41. Иммунология: определение, задачи, методы, история развития, направления. Роль иммунологии в деятельности врача.

Иммунология — междисциплинарная медицинская наука, изучающая строение, эволюцию и функционирование иммунной системы различных организмов (человека, животных, растений), механизмы и способы защитных реакций, направленных на сохранение их структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности.

Задачи иммунологии:

А) Изучение строения, функций и развития иммунной системы в норме и при патологии.

Б) Изучение роли и значения иммунной системы в возникновении, развитии и течении инфекционных и неинфекционных заболеваний.

В) Разработка методов и средств иммунодиагностики, иммунотерапии и иммунопрофилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний.

Г) Подготовка и переподготовка врачей-иммунологов.

Методы иммунологии.

1. Иммуноморфологический.

2. Иммунохимический.

3. Иммунобиологические: а) серологические, б) аллергологические

4. Экспериментальный

История развития иммунологии. Как учение об иммунитете иммунология зародилась в последней четверти ХIX века благодаря исследованиям Л. Пастера, И.И. Мечникова, П. Эрлиха и др. 1796 г. – Э. Дженнер предложил проводить оспопрививание у людей, втирая им в надрезанную кожу каплю гноя доноров, содержащих безвредный вирус осповакцины. Пастер - показал, что некоторые МО способны утрачивать вирулентность, но сохранять иммуногенность (открытие живых вакцин). Мечников – открыл фагоцитоз, разработал теорию клеточного иммунитета. Эрлих – разработал теорию гуморального иммунитета. 1901 г. – Ландштейнер открыл изоантигены эритроцитов человека системы ABO и положил начало развитию нормальной и неинфекционной иммунологии, в 1940 г. он совместно с Винером открыл резус-фактор и положил начало иммунопатологии.

Выделяют общую и частную (прикладную) иммунологию. Общая, или фундаментальная, иммунология подразделяется на молекулярную иммунологию, клеточную имму­нологию, иммуногенетику, иммунотолерантность, иммунохимию, иммунокибернетику, эволюционную иммунологию, физико-химическую иммунологию. Важными направлениями частной иммунологии являются: иммунопрофилактика, инфекционная иммунология, иммунопатология, иммунобиотехнология, трансплантационная иммунология, иммунология репродукции, клиническая, ветеринарная, экологическая и трансгенная иммунология, иммуногенотерапия.

42. Иммунная система организма. Центральные и периферические органы иммунной системы. Иммунокомпетентные клетки: классификация, функции.

Иммунная система людей обеспечивает специ­фическую защиту организма от генетически чужеродных молекул и клеток, в том числе от всевозможных инфекционных агентов — бактерий, вирусов, грибов и простейших. Клетки и молекулы иммунной системы обладают способностью распознавать чуже­родные АГ инфекционных агентов, отличать их от АГ собственных клеток и биополимеров, что в конечном итоге приводит к их уничтожению или удалению, т. е. к сохранению гомеостаза.

Особенности иммунной системы: распространена по всему организму; клетки и молекулы постоянно рециркулируют, имеет собственные специфические эффекторные механизмы, такие как антитела и эффекторные клетки; обладает «иммунологической памятью», иерархичность - подчинённость; интегративность внутри- и межсистемная (нервная, эндокринная); специфичность реагирования; высокая чувствительность; разнообразие реакций (выработка АТ, ГЗТ, ГНТ, иммунологическая память, иммунологическая толерантность, идиотипы—антиидиотипы, фагоцитоз, комплемент); определенный тип организации - наличие центральных и периферических органов, клеток, молекул.

К центральным органам иммунной системы человека отно­сятся ККМ и тимус (вилочковая железа), в которых происходят пролиферация и дифференцировка иммунокомпетентных клеток: Т- и В-лимфоцитов.

Вилочковая железа (тимус). Предшественники Т-лимфоцитов образуются из стволовых клеток ККМ, которые посту­пают в тимус. Место созревания и дифференцировки Т- лимфоцитов (их общий маркер - CD3+), затем заселяющих периферические органы иммунитета; в тимусе происходит селекция Т- лимфоцитов, имеющих рецепторы к собственным тканям; чем более длительно функционирует тимус, тем дольше живет организм; наиболее развита железа в детском возрасте, ее инволюция начинается примерно в 12 - 14 лет.

ККМ. В ККМ содержатся стволовые крове­творные клетки, являющиеся родоначальниками всех форменных элементов крови, в том числе лимфоцитов. В ретикулярной строме ККМ происходит дифференцировка В-лимфоцитов, которые созревают до малых лимфоцитов из клеток-предшест­венников. Стволовая клетка - предшественница клеток лимфоидного и миелоидного рядов имеет маркер CD34+.

Периферические лимфоидные органы. К ним относятся много­численные скопления лимфоидной ткани, располагающиеся под слизистыми оболочками ЖК, дыхательного и мочеполового трактов (одиночные, групповые лимфатические фолликулы, миндалины и др.), лимфатические узлы и селезенка.

Лимфатические узлы (ЛУ) - множественные инкапсулированные периферические лимфоидные органы бобовидной формы размером от 0,5 до 1,5 см. Дренируют лимфу из всех барьерных тканей. Включают Т- и В-зависимые зоны с различным клеточным составом и функциями.

Паракортикальная зона (Т) – тяжи ткани, стремящиеся к мозговой зоне. В этой области происходит презентация антигенов Т-клеткам интердигитатными ДК из покровных тканей.

Кортикальная зона (В) разделяется трабекулами на сектора. Функциональной единицей зоны является фолликул: первичный фолликул образуется нестимулированными В-лимфоцитами и фолликулярными ДК. Герминативный центр (ГЦ). Крупное образование, содержащее активно делящиеся В-лимфоциты, фолликулярные ДК и редкие Т-хелперы. Различают темную и светлую зоны ГЦ (процессы соматического мутирования и положительной Ag-зависимой селекции).

Медуллярная зона. Представлена многочисленными синусами, открывающимися в эфферентный сосуд. Содержит плазмоциты, Мф и Т-клетки памяти.

Селезенка. Крупный непарный орган 7×13 см, 80-300 г. Не содержит лимфатических сосудов. Строма селезенки образована короткими перегородками, трабекулами и ретикулярными клетками. Лимфоидная ткань (белая пульпа) представлена скоплением лимфоцитов вокруг артериол: Т-зона непосредственно окружает артериолу и заполнена Т-лимфоцитами и дендритными клетками. В-зона образована первичными и вторичными фолликулами (как в л/у). Краевая зона содержит макрофаги, различные ДК, В-лимфоциты, отвечающие на тимуснезависимые АГ.

Лимфоидная ткань слизистых оболочек: глоточное кольцо Пирогова, пейеровы бляшки тонкого кишечника, лимфоидные фолликулы аппендикса, лимфоидную ткань оболочек бронхов и бронхиол, слизистых оболочек мочеполовой системы и др., а также внутриэпителиальные лимфоциты.

Иммунокомпетентные клетки – это клетки, входящие в состав иммунной системы. Все эти клетки происходят из единой родоначальной стволовой клетки ККМ.

Миелоидной природы

1. Мононуклеарные лейкоциты

• Макрофаги, моноциты

2. Полиморфноядерные лейкоциты (гранулоциты)

• Нейтрофилы

• Эозинофилы

• Базофилы

3. Тучные клетки

4. Дендритные клетки

Лимфоидной природы

1. Естественные киллеры (ЕК)

Лимфоциты с двойственной функцией

2. γδ T лимфоциты

3. B-1 B лимфоциты

Нейтрофилы.Способны самостоятельно мигрировать к месту нахождения АГ, так как у них есть рецепторы хемотаксиса. «Прилипают» к эндотелию сосудов и далее мигрируют через стенку к месту нахождения АГ. Происходит фагоцитоз, и нейтрофилы постепенно заполняются продуктами обмена, они погибают и превращаются в клетки гноя.

Функции:

1. Противомикробные: важнейший мобильный элемент иммунной системы, фагоцитоз, секреция противомикробных веществ, регуляция воспаления (синтез цитокинов, хемокинов и медиаторов).

2. Цитотоксичность: по механизму АЗКЦ

3. Трофическая: большинство нейтрофилов не покидают КМ, остальные проникают в ткани и погибают от апоптоза, ~1 % выходит в ротовую полость через зубо-десневые щели.

Маркеры:

1. Ферменты: миелопероксидаза, аминопептидаза, щелочная фосфатаза.

2. Мембранные антигены: ГКГС I, бета-1-интегрины; CD14, 31, 65, 66, 92

3. Рецепторы: ТПР, для Fc фрагмента IgG 2 и 3 - CD32, CD16, для факторов комплемента - CR1, 2, 3, для хемотаксинов - формил-Мет-Лей-Фен-пептидов, ИЛ8 и др. CXC хемокинов, С3а и С5а; для гормонов, нейромедиаторов.

Эозинофилы.

Маркеры:

1. Ферменты: кислая фосфатаза, арилсульфатаза, эластаза, миелопероксидаза.

2. Основной белок

3. Рецепторы: для Fc фрагментов IgG II и IgE II (CD32 и CD23), для факторов комплемента, для хемокинов.

Функции:

1. внеклеточный цитолиз (против паразитов)

2. регуляция аллергического воспаления

Базофилы – составляют меньше, чем 0,2 % от гранулоцитов. Существуют две формы базофилов: собственно базофилы — базофилы, циркулирующие в крови и тучные клетки — базофилы, находящиеся в ткани. Тучные клетки располагаются в различных тканях, лёгких, слизистых и вдоль сосудов. Они способны вырабатывать вещества, стимулирующие анафилаксию (расширение сосудов, сокращение гладких мышц, сужение бронхов). При этом происходит взаимодействие с IgE. Т. о. они участвуют в аллергических реакциях (ГНТ).

Моноциты – превращаются в макрофаги в селезёнке. Бывают мобильные (свободные) и резидентные (фиксированные): Купферовские клетки печени, Альвеолярные макрофаги, Перитонеальные макрофаги, Мезенгиальные клетки почек, Глиальные клетки ЦНС, Макрофаги лимфоидных органов.

1. Ферменты: неспецифическая эстераза, бета-галактозидаза, 5-нуклеотидаза, аминопептидаза

2. Антигены клеточной поверхности: ГКГС I и II классов, Интегрины: бета1 - VLA1-6; бета2 - LFA1, Mac1. ICAM1,2; CD31, 45, 40, 80, 86 и др.

3. Рецепторы: для Fc фрагмента IgG - CD64, CD32, CD16, для факторов комплемента: CR1, 2, 3, 4, для фибрина, гормонов, нейромедиаторов и т.д.

Функции:

• Фагоцитоз (клиренс апоптических клеток и ИК)

• Внеклеточный цитолиз

• Синтез защитных факторов

• Процессинг и презентация антигена

• Регуляция иммунного ответа

Натуральные киллеры (NK-клетки) — неоднородная популяция лимфоидных клеток крови и тканей. Четкие маркеры неизвестны. Важнейший признак - способность к лизису клеток-мишеней без предварительного контакта с ними. Морфологически – большие (12-15 мкм) гранулярные лимфоциты. Составляют ~ 15% лимфоцитов периферической крови. Накапливаются в тканях: печень - до 50% всех лимфоцитов; селезенка - 10%; легкие - 30%. ЕК происходят из КМ

Молекулы адгезии: CD56, CD57, бета-1 и бета-2-интегрины; ICAM1,CD44, CD8, CD69

Рецепторы:для Fc фрагментов IgG III - CD16, для ИЛ2, ИЛ12, ИЛ18, ИФ-гамма, для факторов комплемента - CR3, 4.

Функции: противоопухолевый иммунитет, противовирусный иммунитет, иммунитет против грибов и внутриклеточных паразитов, регуляция иммунного ответа.

Дендритные клетки

Группа клеток различной природы (КМ - локальные; миелоидные - лимфоидные), обладающих способностью эффективно захватывать, процессировать и презентировать антиген лимфоцитам.

Уникальные свойства ДК:

• высокая экспрессия молекул ГКГС I и II класса;

• высокая экспрессия CD80, CD86 и CD40;

• способность продуцировать регуляторные цитокины, определяющие характер и тип иммунного ответа (ИЛ12, ИФН-альфа);

• высокая концентрация в лимфоидных органах;

• диффузное распространение в организме (при большом общем количестве в тканях их мало);

Миелоидные ДК1 получают из моноцитов крови под действием ГМ-КСФ + ИЛ4 (6 дней) + ФНОа. ДК1 стимулируют ответ 1 типа (образование Т-хелперов 1 типа/Т-киллеров) за счет выделения ИЛ12.

Плазмацитоидные ДК2 получают из КМ или стволовых клеток крови под действием ГМ-КСФ и Flt3-лиганда. ДК2 стимулируют ответ 2 типа (Т-хелперы 2 типа). Связь этих ДК с нормальными не ясна.

Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врождённого иммунного ответа, который является неспецифичным.