2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Mikrobiologia

–может быть:

1.2.1.Активный иммунитет:

–формируется в результате перенесенной инфекции или вакцинации;

1.2.2.Пассивный иммунитет:

–приобретается при введении препаратов иммунных сывороток или иммуноглобулинов, содержащих антитела. К таким иммунореагентам относятся антитела – специфические иммуноглобулины и иммунные сыворотки, а также иммунные лимфоциты;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

–у новорожденных имеется пассивный трансплацентарный (плацентарный) иммунитет, сформированный в результате передачи IgG-антител плоду через плаценту;

–различают также стерильный (поддерживается в отсутствии антигенов возбудителя) и нестерильный иммунитет (сопровождается присутствием возбудителя, например при туберкулезе);

57.История развития иммунологии. Основные направления современной иммунологии. 1.История развития иммунологии:

1.1.Начальный этап:

–иммунология возникла из практической необходимости борьбы с инфекционными заболеваниями. Как отдельное научное направление она сформировалась ко второй половине ХХ века. Гораздо более продолжительна истории иммунологии как прикладного раздела инфекционной патологии и микробиологии;

–имеются свидетельства тому, что первые прививки оспы проводили в Китае до н.э.. Инокуляция содержимого оспенных пустул здоровым людям с целью их защиты от острой формы заболевания распространилась затем в Индию, Малую Азию, Европу, на Кавказ;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

1.2.Вакцинация:

–на смену инокуляции пришел метод вакцинации, разработанный в конце XVIII в. английским врачом Э. Дженнером. Он обратил внимание на тот факт, что молочницы, ухаживавшие за больными животными, иногда заболевали в крайне слабой форме оспой коров, но при этом никогда не болели натуральной оспой. Подобное наблюдение давало возможность борьбы с болезнью людей. Через 30 лет после начала своих наблюдений Э. Дженнер решил опробовать вакцинацию коровьей оспой. Эксперимент прошел успешно и с тех пор вакцинация нашла широкое применение;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

1.3.Работы ученых:

1.3.1.Труды Л.Пастера:

–первый шаг к целенаправленному поиску вакцинных препаратов, создающих устойчивый иммунитет к инфекции, был сделан после наблюдения Л.Пастера над патогенностью возбудителя куриной холеры. Из этого наблюдения он сделал вывод: состарившаяся культура, потеряв свою патогенность, остается способной к созданию устойчивости к инфекции. Этот вывод определил принцип создания вакцинного материала - любым способом добиться снижения вирулентности патогена при сохранении его иммуногенных свойств. Хотя Пастер разработал принципы вакцинации и успешно применял их на практике, он не знал о факторах, включенных в процесс защиты от инфекции;

1.3.2.Труды Эмиля-фон-Беринга и Китазато:

–на один из механизмов невосприимчивости к инфекции был описан Эмилем-фон-Берингом и Китазато. Они продемонстрировали, что сыворотка от мышей, предварительно иммунизированных столбнячным токсином, введенная интактным животным, защищает последних от смертельной дозы токсина. Образовавшийся в результате иммунизации сывороточный фактор - антитоксин - представлял собой специфическое антитело. Работы этих ученых положили начало изучению механизмов гуморального иммунитета.;

1.3.3.Труды И.И.Мечникова:

–в конце 19 века И.И.Мечников вызказал идею о фагоцитарной теории иммунитета на съезде врачей в Одессе. У человека есть амебоидные подвижные клетки - макрофаги, нейтрофилы и они «едят» пищу особого рода - патогенных микробов; ф-я этих клеток - борьба с микробной агрессией;

1.3.4.Труды Пауля Эрлиха:

–параллельно с Мечниковым разрабатывал свою теорию иммунной защиты от инфекции немецкий фармаколог Пауль Эрлих. Он знал о том, что в сыворотке крови зараженных животных, появляются белковые в-ва, способные убивать патогенные микроорганизмы. Эти в-ва были названы им «антителами»;

–характерное св-во антител – выраженная специфичность. Образовавшись как защитное средство против 1-ого микроорганизма, они нейтрализуют и разрушают только его, оставаясь безразличными к другим;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

1.4.Новый этап развития иммунологии:

1.4.1.Труды М.Ф.Бернета:

–связан с именем австралийского ученого М.Ф.Бернета. Он вассматривал иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего «своего» от всего «чужого», он поднял вопрос о значении иммунных механизмов в поддержании генетической целостности организма в период индивидуального развития. Именно Бернет обратил внимание на лимфоцит как основной участник специфического иммунного реагирования, дав ему название «иммуноцит»;

–Бернет предсказал, а англичанин П.Медавар и чех М.Гашек экспериментально подтвердили состояние, противоположное иммунной реактивности - толерантности;

–Бернет указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа;

–также Бернет остался в истории иммунологии как создатель клонально-селекционной теории иммунитета. Формула такой теории проста: 1 клон лимфоцитов способен реагировать только на 1 антигенную, специфическую детерминанту;

–особого внимания заслуживают взгляды Бернета на иммунитет как на такую реакцию организма, которая отличает все «свое» от всего «чужого». После доказательства Медаваром иммунологической природы отторжения чужеродного трансплантата, после накопления фактов по иммунологии злокачественных новообразований стало очевидным, что иммунная реакция развивается не только на микробные антигены, но и тогда, когда имеются любые различия между организмом и тем биологическим материалом (трансплантатом, опухолью), с которым он встречается;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

1.5.Частная иммунология:

–носит прикладной характер;

–делится на: вакцинология, иммуноонкология, иммунопатология, аллергология, трансплантационная иммунология;

1.5.1.Вакцинология:

–изучает методы искусственного создания невосприимчивости к инфекционным агентам и принципы разработки новых вакцинных препаратов;

1.5.2.Трансплантационная иммунология:

–изучает иммунную несовместимость тканей, отторжение трансплантатов, условия и способы преодоления несовместимости;

1.5.3.Иммуноонкология:

–наука, изучающая роль иммунной системы в развитии злокачественных заболеваний;

1.5.4.Иммунопатология и аллергология:

–изучают нарушения иммунных реакций и механизмы развития извращённых реакций;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

–разработка новых методов иммунодиагностики заболеваний, создание средств и способов коррекции иммунных нарушений – не менее актуальные направления современной иммунологии;

58.Иммунная система организма и ее основные функции.

–для защиты от чужеродных в-в (антигенов) и поддержания гомеостаза в организме существует сложная система защиты – иммунная система – совокупность органов (тимус, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы и др.), лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистыми оболочками и кожей, а также отдельных клеток (Т-, В-лимфо- циты, дендритные клетки, макрофаги и др.);

1.Структура иммунной системы:

–иммунная система представлена лимфоидной тканью. Это специализированная, анатомически обособленная ткань, разбросанная по всему организму в виде различных лимфоидных образований. К лимфоидной ткани относятся вилочковая железа, костный мозг, селезенка, лимфатические узлы (групповые лимфатические фолликулы, миндалины, подмышечные, паховые и другие лимфатические образования, разбросанные по всему организму), а также циркулирующие в крови лимфоциты;

2.Функции иммунной системы:

–иммунная система выполняет ф-ю специфической зашиты от антигенов, представляющую собой лимфоидную ткань, способную комплексом клеточных и гуморальных реакций обезвредить, удалить, разрушить генетически чужеродный антиген, попавший в организм извне или образовавшийся в самом организме;

59.Центральные и периферические органы иммунной системы. Строение. Функции.

–иммунная система состоит из центральных (первичных) и периферических (вторичных) органов:

1.Центральные органы иммунной системы:

–включают костный мозг и тимус, в которых происходят процессы антигеннезависимой дифференцировки и созревания клеток иммунной системы (иммунопоэз). В них лимфоциты дифференцируются в зрелые неиммунные лимфоциты, так называемые наивные (девственные) лимфоциты;

2.Периферические органы иммунной системы:

–представлены лимфатическими узлами, селезенкой, пейеровыми бляшками и др. лимфоидными образованиями;

–входят: лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей; лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками желудочно-кишечного, респираторного и мочеполового трактов. В них происходит окончательная дифференцировка лимфоцитов, презентация антигена и эффекторная активность;

3.Органы иммунной системы:

3.1.Костный мозг:

3.1.1.Строение:

–состоит из стромы и собственно кроветворной ткани;

3.1.2.Функция:

–участвует в кроветворении (гемопоэзе) – процессе создания новых клеток крови;

–выделяют две ветви гемопоэза: миелопоэз и лимфопоэз. В результате миелопоэза кроветворная стволовая клетка дифференцируется в моноцит, макрофаг, нейтрофил и др. Лимфопоэз обеспечивает образование субпопуляций Т- лимфоцитов (CD8+, CD4+ и др.), В-лимфоцитов (В1, В2) и NK (естественных киллеров);

–B-лимфоциты из костного мозга попадают в лимфоидные органы, где под влиянием антигена превращаются в плазматические клетки, которые возвращаются в красный костный мозг, продуцируя антитела;

–в норме содержит большое количество незрелых, недифференцированных клеток – стволовых клеток;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

3.2.Тимус (вилочковая железа):

3.2.1.Функция:

–отвечает за созревание, селекцию и дифференцировку тимоцитов (Т-лимфоцитов). В нем происходят основные процессы антигеннезависимой дифференцировки Т-лимфоцитов (антигензависимая дифференцировка этих клеток происходит в периферических органах иммунной системы).

3.2.2.Строение:

–расположен за рукояткой грудины, имеющий двудольчатое строение у человека;

–покрыт капсулой, от которой в глубину отходят перемычки, делящие его на дольки;

–у новорожденных масса тимуса составляет примерно 15 г, далее продолжается рост тимуса (масса может достигать 20-37 г). После 30 лет происходит инволюция тимуса и в старческом возрасте ткань тимуса полностью замещается жировой и соединительной тканью;

–в ткани дольки тимуса различают кору (на периферии дольки) и мозговое в-во. В коре расположены артериолы и кровеносные капилляры, обеспечивающие гематотимусный барьер;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

3.3.Лимфатические узлы:

–локализуются в различных участках тела по ходу лимфатических сосудов в местах их разветвления, по ходу кровеносных сосудов;

3.3.1.Строение:

–представляют собой овальные образования размером от 0,2-5 мм.;

–поверхность лимфатического узла покрыта капсулой, внутрь узла отходят трабекулы, делящие орган на дольки.

–структурная основа лимфатического узла представлена стромой (ретикулярная соединительная ткань);

–включает корковое в-во (ближе к поверхности), паракортикальную зону и мозговое в-во (ближе к центру органа);

–в зависимости от функциональных свойств в каждой дольке выделяют три зоны: В-клеточную, Т-клеточную и центральную медуллярную зону, состоящую из клеточных тяжей, которые содержат макрофаги и многочисленные плазматические клетки;

3.3.2.Функция:

–В-лимфоциты располагаются в первичных фолликулах корковой зоны. Появление антигена в лимфатическом узле способствует формированию герминативного центра (центра размножения, зародышевого центра), содержащего пролиферирующие B-лимфоциты. Таким образом, первичный фолликул становится вторичным фолликулом;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

3.4.Пейеровы бляшки:

–имеют овальную или округлую форму и располагаются в слизистой оболочке кишечника;

3.4.1.Строение:

–имеют три основных составляющих:

эпителиальный купол, состоящий из эпителия, лишенного кишечных микроворсинок и многочисленных М-клеток;

лимфоидный фолликул с центром размножения (герминативным центром), заполненным В-лимфоцитами;

межфолликулярная зона клеток, содержащая в основном T-лимфоциты и дендритные клетки;

3.4.2.Функция:

–антиген проникает в лимфоидную ткань с поверхности слизистых оболочек через особые М-клетки, захватывающие бактерии из просвета кишечника и передающие антигены макрофагам и лимфоцитам;

–кроме того, М-клетки продуцируют цитокины, участвуют в активации Т-, В-лимфоцитов и дендритных клеток;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3.5.Селезенка:

3.5.1.Строение:

–лимфоидный орган овальной формы (10-15 см), покрытый капсулой, состоящий из красной и белой пульпы;

3.5.2.Функция:

–выделяют иммунные и неиммунные функции селезенки;

–до рождения у плода в селезенке происходит гемопоэз. После рождения селезенка в основном обеспечивает развитие адаптивного иммунного ответа, в частности гуморального иммунного ответа (антителообразование). Селезенка может также депонировать тромбоциты, эритроциты и гранулоциты;

60.Антигены: определение, свойства и классификация.

1.Антиген:

1.1.Определение:

–высокомолекулярное соединение, несущее признаки генетически чужеродной информации, которое при попадании в организм распознается его иммунной системой и способно вызывать иммунный ответ, направленный на его удаление (элиминацию); 1.2.Свойства:

–обладают рядом характерных свойств: антигенностью, чужеродностью, специфичностью, иммуногенностью и толерогенностью;

1.2.1.Антигенность:

–способность антигена активировать компоненты иммунной системы. Иными словами, антиген должен выступать «раздражителем» по отношению к иммунокомпетентным клеткам. Вместе с тем некоторые антигены, называемые толерогенами, не вызывают иммунного ответа;

1.2.2.Чужеродность:

–способность антигена быть распознанным иммунокомпетентными клетками организма в качестве генетически чужеродного;

–в норме иммунная система невосприимчива к собственным антигенам – аутоантигенам. При нарушении механизмов иммунной системы возможно развитие реакций на аутоантиген, что может привести к аутоиммунным патологиям (инсулинзависимый сахарный диабет, ревматоидный артрит, системная красная волчанка и др.);

1.2.3.Иммуногенность:

–св-во антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию;

–зависит от ряда факторов: от молекулярных особенностей антигена (размера молекулы, ее конформации), клиренса антигена в организме, а также от реактивности макроорганизма (генотипических особенностей и др.);

1.2.4.Специфичность:

–определяется его характерными участками – эпитопами. Один антиген может иметь несколько эпитопов. Эпитоп комплементарен активному центру антител или рецептору T-лимфоцитов. Эпитопы могут быть:

А)Линейные (непрерывные, секвенциальные):

–состоят из первичных линейных последовательностей аминокислот;

–размер невелик – варьируется от 6-12 АМК-тных остатков и до 12-25 АМК-тных остатков; Б)Конформационные эпитопы:

–имеют пространственное расположение структур, образующееся при свертывании молекулы;

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------------------

–по расположению эпитопы делятся на концевые (расположенные на концевых участках молекулы антигена) и центральные;

2.Классификация антигенов:

–всё многообразие антигенов делится на несколько групп по: происхождению, природе, молекулярной структуре, степени иммуногенности, степени чужеродности, направленности активации и обеспеченности иммунного реагирования и др.;

61.Антигены микробов и клеток человека (CD, MHC). Гаптены. 1.Антигены микробов:

1.1.Антигены бактерий:

–бактерии имеют разнообразные антигены: капсульные, жгутиковые, антигены пилей, антигены экзотоксинов, антигены клеточных стенок (О-антиген, порины, липопротеин, пептидогликан и др.);

–антигенные св-ва бактерий учитывают при классификации бактерий, изучении патогенеза иммунопатологических состояний (инфекционных, аллергических, аутоиммунных заболеваний и др.), при постановке микробиологического диагноза инфекций, при получении и использовании вакцин;

–чаще у бактерий исследуют следующие антигены:

1.О-антиген (соматический):

–является липополисахаридом наружной мембраны клеточной стенки грам(–) бактерий (полисахаридной частью ЛПС);

–термостабилен, т.к. выдерживает кипячение в течение часа;

2.Н-антиген:

–представляет белок жгутика – флагеллин, разрушающийся при температуре 56-80 °С (термолабилен);

3.Пилин:

–белок пилей (фимбрий, ворсинок), обладающий антигенной активностью;

4.Капсульные К-антигены:

–представлены полисахаридами; 1.2.Антигены вирусов:

–вирусные антигены представлены разнообразными белками, в том числе липопротеинами оболочки, гликопротеинами и нуклеопротеинами. Различают структурные белки и неструктурные белки вируса, обеспечивающие его репродукцию. Вирусы могут включать в свой состав как некоторые гены, так и другие компоненты клетки хозяина, что обусловливает их антигенное сходство;

2.Антигены человека:

2.1.Антигены системы групп крови:

–на мембране эритроцитов человека располагается более 200 антигенов, но важное значение имеют – А, В и Rh (ре- зус-фактор);

2.1.1.Антигены А и В:

–антигены А и В относятся к системе АВ0 и синтезируются предшественниками эритроцитов. В системе антигенов АВ0 выделяют 3 варианта антигенов: Н (базовая молекула), А и В. В зависимости от того, какие антигены располагаются на поверхности эритроцитов, выделяют четыре группы крови:

I (нет антигенов А и В);

II (имеется только антиген А);

III (имеется только антиген В);

IV (присутствуют оба антигена);

–кроме того, антигены А и В имеют несколько вариантов (например, А1, А2 и др. или В1, В2 и др.);

–систему АВ0 важно учитывать при переливании крови, поскольку в ответ на введение чужеродных антигенов возможно образование антител. Групповая принадлежность по системе АВ0 определяется с помощью реакции агглютинации со специфическими групповыми антисыворотками;

–при переливании несовместимой по системе АВ0 крови велика вероятность развития гемолиза, гемолитического шока, что может привести к гибели;

2.1.2.Антиген Rh:

–продуцируется предшественниками эритроцитов;

–по нему людей разделяют на Rh(+) и Rh(–);

–при несовместимости по Rh может развиться резус-конфликт. К примеру, резус-конфликт можно наблюдать в случае, когда плод Rh(+), а мать – Rh(–). В таком случае ребенок рождается с синдромом желтухи, т.к. происходит частичное разрушение эритроцитов плода;

2.2.Антигены главного комплекса гистосовместимости (MHC – Major histocompatibility complex):

–обладают антигенностью – способны взаимодействовать с уже готовыми факторами иммунитета (антителами, лимфоцитами), но не способны при введении в нормальных условиях индуцировать в организме иммунный ответ;

62.Гуморальные факторы врожденного иммунитета (белки системы комплемента, белки острой фазы, белки теплового шока, цитокины, антимикробные пептиды и др.).

1.Гуморальные факторы врожденного иммунитета:

–включают комплемент, белки острой фазы, белки теплового шока, антимикробные пептиды (лизоцим и др.), естественные антитела, сурфактантные протеины легких (SP-A и SP-D) и др.;

–относятся к секретируемым, растворимым PRR;

–являются опсонинами – белками, которые, связываясь с поверхностью микробов (PAMP), облегчают их фагоцитоз совместно с антителами; 1.1.Антимикробные пептиды:

–обладают не только прямым противомикробным действием, но также участвуют в процессах репарации и активации клеток иммунной системы;

–были обнаружены и у некоторых грамп(+) бактерий. В зависимости от структуры и свойств антимикробные пептиды были объединены в семейства: кателицидины, дефенсины, протегрины, цекропины, профенины, магаинины и др;

1.1.1.Продукция антимикробных пептидов:

–в организме осуществляется клетками иммунной системы, а также эпителием слизистых оболочек дыхательного, пищеварительного, урогенитального тракта и кожи;

–могут синтезироваться постоянно (конститутивно) или индуцибельно (например, под влиянием патогенов);

–коричневая книга, стр.282(конец)-283;

1.1.2.Механизм действия антимикробных пептидов:

–существуют различия между микробной клеткой и клетками млекопитающих, которые могут служить мишенями для антимикробных пептидов. В состав мембран клеток могут входить фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, сфингомиелин, холестерин, не несущие на себе электростатического заряда;

–у бактерий имеются отрицательно заряженные гидроксилированные фосфолипиды, обусловливающие значительный (–) заряд. Обладая (+) зарядом, антимикробные пептиды способны связываться с (–) заряженными мембранами микроорганизмов, сорбироваться на них и оказывать противомикробный эффект;

–кроме того, различают мишени, локализованные в цитоплазме микроорганизмов и являющиеся важным звеном в действии этих пептидов;

–механизм действия антимикробных пептидов может быть связан с образованием из них мембранных пор. Возможно также скопление большого количество антимикробных пептидов в мембране клеток, что приводит к изменению текучести, барьерной функции и к разрушению структуры мембраны; 1.2.Цитокины:

–коричневая книга, стр.283(конец)-285;

–представляют собой группу гликозилированных полипептидов, которые продуцируются различными клетками организма;

–осуществляют межклеточные и межсистемные взаимодействия;

–относятся интерфероны, интерлейкины, факторы некроза опухоли, колониестимулирующие факторы, факторы роста, нейропоэтины, хемокины и др;

–ф-и цитокинов: регуляция программированной гибели, роста и дифференцировки клеток; активация или ингибирование клеток врожденного и адаптивного иммунитета и др; 1.3.Система комплемента (комплемент):

–коричневая книга, стр.288(конец)-291;

–комплекс термолабильных сывороточных белков, обладающих каскадной ферментативной активностью и участвующих в реакциях врожденного и адаптивного иммунитета;