом некоторых аутоиммунных заболеваний.

Иммунологическая память представляет собой разновидность биологической памяти, принципиально отличающуюся от нейрологической (мозговой) памяти по способу её введения, уровню хранения и объёму информации. Иммунологическая память при ответе на разные антигены различна. Она может быть краткосрочной (дни, недели), долговременной (месяцы, годы) и пожизненной. Основные носители иммунологической памяти -- долгоживущие Т- и В-лимфоциты. Из других механизмов иммунологической памяти (кроме клеток памяти) определенное значение имеют иммунные комплексы, цитофильные антитела, а также блокирующие и антиидиотипичные антитела. Иммунологическая память можно перенести от иммунного донора неиммунному реципиенту, переливая живые лимфоциты или вводя лимфоцитарный экстракт, содержащий «фактор переноса» или иммунную РНК. Информационная ёмкость -- до 106--107 бит на организм. У позвоночных включается более 100 бит в сутки. В филогенезе иммунологическая память возникла одновременно с нейрологической памятью. Полной ёмкости иммунологическая память достигает у взрослых животных со зрелой иммунной системой (у новорождённых и старых особей она ослаблена).

Заключение

Биологический смысл иммунитета -- обеспечение генетической целостности организма на протяжении его индивидуальной жизни. Иммунитет многообразен по своему происхождению, проявлению, механизму и ряду других особенностей, и это помогает лучше и всесторонне защитить организм от чужеродного воздействия. Иммунная система распознает множество разнообразных возбудителей, и иммунный ответ реагирует на них и уничтожает, не давая разрушить сам организм. А иммунологическая память позволяет быстрее и направленнее уничтожить вновь появившийся чужеродный объект.

Список использованной литературы

иммунитет антиген биологический

1. Борисов Л.Б. Медицинская Микробиология, вирусология, иммунология, М. : Медицина, 1994

2. Земсков А.М. Клиническая иммунология и аллергология, М., 1997

3. Лесков В.П. Клиническая иммунология для врачей , М., 1997

4. Назаренко Г.И., А.А. Кишкун, «Клиническая оценка результатов лабораторных исследований», г. Москва, 2005 г.

5. Большая советская энциклопедия. В 30 т. - М.: "Советская энциклопедия", 1969-1978 г.

Размещено на Allbest.ru