Специфический иммунный ответ на Т-зависимые и Т-независимые антигены

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Республики Беларусь

УО "Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет"

Кафедра клинической микробиологии

Реферат

Специфический иммунный ответ на Т-зависимые и Т-независимые антигены

Витебск

Содержание

Введение

1. Специфический иммунный ответ на Т-независимые антигены

2. Специфический иммунный ответ на Т-зависимые антигены

2.1 Процессинг и презентация антигена

2.2 Индуктивная фаза с активацией Т-хелперов 1 и 2 типа

2.3 Эффекторная фаза

Заключение

Литература

Введение

Специфический иммунный ответ (приобретенный иммунитет) - это второй этап защитной реакции организма. Его отличительной особенностью является распознавание чужеродного антигена и выработка факторов защиты, направленных специально против него. В реализации специфического иммунного ответа можно выделить три этапа:

· распознавание антигена;

· активацию лимфоцитов;

· эффекторное действие.

В основе специфического иммунного ответа лежит накопление антител и специализированных Т-клеток, которые связывают антиген, нейтрализуют его и в конечном итоге защищают организм от чужеродных антигенов.

Специфический иммунный ответ на Т-зависимые и Т-независимые антигены протекает по-разному.

1. Специфический иммунный ответ на Т-независимые антигены

Т-независимые антигены - это чужеродные высокомолекулярные структуры, имеющие выраженный заряд. Т-независимые антигены могут стимулировать выработку антител В-лимфоцитами без помощи Т-лимфоцитов. Обычно Т-независимые антигены представляют собой довольно крупные структуры, состоящие из множества повторяющихся субъединиц -- например, капсульные полисахариды таких бактерий как Neisseria Meningitidis, Haemophilus Influenzae type B или стрептококки группы В.

Т-независимые антигены обладают слабой иммуногенной активностью в организме детей в возрасте до 2 лет.

Иммуногенность Т-независимых антигенов увеличивается, если их трансформировать в Т-зависимые антигены путем связывания антигена с белком-носителем. Этот феномен используют при производстве так называемых конъюгированных вакцин.

Т-независимые антигены способны связывать перекрестно не менее двух молекул специфических поверхностных IgM или IgD на поверхности В-лимфоцита. Именно это является необходимым условием последующей дифференцировки и пролиферации В-клеток, их областной трансформации и превращения в плазмоциты.

Также следует отметить, что в этом процессе не участвуют Т-клетки-хелперы и отсутствует продукция ИЛ-4, поэтому не происходит изотипического переключения синтеза антител с класса IgM на IgG или IgA. Даже при повторном попадании тимуснезависимого антигена к нему по-прежнему будут вырабатываться антитела класса IgM. То есть не образуются клетки иммунологической памяти, вследствие чего не возможен вторичный иммунный ответ.

Хотя антитела класса IgM высокоэффективно активируют комплемент по классическому пути, а также могут проявлять абзимную каталитическую активность.

Тем не менее, наиболее эффективным и многостадийным является иммунный ответ на Т-зависимые антигены.

2. Специфический иммунный ответ на Т-зависимые антигены

К Т-зависимым антигенам относятся белки и полипептиды. Как правило, бактериальная клетка содержит Т-зависимые и Т-независимые антигены, вирус -- только Т-зависимые антигены.

Т-зависимый иммунный ответ требует процессинга и представления (презентации) АГ.

При попадании антигенов на кожу или слизистые оболочки они захватывают антигенпредствалющие клетки. Наиболее активные из АПК являются дендритные клетки, в основном - клетки Лангерганса, а также макрофаги. Из кожи и слизистых оболочек клетки Лангерганса мигрируют в региональные лимфоузлы, при этом трансформируются в интердигитирующие дендритные клетки. То есть они осуществляют транспорт АГ к Т-лимфоцитам, которые в основном находятся в лимфоузлах.

Сходные процессы происходят в слизистых оболочках. Здесь антигены связываются и обрабатываются макрофагами и местными дендритными клетками, представляются Т-лимфоцитами, многие из которых несут Т-клеточный рецептор г д, тогда как в других тканях и крови - Т-клеточный рецептор бв. Эти Т-лимфоциты обычно локализуются в лимфоидных скоплениях слизистой оболочки и в специализированных структурах, таких как пейеровые бляшки и др. В процесс также вовлекаются региональные лимфатические узлы, где гиперплазируются фолликулы (В-зоны) и паракортиальные Т-зависимые зоны, а также мозговое вещество (зона макрофагов). Все эти зоны инфильтруются лейкоцитами. Под воздействием антигенов, которые поступают через приносящие лимфатические сосуды, резко актифируются макрофаги, усиливается фагоцитоз. Внутри Т-зависимых зон появляются иммунные Т-лимфоциты, несущие специфические Т-клеточные рецепторы, в В-зонах - плазматические клетки.

Специфический иммунный ответ на Т-зависимые антигены протекает в 3 этапа:

1. Процессинг и презентация антигена.

2. Индуктивная фаза с активацией Т-хелперов 1 и 2 типа.

3. Эффекторная фаза.

2.1 Процессинг и презентация антигена

Если антиген корпускулярной природы (микроб или другая частица), то она захватывается антигенпредставляющими клетками, в первую очередь - дендритными клетками и подвергается перевариванию. Если антиген предстваляет собой белковые молекулы, то они гидролизуются до небольших пептидов внутри особого комплекса ферментов-протеаз - протеазомы. Именно здесь происходит процессинг антигена. Антигенные пептиды, которые образуются в результате этого, связываются с HLA-антигеном II класса и экспрессируются на мембране антигенпредставляющих клеток для связывания Т-хелперами (представление или презентация антигена). Аналогичную функцию могут осуществлять В-лимфоциты и фолликулярные дендритные клетки.

Антигены вирусов, внутриклеточных бактерий (например, хламидии, риккетсии), а также некоторые опухолевые антигены представляютя на мембране зараженных клеток в комплексе с HLA - антигеном I класса CD8+ цитотоксическим Т-лимфоцитам (Т-киллерам).

Связывание, процессинг и презентация антигена дендритными клетками играет решающую роль в перенаправлении иммунного ответа как по клеточному так и по гуморальному пути. Во многом это определяется типом рецептора из семейства TLR, который связывает данный вид антигена.

В частности, связывание микробных антигенов (в первую очередь - ЛПС грамотрицательных бактерий) с TLR-4 на поверхности дендритных клеток активирует синтез провоспалительных цитокинов данными клетками (ИЛ-1, ИЛ-12, ИЛ-18, ФНО и др.) Это стимулирует клеточно-опосредованный иммунный ответ и воспаление.

И наоборот, связывание других антигенов (липотейхоевых кислот грамположительных бактерий, бактериальных липопротеинов и др.) с TLR-2 ведет к усилению продукции регуляторных цитокинов - ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13 и др. При этом активируется гуморальный иммунитет с усилением продукции антител. Стимуляция гуморального иммунитета наступает и в случае, если в роли АПК выступают В-лимфоциты.

Кроме того, взаимодействие антигенов и антигенпредставляющих клеток через TLR ведет к усилению экспрессии костимулирующих молекул на мембранах дендритных клеток.

2.2 Индуктивная фаза с активацией Т-хелперов 1 и 2 типа

Для стимуляции Тх0 с превращением их в Т-хелперы первого либо второго типа необходимо несколько активирующих сигналов.

Антигенный пептид в комплексе с HLA II класса, который представлен на мембране антигенпредставляющих клеток, специфически взаимодействует с Т-клеточным рецептором Тх0 (I сигнал). Также со стороны Т-хелпера во взаимодействии участвуют CD4 и СD3.

Кроме антиген-специфической активации через ТКР важную роль играет костимуляция Т-хелперов дендритными клетками. Она не зависит от специфичности АГ, и в ней участвуют особые костимуляторные молекулы (II сигнал). Основными такими молекулами на поверхности АПК является CD80/86, а на соответствующем Т-лимфоците - CD28.

Следует отметить, что без костимуляции Т-клетка не вступает в пролиферацию и дифференцировку, а иммунный ответ может завершиться супрессией данного клона, т.е. анергией .

Одновременно дендритные клетки выделяют комплекс цитокинов, стимулирующих Тх0 (III сигнал). Как уже упоминалось, продукция цитокинов во многом определяет превращение Тх0 в Тх1 или Тх2.

Провоспалительные цитокины ИЛ-1, ИЛ-12, ИЛ-18, ФНОб стимулируют образование Тх1. В свою очередь, ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13 ведут к образованию Тх2. Особенно вероятно превращение Тх0 в Тх2, если в роли антигенпредставляющей клетки выступает В-лимфоцит, который несет на своей поверхности костимулирующую молекулу CD40.

Тх1 и Тх2 полностью отличаются по спектру выделяемых цитокинов. Это определяет направление, в каком иммунный ответ будет развиваться далее. иммунный антиген хелпер индуктивный

Главные цитокины, выделяемые Тх1 - г -интерферон, в -ФНО, ИЛ-2. Их продукция стимулирует клеточное воспаление.

В свою очередь Тх2 выделяют ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13, которые стимулируют В-лимфоциты и антителогенез, что приводит к активации гуморальных иммунных реакций.

2.3 Эффекторная фаза

Образующиеся Тх1 через выделение г-интерферона усиливают активацию макрофагов, которые в большом количестве выделяют провоспалительные цитокины, в первую очередь ИЛ-1, ИЛ-12 и бФНО. Эти цитокины по механизму положительной обратной связи вновь стимулируют Тх1 и подавляют Тх2. Развивается классическая реакция ГЧЗТ. Всвою очередь, увеличение образования ИЛ-2 вовлекает в активацию другие популяции лимфоцитов.

С другой стороны, образующиеся Тх2 активируют В-клетки, выделяя ИЛ-4. Для стимуляции антителогенеза недостаточно выделения факторов роста В-клеток (ИЛ-4 и ИЛ-6). Тх2 прямо взаимодействуют с В-лимфоцитами. Активированные Тх2 экспрессируют лиганд CD40L. Последний взаимодействует с CD40 рецептором на В-клетках и возникает костимуляция этих клеток. В- лимфоциты вступают в бласт-трансформацию, превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют антитела.

Кроме того, только после взаимодействия с Тх2 и ИЛ-4 В-клетки способны переключаться с синтеза IgМ на синтез IgG (изотипическое переключение). Цитокины, выделяемые Тх2, через взаимодействие со своими рецепторами стимулируют рекомбинацию генов, кодирующих вариабельные и константные участки цепей ИГ. Кроме того, эти цитокины активируют соматический гипермутагенез в В- лимфоцитах, что приводит к синтезу В-клетками высокоаффинных АТ.

Против вирусов и некоторых внутриклеточных бактерий (хламидии, риккетсии) иммунитет развивается иначе. Антиген, экспрессированный на мембране пораженной клетки, активирует CD8(+) цитотоксические Т-лимфоциты, которые имеют к нему соответствующий ТКР. Причем CD8(+) Т-лимфоцит узнает такой антиген лишь в комплексе с молекулами HLA-I класса, которые есть на всех ядросодержащих клетках. По существу Т-лимфоцит узнает измененные антигеном собственные HLA молекулы I класса. После контакта с этим комплексом CD8(+) Т-клетки активируются, делятся, возникают зрелые цитотоксические Т-клетки-эффекторы, а также клетки памяти. Т-цитотоксические эффекторы лизируют клетки, несущие вирусный или другой антиген на поверхности, выделяя перфорин и ферменты-гидролазы (гранзимы). Кроме того, Т-киллеры начинают экспрессировать на своей поверхности Fas-лиганд, который, взаимодействуя с CD95 на поверхности клеток-мишеней, вызывает их апоптоз. Также они выделяют гамма-интерферон, который препятствует репликации вирусов и активирует естественные киллеры, которые тоже разрушают инфицированные клетки.

Заключение

Специфический иммунный ответ развивается против антигенов. В результате чего, клетки системы иммунитета, в первую очередь макрофаги, дендритные клетки, распознают чужеродные антигены уже в местах их первичного проникновения и запускают иммунный ответ.

Способность к иммунному ответу изменяется с возрастом. В организме новорожденного функционируют уже все механизмы системы иммунитета, но дети первых месяцев и даже первых лет иначе чем взрослые реагируют на антигены.

Таким образом, специфический иммунный ответ играет значительную роль в системе иммунитета

Литература

1. http://media.ls.urfu.ru/imunohimiya/immunohimiya/mehanizm_immunnogo_

otveta/specificheskii_immunnyi_otvet/

2. http://allimmunology.org/antigeny-induciruyushhie-immunitet/t-zavisimye-i-t-nezavisimye-antigeny

3. http://neznaniya.net/nauka/medicina/medicinskaja-mikrobiologija/2815-t-nezavisimye-antigeny.html

4. Основы иммунологии: Учебное пособие / Д.К. Новиков, И.И. Генералов, Н.В. Железняк - Витебск: ВГМУ, 2007.

Размещено на Allbest.ru