Иммунная система организма. Формы иммунного ответа презентация

среды организма.
Основные органы иммунной системы. Их строение и функции.
Иммунокомпетентные клетки. Их строение и функции.
Межклеточная кооперация иммунокомпетентных клеток при иммунном ответе.
Основные формы иммунного ответа:
иммунный ответ по гуморальному типу;
клеточные иммунные реакции;
иммунологическая память;
иммунологическая толерантность.

органов и тканей, обеспечивающих антигенное постоянство внутренней среды организма, сохранение его видовой индивидуальности.

Фрэнк Бернет (1968 г.): концепция иммунного надзора.

функционально выступает как единое целое.
Ее клетки постоянно рециркулируют по всему организму через кровоток.
Иммунная система имеет мультивариантную регуляцию, многократное дублирование функций компонентами, ее составляющими.
Иммунная система – открытая система функционирования.
Она обладает уникальной способностью вырабатывать строго специфические молекулы антител, различные в своей специфике в отношении каждого антигена.

генетически отличных от собственных структур организма.
Элиминация чужеродного агента из организма.

лимфатические узлы, лимфоидная ткань слизистых оболочек).

Иммунокомпетентные клетки (Т- и В-лимфоциты, NК, макрофаги, нейтрофилы, дендритные клетки и др.).

Биологически активные макромолекулы:
a) Медиаторы иммунных реакций (интерлейкины).
b) Ростовые факторы (интерфероны, ФНО, КСФ и др.)
c) Гормоны (тимопептиды, миелопептиды).

Фабрициуса у птиц.

Периферические лимфоидные органы:
селезенка;
лимфатические узлы;
неинкапсулированная лимфоидная ткань слизистых оболочек и кожи;
печень;
периферическая кровь.

Костный мозг

Тимус

Селезенка

Лимфати-ческие узлы

Пейеровы бляшки

Печень

Кольцо Пирогова

происходит дифференцировка лимфоцитов из стволовой кроветворной клетки.
Лимфопоэз – это дифференцировка лимфоцитов от стволовой кроветворной клетки до зрелого неиммунного лимфоцита.
Зрелые неиммунные лимфоциты называют наивными (naive) или девственными (virgine).
В центральных органах созревание лимфоцитов происходит без влияния антигенов (антигеннезависимая дифференцировка).

антигензависимая пролифирация и дифференцировка лимфоцитов.
Дифференциацию лимфоцитов на периферии после распознавания антигена называют иммуногенезом.
В результате иммуногенеза развиваются клоны иммунных или эффекторных лимфоцитов, которые распознают антиген и организуют его деструкцию.

На территории периферических лимфоидных органов зрелые неиммунные лимфоциты вступают в контакт с антигенпредставляющими клетками.

всего кроветворения, место обитания пула стволовых кроветворных клеток, которые являются родоначальницами всех форменных элементов крови и соответственно иммунокомпетентных клеток.
Костный мозг локализуется в губчатом веществе костей (эпифизы трубчатых костей, грудина).

Костный мозг

Главная функция – продукция иммунокомпетентных клеток из полипотентной стволовой.

стволовой кроветворной клетки (СКК).
На территории костного мозга проходит полный «курс» :
эритропоэза (заканчивается эритроцитами);
миэлопоэза (заканчивается лейкоцитами – нейтрофилами, моноцитами, эозинофилами, базофилами);
мегакариоцитопоэза (заканчивается тромбоцитами);
образуется общая клетка – предшественник всех лимфоцитов.

котором проходит лимфопоэз большая часть Т-лимфоцитов организма.

Тимус расположен в переднем верхнем средостении, за грудиной, над сердцем.
Строение тимуса:
Тимус состоит из двух больших долей, которые фрагментированы на множество долек, разделенных фиброзными перегородками.
Структурная единица тимуса - долька.
В каждой дольке четко различимы две гистологические зоны: по периферии – корковая, в центре – медуллярная.
Строма тимуса эпителиальная.

Основным элементом коры являются фолликулы Кларка, в которых концентрируютя эпителиальные и дендритные клетки, макрофаги и лимфоциты (тимоциты).

Тимус

обладающими рецепторами для молекул главного комплекса тканевой совместимости (МНС), обеспечивающих возможность последующих контактов Т-лимфоцитов с клетками, представляющими им чужеродный антиген.
негативная селекция – клетки с рецепторами для собственных антигенов погибают.

Созреванию и дифференцировке Т-лимфоцитов в тимусе способствуют гормоны (тимулин, α- и β-тимозин, тимопоэтин), синтезируемые эпителиальными клетками. Незрелые лимфоциты, поступившие в кору тимуса, в процессе деления созревают. При этом в клетках формируются рецепторы как к чужеродным, так и собственным антигенам.

функционировать у шестинедельног эмбриона;
к моменту рождения тимус человека весит всего 10-15 г;
окончательно созревает к 5-летнему возрасту;
к 9-12 годам достигает максимального развития и веса (30-40 г);
после периода полового созревания начинается инволюция органа – замещение лимфоидной ткани жировой и соединительной с утратой до 3 % активной ткани ежегодно.

птиц, где В-лимфоциты получают иммунокомпетентность, т.е. происходит их созревание.
Наподобие тимуса, сумка Фабрициуса состоит из многочисленных фолликулов, в которых можно различить корковый и мозговой слои.

У млекопитающих его функции выполняют костный мозг и пейеровы бляшки тонкого кишечника.

в среднем 150 г у взрослого человека. Лимфоидную ткань селезенки называют белой пульпой. В белой пульпе имеются тимусзависимые и тимуснезависимые зоны, которые заселяются Т- и В-лимфоцитами соответственно.

Селезенка – лимфоцитарная «таможня» для антигенов, попавших в системную циркуляцию в кровь.

инкапсулированные периферические лимфоидные органы бобовидной формы, размером от 0,5 до 1,5 см в длину (вне воспаления). Они состоят из заключенной в капсулу паренхимы, содержащей лимфоциты.
Лимфатические узлы расположены регионарно и называются в соответствии с частью тела, которую они «обслуживают»: околоушные, заднешейные, подчелюстные, подмышечные, подколенные, паховые, брыжеечные и т.д.
Лимфатические узлы через афферентные лимфатические сосуды (которых несколько на один узел) дренируют тканевую жидкость из всех барьерных тканей.

Лимфатические узлы – это «таможня» всех веществ (антигенов), попадающих во внутреннюю среду организма через покровные ткани.

зоны. Корковая зона разделена трабекулами на радиальные сектора. В этой зоне располагаются лимфоидные фолликулы – В-лимфоцитарная зона. Лимфоидные фолликулы могут быть первичными и вторичными. Первичные фолликулы преобладают в покоящихся лимфоузлах, содержащиеся в них клетки малоактивны. В случае формирования реакции на антиген первичные фолликулы превращаются во вторичные (зародышевые центры).
В паракортикальной зоне лимфатического узла локализованы Т-лимфоциты и посткапиллярные венулы, через стенку которых происходит миграция лимфоцитов из крови в лимфатический узел , это Т-зависимая зона.

ассоциированная с ЖКТ (GALT – gut-associated lymphoid tissue). Это глоточное лимфоидное кольцо Пирогова, пейеровы бляшки тонкой кишки, лимфоидные фолликулы аппендикса. Особой субпопуляцией являются внутриэпителиальные лимфоциты слизистой оболочки кишки (IEL – intra-epitelial lymphocytes).
Лимфоидная ткань, ассоциированная с бронхами и бронхиолами (BALT - bronchial-associated lymphoid tissue). IEL слизистой оболочки дыхательной системы.
Лимфоидная ткань других слизистых оболочек (MALT – mucosal-associated lymphoid tissue).

Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей (SALT – skin- associated lymphoid tissue) и субпопуляция диссеминированных внутриэпителиальных лимфоцитов кожи (IEL).
Основная функция лимфоидной ткани слизистых оболочек и кожи – поддержание иммуногенеза В-лимфоцитов и их дифференцировка в плазмоциты, продуцирующие антитела – иммуноглобулины секреторных классов А и Е.

особых лимфоидных клеток – нормальных киллеров (NK).
Субпопуляции лимфоцитов в печени «обслуживают» кровь воротной вены, несущей все внешние, всосавшиеся в кишечнике вещества.
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

органы

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).

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.

«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).

клеток иммунной системы и обладающий антигенными свойствами.

и и В-лимфоцитов:
Т-лимфоциты – тимус (thymus)
В-лимфоциты (bursa Fabricii у птиц)

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

(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 (ТГЗТ);
цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры);
Т-супрессоры;
Т-клетки памяти.

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.

ТГЗТ – 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:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

это молекулы, секретируемые клетками во внеклеточную среду с целью воздействовать на другие клетки или на себя же, подать сигнал к запуску тех или иных процессов в клетках-мишенях (интерлейкины, факторы роста, ФНО, КСФ, интерфероны).

Цитокины – молекулярный язык межклеточного общения.

структуры (антигены).

→ элиминация антигена происходит при посредстве антител
- первичный иммунный ответ;
- вторичный иммунный ответ;
- секреторный иммунный ответ;
- гиперчувствительность немедленного типа.
КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ → элиминация антигена происходит при участии лимфоцитов с цитотоксическими свойствами
- гиперчувствительность замедленного типа;
- антигениндуцированная цитотоксичность;
- естественная цитотоксичность.
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ → элиминация антигена не происходит
- естественная (врожденная) толерантность;
- приобретенная толерантность.
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ → элиминация антигена происходит при участии Т- и В-лимфоцитов памяти

и клеточные (реализуются при непосредственном контакте иммунокомпетентных клеток).

Гуморальный иммунный ответ

Распознавание антигена

IgM

Секреторный
иммунный ответ

Вторичный
иммунный ответ

Первичный
иммунный ответ

IgG, A, E

IgA

IgD

Гиперчувствительность
немедленного типа (ГНТ)

Реагиновый тип

Цитотоксический тип

Иммунокомплексный тип

IgG

IgG

IgE

Элиминация антигена, препятствие для его распространения в организме (фиксация на клетках), запоминание антигена

и NK. Различие в функциональной активности состоит в том, что цитотоксические Т-лимфоциты и NK обладают прямой цитотоксичностью, в то время как ТГЗТ-эффекторы преимущественно вовлекают в ответ клетки других типов.

реакцией, характеризующейся большей силой и более быстрым развитием.

Носителями иммунологической памяти становятся Т- и В-лимфоциты после взаимодействия с соответствующим антигеном, или так называемые антигенстимулированные лимфоциты.
Клетки памяти представляют ту часть Т- и В-антигенстимулированных лимфоцитов, которые после 2-3 делений переходят в покоящееся состояние и длительное время рециркулируют в организме. Они служат своеобразным резервом иммунокомпетентных клеток, способных при повторной встрече с тем же антигеном быстро превращаться в клетки-эффекторы иммунного ответа. В-лимфоциты быстро трансформируются в антителообразующие клетки, а выроботка антител происходит по вторичному типу.
Антигенстимулированные Т-лимфоциты, циркулируя в организме, готовы в любой момент распознать антиген, который их сенсибилизировал, и немедленно включится в иммунный ответ.
Возникновение и поддержание популяции клеток иммунной памяти – одно из главных условий длительного сохранения приобретенного иммунитета.

иммунного ответа на вторичное введение антигена.
Его используют на практике для получения лечебно-профилактических и диагностических сывороток с высокими титрами антител от иммунизированных животных.

ответа на конкретный антиген при сохранении способности к иммунному ответу на другие антигены).

Иммунная система толерантна к собственным антигенам и не толерантна к чужеродным.

Механизмы толерантности:
Супрессорный (Т-супрессоры действуют на В-лимфоциты или подавляют функции Т-хелперов).
Уничтожение аутореактивных клонов Т- и В-лимфоцитов.
Ограничение взаимодействия антигенпредставляющих клеток и лимфоцитов (блокада антигенсвязывающих рецепторов).

годами. Ее состояние развивается до рождения ребенка.
Искусственная (приобретенная) толерантность может индуцироваться различными веществами, попавшими в организм в начальном периоде постнатального развития. Такие вещества называют толерогенами. Приобретенная толерантность сохраняется всего лишь несколько месяцев.
Поливалентная толерантность возникает одновременно на все антигенные детерминанты, входящие в состав конкретного антигена.
Моновалентная (расщепленная) толерантность – избирательная невосприимчивость каких-то отдельных антигенных детерминант, т.е. гаптенов. При введение гаптенов развивается расщепленная толерантность: антитела не образуются, но сохраняются клеточные реакции иммунитета, или наоборот, имеются антитела при отсутствии клеточных реакций.
Иммунный паралич – близкое к толерантности состояние, развивающееся после введения больших доз антигена.

по гуморальному и клеточному типу, а также развитие реакций ГНТ и ГЗТ, иммунологической памяти и толерантности.

Компоненты иммунной системы многократно дублируют ее функции.

Иммунная система многокомпонентна: представлена лимфоидными органами, иммунокомпетентными клетками и медиаторами, но функционально выступает как макроорганизм.