51 Антигенпрезентирующие клетки (апк).

1. Назначение: а) обработка АГ б) презентация АГ Т-хелперам.

2. Состав: макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты.

Моноциты и макрофаги.

1. Происхождение: красный костный мозг, СКК® моноциты. Моноциты находятся в кровотоке 2-4 сут, затем мигрируют в ткани и превращаются в макрофаги.

Развитие опосредовано факторами микроокружения: а) контактными б) гуморальными.

+ пролиферацию: ИЛ-3, ИЛ-6, ГМ-КСФ, М-КСФ.

- пролиферацию: TGFb

2. Продолжительность жизни моноцитов 2-4 сут, макрофагов 20 сут – 7 мес. Средний срок обновления популяции тканевых макрофагов 20-40 дней.

3. Морфология клеток: крупные (15-25 мкм), ядро неправильной формы с тонкой структурой хроматина. Макрофаги крупнее моноцитов, имеют неправильные очертания, крайне полиморфны.

4. Макрофаги:а) резидентные – стабильная локализация в определенных тканях:

1) звездчатые ретикулоциты (кл. Купфера) – 50% популяции всех макрофагов

2) альвеолярные и перитонеальные макрофаги

3) микроглия

4) мезангиальные клетки почек и т.п.

б) подвижные – мобилизуются в очаг воспаления.

Рецепторный состав поверхностной мембраны.

а) рецепторы для Fc-порции Ig: для Fc-IgG — FcgRI (CD64), FcgRII (CD32), FcgRIII (CD16), для Fc-IgM, Fc-IgA, Fc-IgE — FcsRII (CD23).

Механизм: Ig + рецептор ® перераспределение рецепторов на поверхности кл с образованием «шляпки» ® поглощение комплекса клеткой ® ответная реакция в виде: 1) активации макрофагов 2) синтеза цитокинов и др. БАВ 3) повышения плотности экспрессии Fc-рецепторов на поверхности макрофага.

б) рецепторы для компонентов комплемента: C1q, C3a, C3e/C3d, C5a, фактора H.

Распознают опсонизированные кл, иммунные комплексы, необходимы для активации фагоцитоза.

в) адгезивные молекулы и рецепторы: интегрины (b-интегрины) и лектины. Необходимы для взаимодействия с окружающими клетками и межклеточным матриксом.

г) рецепторы для бактериальных липополисахаридов (СD14 – основной маркер миелоидных клеток)

д) рецепторы для БАВ: цитокинов, гормонов, нейромедиаторов.

е) продукты экспрессии генов MHCI (на всех моноцитах и макрофагах) и MHCII (только на активированных

ж) рецепторы для хемокинов подкласса b

Интердигитальные (дендритные) кл тимуса.

1. Локализация: кортикомедулярная зона и мозговой слой тимуса.

2. Функция: отрицательная селекция аутоспецифических клонов Т-лимфоцитов, вызывают их апоптоз.

3. Происхождение: по генезу близки Т-л, развиваются из общего предшественника, мигрирующего из костного мозга в тимус.

Возможно, в коже человека содержатся кл Гранштейна [кл Гранштейна + АГ ® активация супрессорных кл ® развитие неотвечаемости на АГ].

NB! Все разновидности дендритных клеток имеют костномозговое происхождение и являются представителями миелоидного ряда.

При действии на моноциты цитокинов (ГМ-КСФ, ИЛ-4, ФНОa), а также при повышении внутриклеточного уровня цАМФ, часть моноцитов способна дифференцироваться в дендритные клетки.

52 Иммунный ответ - это сложная многокомпонентная кооперативная реакция ИС организма, индуцированная антигеном и направленная на его элиминацию. Явление иммунного ответа лежит в основе иммунитета. Иммунный ответ зависит от:

1 Антигена - свойства, состав, молекулярная масса, доза, кратность попадания, длкгеганость контакта;

2 Состояния организма - иммунологическая реактивность;

3 Условий внешней среды.

Для иммунного ответа характерно:

1 Клональность - есть клоны Т- и В-лимфоцитов, которые специфичны по отношению к определенным эпитопам (их совокупность называется детерминантной группой);

2 Специфичность;

3 Разнообразие AT и TCR;

4 Формирование в клетках и молекулах эффекторов и клеток памяти;

5 Специфические механизмы действия совместимы с неспецифичными;

6 Контролирование геномом,

7 Деление на естественный и искусственный;

Компоненты иммунного ответа:

1 Антигены;

2 Антигенперерабатывающие и антигенпрезентирующие клетки (имакрофаги);

3 Антигенраспознающие клетки (В- и Т-лимфоциты и их субпопуляции),

4 Антигенраспознающие молекулы (ВЦР, молекулы главного комплекса гистосовместимости);

5 Цитокины - гемопоэтические, ростовые, регуляторные, рецепторные.

Иммунный ответ развивается в периферических лимфоидных органах. ВИО участвуют макрофаги, Т- и В-лимфоциты, фибробласты, ретикулярные клетки.

Макрофаги. Зрелые макрофаги имеют рецепторы к антигенам (Fc), СЗЬ-рецепторы, антигены гистосовместимости. Макрофаги участвуют как в естественном, так и в специфическом ИО. На ранней стадии ИО макрофаги выполняют функцию презентации антигена - в результате фагоцитоза антиген расщепляется, а его эпитоп выносится на мембрану в комплексе с белком МНСП. На конечной стадии ИО макрофаг активируется лимфокинами. В-лимфоциты - распознают антигены, участвуют в гуморальном ИО, имеют рецепторы к эритроцитам мышей, Fc, СЗЬ, к антигенам гистосовместимости.

Они не имеют специфичных антигенраспознающих рецепторов, разделяются на огромное количество клонов. Антиген-распознающим рецептором является молекула иммуноглобулина.

Т- лимфоциты - разделяются на четыре основные субпопуляции - Т-хелперы,

Т-супрессоры, Т-киллеры, и Т -эффекторы. Все они имеют рецепторы к эритроцитам барана, к иммуноглобулинам, белкам системы комплемента (но не имеют рецепторов к СЗЬ), к интерферонам, к антигенам, имеют антигены MHCI и МНСП. Субпопуляции Т-лимфоцитов неоднородны, так, Т-хелперы разделяются на две группы - Т-хелперы 1 и, Т-хелперы 2 . Первые являются активаторами КИО, а вторые - ГИО. Т-лимфоциты

обеспечивают клеточный, антивирусный, антибактериальный иммунитет, ГЗТ.

В зависимости от путей реализации иммунный ответ разделяется на гуморальный (ГИО) и клеточный (КИО), однако в чистом виде ни один из них не проявляется

ГИО контролируется красным костным мозгом, а КИО - тимусом.

53. Антиген - Генетически чужеродные вещества, которые при внедрении в организм способны стимулировать иммунный ответ (клеточную реакцию, образование антител, аллергию, толерантность) и специфически реагировать с образовавшимися антителами как in vivo, так in vitro, называют антигенами.

Эпитоп (антигенная детерминанта) - отличительная часть молекулы антигена, обусловливающая специфичность антител и эффекторных Т- лимфоцитов при иммунном ответе. Эпитоп комплементарен активному центру антител или Т-клеточному рецептору. Аллергенами называются антигены, вызывающие аллергию,

Толерогенами называются антигены, вызывающие иммунологическую толерантность. Аутоантигены. Иногда белки собственных тканей (сердца, печени, почек и др.) при соединении с бактериальным белком, токсинами и ферментами бактерий, лекарственными веществами, под влиянием физических факторов (облучение, ожог и др.) изменяют свои физико-химические свойства и становятся чужеродными для собственного организма. На эти антигены организм вырабатывает антитела, возникают аутоиммунные болезни.

Антигены бактерий по локализации подразделяют на капсульные (К), соматические (О), жгутиковые (Н) и антигены экзопродуктов. В свою очередь К - антигены разделяют на (L, В) термолабильные и (А, М) термостабильные антигены.

Соматические антигены. Расположены не только в цитоплазме, а в основном на поверхности микробной клетки, имеют разнообразный химический состав, отличаются термостабильностю. В практике для обнаружения О-антигенов микроорганизмы подвергают температурной обработке. Жгутиковые антигены. Представляют собой термолабильные белковые комплексы жгутиков, обладающих у многих энтеробактерий специфической и неспецифической (групповой) фазой. Капсульные антигены представлены белками, полисахаридами

Среди бактериальных антигенов выделяют так называемые протективные или антигены главного действия, защитные антигены. Выработанные ка них антитела защищают организм от данного микроба. Очищенные протективные антигены могут быть "идеальными" вакцинными препаратами. Гаптен - неполноценный антиген в виде небольшой химической группы; обуславливает специфичность антител при иммунизации комплексом белок-таптен. Самостоятельно гаптен не вызывает образования антител, но может взаимодействовать с антителами.

Бактериальные антигены:

группоспецифические (встречаются у разных видов одного рода или семейства)

видоспецифические (у различных представителей одного вида);

типоспецифические (определяют серологические варианты - серовары, антигеновары внутри одного вида).

В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают К-, Н-, О-антигены (обозначают буквами латинского алфавита).

О-АГ - липополисахарид клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Состоит из полисахаридной цепочки (собственно О-Аг) и липида А.

Полисахарид термостабилен (выдерживает кипячение в течение 1-2 часов), химически устойчив (выдерживает обработку формалином и этанолом). Чистый О-АГ слабо иммуногенен. Проявляет вариабельность структуры и по нему различают много серовариантов бактерий одного вида. Например, для каждой группы сальмонелл характерно наличие определенного О-АГ (полисахарида) - у группы А

- это фактор 2, у группы В - фактор 4 и т.д. У R-форм бактерий О-АГ теряет боковые цепи

полисахарида и типоспецифичность.

Липид А - содержит глюкозамин и жирные кислоты. Он обладает сильной адьювантной, неспецифической иммуностимулирующей активностью и токсичностью. В целом ЛПС является эндотоксином. Уже в небольших дозах вызывает лихорадку из-за активации макрофагов и выделения ими ИЛ1, ФНО и других цитокинов, дегрануляцию гранулоцитов, агрегацию тромбоцитов. Он может связываться с любыми клетками организма, но особенно с макрофагами. В больших дозах угнетает фагоцитоз, вызывает токсикоз, нарушение функции сердечнососудистой системы, тромбозы, эндотоксический шок. ЛПС некоторых бактерий входит в состав иммуностимуляторов (продигиозан,

пирогенал). Пептидогликаны клеточной стенки бактерий обладают сильным адьювантным эффектом на клетки СИ.

Н-АГ входит в состав бактериальных жгутиков, основа его - белок флагеллин. Термолабилен.

К-АГ - это гетерогенная группа поверхностных, капсульных АГ бактерий.

Они находится в капсуле. Содержат главным образом кислые полисахариды, в состав которых входят галактуроновая, глюкуроновая и идуроновая кислоты. Встречаются вариации в строении этих антигенов, на основании чего, например, различают 75 типов (серотипов) пневмококков, 80 типов клебсиелл и т.д. Капсульные антигены используются для приготовления вакцин менингококков, пневмококков, клебсиелл. Однако, введение высоких доз полисахаридных антигенов может вызвать толерантность.

Антигенами бактерий являются также их токсины, рибосомы и ферменты.

Некоторые микроорганизмы содержат перекрестнореагируюшие - антигенные детерминанты встречающиеся у микроорганизмов и человека/животных.

У микробов различных видов и у человека встречаются общие, сходные по строению АГ. Эти явления называются антигенной мимикрией. Часто перекрестнореагируюшие антигены отражают филогенетическую общность данных представителей, иногда являются результатом случайного сходства конформации и зарядов - молекул АГ.

Например, АГ Форсмана содержится в эритроцитах барача, сальмонеллах и у морских свинок.

Гемолитические стрептококки группы А содержат перекрестно реагирующие АГ (в частности, М-протеин), общие с АГ эндокарда и клубочков почек человека. Такие бактериальные антигены вызывают образование антител, перекрестно реагирующих с клетками человека, что приводит к развитию ревматизма и постстрептококкового гломерулонефрита.

У возбудителя сифилиса есть фосфолипиды, сходные по строению с теми, которые имеются в сердце животных и человека. Поэтому кардиолипиновый антиген сердца животных используется для выявления антител к спирохете у больных людей (реакция Вассермана).

Среди бактериальных антигенов выделяют гак называемые протективные или антигены главного действия, защитные антигены. Выработанные на них антитела защищают организм от данного микроба. Очищенные протективные антигены могут быть "идеальными" вакцинными препаратами.

54. В-лимфоциты называются так потому, что они впервые выявлены у птиц в специальном центральном органе иммунитета, который называется "сумка Фабрициуса" (bursa of Fabricius) и в котором они проходят стадию созревания. У животных данный орган отсутствует, и ранние стадии созревания В-лимфоциты проходят в костном мозге (bone marrow). Таким образом, термин "В- лимфоцит" обусловлен названием сумки Фабрициуса или костного мозга.

В- лимфоцитами являются лимфоциты, способные синтезировать антитела. Большинство образо­ванных в костном мозге пре-В- лимфоцитов (> 95%) погибают там же в результате процесса селекции клеток. Зрелые В-лимфоциты из костного мозга мигрируют в кровь, а затем во вторичные лимфоидные органы (селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные ткани желудочно-кишечного тракта и слизис­тых). Они имеют антигенспецифический В-клеточкый рецептор (ВКР) в виде мембраносвязанных мо­лекул антител, а также ряд поверхностных CD антигенов и рецепторов.

В-лимфоциты могут узнавать нативный антиген в свободном состоянии. Взаимодействие антигена с В-клеточным антигенспецифическим рецептором приводит к активации В-лимфоцитов и их развитию(дифференцировке) в эффекторные клетки, специализирующиеся в биосинтезе антител. Большинство В-лимфоцитов периферической крови экспрессирует на поверхности клетки два изотипа им­муноглобулинов- IgM и IgD. Очень небольшое количество циркулирующих клеток экспрессирует им­муноглобулины G, А или Е изотопов.

Характеристика CD антигенов В- лимфоцитов

CD 19]

CD20 | основные дифференцировочные и идентификационные маркеры

CD22J

CD21 рецептор для СЗд фрагмента системы комплемента

CD 23 рецептор для Fc фрагмента lgE

CD25 рецептор для ИЛ 2

CD32 рецептор для Fc фрагмента IgG

CD35 рецептор для СЗб и С4б белков комплемента

CD 45RB + участие в трансдукции сигнала

CD 49d + рецептор для связывания молекул адгезии -VCAM-1

CD 71 + рецептор для трансферрина

CD 74 + антиген II класса гистосовместимости

CD антигены выполняют три основные функции: а) рецепция молекул цитокинов и адгезинов; б) передача внутриклеточного сигнала; в) осуществление клеточно-клеточных взаимодействий. В-лим­фоциты человека способны связывать эритроциты мыши и образовывать с ними розетки (Вм-розетки), а также формировать розетки с эритроцитами, сенсибилизированными молекулами антител (IgG) и молекулами СЗб фрагмента системы комплемента, что используется в лабораторной практике. Эти свойства совместно с экспрессией CD 5 молекул позволяют выявить субпопуляцию В-лимфоцитов, иммуноглобулиновый репертуар которых комплементарен аутоантигенам, включая ДНК, Fc фрагмент IgG, фосфолипиды и компоненты цитоскелета, и они играют существенную роль в развитии аутоиммунных процессов. В периферической крови процент В-лимфоцитов составляет 10 -15, в лимфатических узлах - 20-25 и в селезенке - 40-45.

Антигекраспознающий В-клеточный рецептор В-линфоцитов (BcR - англ. B-cel I Receptor) построен из молекулы мембранного иммуноглобулина (mlg, состоящий из двух одинаковых тяжелых Н- и двух одинаковых легких - L-цепеи) и двух молекул CD79 (Iga, IgP) - BcR имеет трансмембранные и внутрицитоплазматические сегменты, передающие внутриклеточные сигналы. Исследование количества и функционального состояния В-лимфоцитов В-клетки обнаруживаются в периферической крови по их рецепторному аппарату, а именно:

а) по наличию рецепторов к иммуноглобулинам и 3-ей фракции комплемента - реакция ЕАС-розеткообразования;

б) по наличию иммуноглобулиновых рецепторов - реакция иммунофлюоресценцяи ;

в) по наличию рецепторов к эритроцитам мыши - реакция МЕ-розеткообразования. а) Реакция ЕАС-роэеткообразования ставится в 2 этапа: вначале

готовят реагент, состоящий из эритроцитов быка, антител к ним и комплемента, затем этот образовавшийся комплекс добавляют к лимфоцитамкрови человека. Образуется розетка, которая внешне ничем не отличается от Е-розеток, но метод получения указывает на выявление именноВ-лимфоцитов.

б) Реакция иммунофлюоресценции позволяет обнаружить на поверхности В-лимфоцита иммуноглобулиновые рецепторы. Для этого используются антиглобулиновые сыворотки, меченые люминофорами.

в) Реакция роэеткообразования с мышиными эритроцитами появляется в результате смешивания последних с лимфоцитами периферической крови.

Функциональная характеристика В-лимфоцитов и количества иммуноглобулинов различных классов.Чаще других используется метод радиальной иммунодиффузии в агаре: на стеклянную пластину наливают расплавленный агар, содержаций антитела к даннному классу иммуноглобулинов. В агаре выбивают лунки, в которые вносят образцы изучаемых сывороток. В результате иммунонреципитации, образуются радиальные полоски, диаметр которых зависит от концентрации соответствующего иммуноглобулина. -Определение антител к аутоантигенам или к микробам нормальной микрофлоры.

-Определение титра специфических антител, выраоатывающихся в организме человека после

иммунизации его вакцинами (АВДСДС и др.)

55. Гуморальный иммунный ответ контролируется красным костным мозгом, развивается на растворимые агенты - белки, ЛПС, экзотоксины, на внеклеточных паразитов. Ответ иммунный первичный (ПИО) — реакция иммунной системы организма на первое поступление (введение) антигена, вакцины. Отличается непродолжительностью и низкой специфичностью. Сопровождается биосинтезом преимущественно специфических антител IgM класса. При этом антитела IgM и IgA классов продуцируются значительно быстрее, нежели антитела IgG изотипа. Этот тип иммунитета можно рассматривать как экстренное реагирование иммунной системы на воздействие инфекции. В динамике его развития различают три фазы — индуктивную (латентную), продуктивную и затухания. Первая длится 6-7 дней. В этот период антиген подвергается переработке в фагоцитарных и других АПК и презентируется клонам Т- и В- лимфоцитов. Последние затем трансформируются в лимфобласты, пролиферируют, дифференцируются и превращаются в плазматические клетки, эффекторные и регуляторные Т-клетки, синтезирующие антитела и клетки памяти, специфичные к данному антигену. Во время продуктивной фазы осуществляются биосинтез антигенспецифических ан­тител, цитокинов и накопление их в биологических жидкостях (в сыворотке крови, слюне, секретах, цереброспинальной жидкости). При этом уровень специфических антител возрастает экспоненциально и после того как он достигнет максимума, формируется плато. Данный процесс длится от 4 дней до 4 недель. Обычно его пик приходится на 14—21-й день. Максимальное продуцирование антител к белковым антигенам (анатоксинам) длится 3 недели. После этого наступает фаза затухания, а про­дуктивный период постепенно завершается. Причем процесс снижения уровеня антител вначале идет быстро, затем замедляется. Ответ иммунный вторичный (ВИО) — иммунный ответ на повторное введение антигена в организм. В его основе лежат механизмы иммунологической памяти и прогрессивная клональная селекция антигенспецифических клонов В- и Г- лимфоцитов. В отличие от первичного, возникает на действие антигена в меньшей дозе, развивается быстрее (короче индуктивная фаза) и, как правило, интенсивнее. Кроме того, он более специфичный (синтезируются преимущественно антитела IgG), более напряженный и более зрелый (выше аффинность антител); а вызываемый им протективный эффект сохраняется дольше. Причем динамика процесса антителообразования также носит экспоненциальный характер, но развивается он быстрее, а затухает значительно медленнее. Повторное введение антигена в, организм с высоким уровнем антител к нему может не дать эффекта усиления иммунного ответа. Существует два варианта ГИО. Если ответ происходит на Т - независимые антигены, то это т. н. простой ответ, он возможен потому, что некоторые антигены способны сами активировать Т-лимфоциты. В этом случае синтез IgM не сопровождается образованием клеток памяти. В случае, если ответ формируется в ответ на Т- зависимые антигены, происходит кооперация Т- и В-лимфоцитов. Выделяют следующие стадии: распознавание антигена; презентация антигена - макрофаг поглощает антиген, расщепляет, соединяет с белками МНС I и МКС II и переносит на мембрану; передача информации на Т- хелпер; бласттрансформация В- лимфоцитов, дифференцировка бластов в плазмациты и В- клетки памати; синтез антител и элиминация антигена.

Функция антител: активация системы комплемента, нейтрализация токсинов, опсонизация антигенов, преципитация мелких антигенов.

56Антитела: структура, свойства. Классификация антител: классы, субклассы, изотипы, аллотипы, идиотипы. Закономерности биосинтеза. Методы определения концентрации иммуноглобулинов.

Антитела - иммуноглобулины, продуцируемые В-лимфоцитами (плазматическими клетками). Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента - Fab (Fragment anligen binding) и Fc (Fragmenl crislalhzable).

Иммуноглобулины подразделяют на классы в зависимости от структуры, свойств и антигенных особенностей их легких и тяжелых цепей:

- Легкие цепи в молекулах иммуноглобулинов представлены двумя изотипами—ламбда (λ) и каппа (κ), которые различаются по химическому составу как вариабельных, так и константных участков.

- Тяжелые цепи иммуноглобулинов подразделены на 5 изотипов (γ, μ, α, β, ε), которые определяют их принадлежность к одному из 5 классов иммуноглобулинов: G, M, A, D, Е соответственно. Они отличаются друг от друга физико-химическими особенностями и биологическими свойствами.

Аллотипы – генетически обусловленные внутривидовые варианты константных доменов или каркасных фрагментов вариабельных доменов молекулы Ig (контролируются аллельными генами).

Выделяют 3 типа: Gm, Km, Am.

Каждая плазматическая клетка продуцирует антитела одного аллотипа.

Идиотип - участок гипервариабельной области, распознающий чужеродный антиген.

-Является чужеродным для иммунной системы.

-Развивается иммунный ответ. Появляются антиидиотипические антитела, которые специфически реагируют с этим участком

Антиидиотипические антитела - образуются в результате индукции иммунного ответа в ответ на накопление любых антител, несущих в структуре своих активных центров новые для организма антигенные эпитопы (идиотипы).

Антиидиотипические антитела:

- взаимодействуют с антителами и снижают иммунный ответ (регулируют его). На них тоже образуются антитела и т.д. (антиидиотипическая сеть).

- соответствуют конфигурации антигена. Могут быть использованы для создания вакцин.

Иммуноглобулины:

Иммуноглобулины М:

имеют две формы:

Мономерная форма - первый класс антител, продуцируемый развивающимся В-лимфоцитом. Впоследствии многие В-клетки переключаются на выработку других классов антител, но с тем же ан-тигенсвязывающим участком. IgM встраивается в мембрану и выполняет роль антигенраспознающего рецептора. Встраивание IgM в мембрану клеток возможно благодаря наличию в хвостовой части участка 25 гидрофобных аминокислотных остатков. Секреторная форма IgM содержит 5 мономерных субъединиц, связанных друг с другом дисульфидными связями и дополнительной полипептидной J-цепью. Секреторная форма IgM — основной класс антител, секретируемых в кровь при первичном иммунном ответе.

Иммуноглобулины G:

В количественном отношении этот класс иммуноглобулинов доминирует в крови (75% от всех Ig). IgG — мономеры, основной класс антител, секретируемый в кровь при вторичном иммунном ответе.

После взаимодействия IgG с поверхностными антигенами микроорганизмов комплекс антиген—антитело:

— способен связывать и активировать белки системы комплемента;

— может взаимодействовать со специфическими рецепторами макрофагов и нейтрофилов, что приводит к фагоцитозу комплексов антиген—антитело и разрушению их в фагосомах;

— IgG — единственный класс Ig, способный проникать через плацентарный барьер и обеспечивать внутриутробную защиту плода от инфекций.

Субклассы Ig G: G1- G4 (G2 – важен для детей. АТ против полисахарида гемофилов.

G4 – близок по свойствам к Ig E определяет аллергию).

Иммуноглобулины А:

Основной класс антител, присутствующий в секретах (молоке, слюне, секретах дыхательных путей и кишечного тракта).

IgA секретируются в основном в димерной форме, где мономеры связаны друг с другом через дополнительную J-цепь.

IgA не взаимодействуют с системой комплемента и фагоцитирующими клетками, но, связываясь с микроорганизмами антитела, препятствуют их присоединению к эпителиальным клеткам и проникновению в организм.

Иммуноглобулины Е:

Иммуноглобулины Е представлены мономерами, в которых тяжелые е-цепи содержат 1 вариабельный и 4 константных домена.

После присоединения антигена к соответствующим антигенсвязывающим участкам IgE клетки получают сигнал к секреции биологически активных веществ (гистамина, серотонина), которые в большой мере ответственны за развитие воспалительной реакции и проявление таких аллергических реакций, как астма, крапивница, сенная лихорадка.

Иммуноглобулины D:

Иммуноглобулины D обнаружены в сыворотке в очень небольшом количестве, являются мономерами. В тяжелых 8-цепях имеют 1 вариабельный и 3 константных домена. Выполняют роль рецепторов В-лимфоцитов; другие функции пока неизвестны.

Методы определения Ig:

- радиальная иммунодиффузия: расплавл. агар, содержащий АТ к даннному классу иммуноглобулинов + вносят образцы сывороток >> иммунонреципитация, радиальные полоски, диаметр кот. зависит от конц. иммуноглобулина.

- радиоиммуноэлектродиффузия.

57     При радиальной иммунодиффузии (по методу Манчини) иммунную сыворотку вносят в агар. Антиген, помещенный в лунки, диффундирует через агар, и в результате преципитации с иммунной сывороткой вокруг лунок образуются непрозрачные кольца, внешний диаметр которых пропорционален концентрации антигена. Метод используют для определения классов иммуноглобулинов, а модификации метода можно применять для определения противомикробных антител, относящихся к различным классам иммуноглобулинов. Иммунофлюоресценция заключается в использовании меченных флюорохромом антител, точнее, иммуноглобулиновой фракции антител lgG. Меченное флюорохромом антитело образует с антигеном комплекс антиген — антитело, который становится доступным наблюдению под микроскопом в УФ-лучах, возбуждающих свечение флюорохрома. Реакцию прямой иммунофлюоресценции используют для изучения клеточных антигенов, выявления вируса в зараженных клетках и обнаружения бактерий и риккетсий в мазках. Так, для диагностики бешенства отпечатки кусочков мозга животных, подозреваемых на вирусоносительство, обрабатывают люминесцирующей антирабической сывороткой. При положительном результате в цитоплазме нервных клеток выявляются глыбки ярко-зеленого цвета. На обнаружении антигенов вирусов в клетках отпечатков со слизистой оболочки носа основана экспресс-диагностика гриппа, парагриппа и аденовирусной инфекции.

    Более широко применяют метод непрямой иммунофлюоресценции. основанный на выявлении комплекса антиген — антитело с помощью люминесцирующей иммунной сыворотки против lgG-антител и используемой для обнаружения не только антигенов, но и титрования антител. Метод нашел применение в серодиагностике герпеса, цитомегалии, лихорадки Ласса. Препараты с наслоенной исследуемой сывороткой крови помещают в термостат при t° 37° для образования иммунных комплексов, а затем после отмывания несвязавшихся реагентов выявляют эти комплексы меченой люминесцирующей сывороткой против глобулинов человека. Применяя меченые иммунные сыворотки против lgM- или lgG-антител, можно дифференцировать тип антител и обнаруживать ранний иммунный ответ по наличию lgM-антител.

    Иммунофлюоресценцию широко используют не только в бактериологии, вирусологии, паразитологии, но и в иммунопатологии для обнаружения антител к тканевым антигенам человека.

58 Контроль биосинтеза иммуноглобулинов. Гены иммуноглобулинов. Механизм взаимодействия антител с антигенами: специфичность, фазы, проявления, аффинность и авидность.

Контроль разнообразия Ig - на генетическом уровне:

- первичное разнообразие 10^11-10^13

- реаранжировка генов (перестройка, рекомбинации)

- соматические мутации (точечные), которые происходят в ходе иммунного ответа и в процессе пролиферации клеток протекают с высокой частотой и носят индивидуальный характер.

Гены иммуноглобулинов:

- имеют фрагментарную организацию. Их сегменты находятся на расстоянии друг от друга.

- Любые клетки содержат весь набор генов, но только у В-Лф эти гены являются - актуальными (т.е. реально работающими).

- Легкие и тяжелые цепи кодируются разными генами и разным количеством генов.

- Эти гены расположены в разных хромосомах, V и С домены кодируются отдельно.

За синтез легкой каппа-цепи ответственны три группы генов, локализованые во 2-й хромосоме: 200 V-генов, 5 J-генов (joining), 1 С-ген

Гены лямбда-цепи – в 22-й хромосоме: 100 V-генов, 6 J-генов, 1 С-ген

Н-цепи кодируются генами 14 хромосомы:

V-домены кодируются 3 группами генов (V, D, J):

- 200 V-генов,

- 50 D-генов (diversity)

- 5 J-генов

С-домены – 5 генов (по типу тяжелых цепей).

Взаимодействие Ат и Аг:

1 фаза – случайное столкновение. Это неспецифическая фаза, легко подается обратному процессу.

2 фаза – специфическая, если Аг и Ат комплементарны. Более сильное взаимодействие на атамарном уровне:

- кулоновские силы,

- электростатические,

- водородные,

- Ван-дер-Ваальса.

Образуется иммунный комплекс (ИК), который элиминируется системой комплемента и фагоцитами.

Ковалентные силы между Аг и Ат отсутствуют, поэтому ИК может диссоциировать:

- при изменении рН,

- in vitro в растворе соли

Авидность («жадность»): качество, от которого зависит прочность комплекса антиген-антитело.

Слагаемые:

- Аффинность (сродство), определяется комплементарностью антигена и антитела

- Валентность (число активных центров молекулы антитела, а также их расположение)

59. Серологическим называют метод исследования, в основе которого лежит реакция специфического взаимодействия антигенов и антител. На основе ее специфичности возможно определение неизвестных антител при взаимодействии с известным антигеном или неизвестного антигена по связыванию с известным антителом. Метод решает следующие задачи:

I. Серологическая диагностика инфекционных и иммунных заболеваний, основанная на обнаружении в сыворотке крови больных антител. Обоснованием для постановки диагноза является:

а) обнаружение антител к возбудителю болезни ц диагностическом титое. т.е. в таком разведении сыворотки, в котором реакция может бытьположительна только у больных и отрицательна у здоровых;

б) нарастание титра антител при повторном исследовании в динамикеболезни, что позволяет отличить заболевание от поствакцинального илипостинфекционного иммунитета. 2/Серологическая диагностика инфекционных заболеваний, основанная на обнаружении в биологических жидкостях или тканях антигенов патогенных микробов.

3. Серологическая идентификация неизвестных микробов, выделенных при бактериологическом методе диагностики инфекционных болезней. Обоснованием для отнесения микроба к определенной серофуппе, сёроварианту или виду является:

а) взаимодействие микроба с адсорбированной моноспецифической сывороткой, содержащей антитела только к-специфическим для микроба антигенам (из таких сывороток в процессе их производства сорбируются антитела к групповым антигенам);

б) взаимодействие микроба с моноклональными антителами, полученными методом гибридомной техники, т.е. метода культивирования гибрада из плазматической клетки, синтезирующей антитела одной специфичности, с опухолевой клеткой, способной к длительному размножению в культуре ;

в) взаимодействие микроба с диагностической сывороткой в разведении, составляющем не менее половины титра этой сыворотки.

Определение активности поствакцинального или постинфекционного индивидуального или коллективного иммунитета.

Получение и определение титров иммунных диагностических, лечебных и профилактических сывороток, поли- и гамма-глобулинов.

Терминология.

Диагностическая сыворотка - иммунная сыворотка, содержащая антитела известной специфичностити в известном титре, и предназначенная для серологической идентификации микроба или для обнаружения антигенов в организме больного,

Диагностикум - взвесь известных микробов или антигенов, предназначенных для серологической диагностики заболеваний по обнаружениюантител в сыворотке больного.

Серологический метод исследования включает ряд реакций: агглютинации, преципитации, связывания комплемента, иммунофлюоресценции, иммуиоферментного и радиоиммунологического анализа.

ОЦЕНКА МЕТОДА

Достоинства: высокая специфичность, относительная простота, доступность, безопасность, быстрота (от 10 мин. до 4 часов) получения результатов.

Недостатки: при острых инфекционных заболеваниях обнаружение антител часто бывает

ретроспективным диагнозом, т.к. они появляются в достаточных титрах к 7-8 дню от начала болезни, и к этому сроку болезнь может закончиться.

60. Реакция агглютинации (от лат. agglutinatio - склеивание) - склеивание корпускул (бактерий, эритроцитов и др.) антителами в присутствии электролитов - натрия хлорида.

Реакция агглютинации проявляется в виде хлопьев или осадка, состоящих из корпускул (например,

бактерий), "склеенных" антителами.

РА используют для:

Определения возбудителя, *^1;

Определения антител в сыворотке крови больного

Методы постановки:

Реакция агглютинации на стекле. К капле агглютинирующей сыворотки (разведение 1 : 20) добавляют взвесь бактерии, выделенных от больного. Образуется хлопьевидный осадок.

Развернутая реакция агглютинации с сывороткой крови. К разведениям сыворотки добавляют диагностикум.

61. В РПГА выявляют антитела сыворотки крови с помощью антигенного эритроцитарного диагностикума, который представляет собой эритроциты с адсорбированными на них антигенами. Эритроциты (или частицы латекса) с адсорбированными на них антигенами взаимодействуют с соответствующими антителами сыворотки крови, что вызывает склеивание и выпадение эритроцитов на дно пробирки или ячейки в виде фестончатого осадка. При отрицательной реакции эритроциты оседают в виде пуговки. В РОПГА применяют антительный эритроцитарный диагностикум - эритроциты, на которых адсорбированы антитела.

Эти реакции называются непрямыми (пассивными), так как при их проведении используют Аг (или AT), искусственно сорбированные на поверхности различных корпускулярных частиц.

Реакция непрямой, или пассивной, гемагглютинации (РНГА, РПГА) — одна из наиболее чувствительных серологических реакций. Основана на способности AT взаимодействовать с Аг, фиксированными на различных эритроцитах, которые при этом агглютинируют. Для большей стабильности диагностикумов эритроциты формалинизируют. РПГА ставят в пластиковых планшетках или в пробирках с разведениями сыворотки крови больного, к которым добавляют эритроцитарный диагностикум

Обратная РНГА применяется для выявления Аг в сыворотке крови; для этого на эритроцитах фиксируются не Аг, a AT. Реакции этого типа широко применяют для диагностики инфекционных болезней, установления беременности, выявления повышенной чувствительности к лекарствам и т.д.

Реакция латексагглютинации: основан на взаимодействии Аг (или AT) в образце с частицами латекса, нагруженными специфическими моноклональными AT (или Аг), что ведёт к быстрому образованию видимых агрегатов. В качестве диагностикумов используются суспензионные Аг и AT, сорбированные на различных инертных корпускулярных носителях.

Разработаны коммерческие диагностикумы для выявления Аг Streptococcus pneumoniae, стрептококков группы В, Haemophilus influenzae типа b и капсулированных штаммов менингококка в различных тканевых жидкостях (СМЖ, сыворотке крови, моче). Также имеются наборы для выявления Аг стрептококков группы А в мазках из зева; для первичной экспресс-идентификации колоний стрептококков групп А, В, С, F, энтерококков, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae типов a-f, золотистого стафилококка, Neisseria meningitidis и Neisseria gonorrhoeae.

62. Реакция преципитации - РП (от лат praecipilo осаждать) - это формирование и осаждение комплекса растворимого молекулярного антигена с антителами в виде помутнения, называемого преципитатом. Он образуется при смешивании антигенов и антител в эквивалентных количествах, избыток одного из них снижает уровень образования иммунного комплекса.

Реакцию преципитации ставят в пробирках (реакция кольцепреципитации), в гелях, питательных средах и др. Широкое распространение получили разновидности реакции преципитации в полужидком геле агара или агарозы двойная иммунодиффузия по Оухтерлони, радиальная иммунодиффузия, иммуноэпектрофорез и др.

Реакция кольцепреципитации. Реакцию проводят в узких преципитационных пробирках: на иммунную сыворотку наслаивают растворимый антиген. При оптимальном соотношении антигена и антител на границе этих двух растворов образуется непрозрачное кольцо преципитата.

Реакция двойной иммунофиффузиии по Оухтерлони. для постановки реакции растопленный агаровый гель тонким слоем выливают на стеклянную пластинку и после затвердевания в нем вырезают лунки. В лунки геля раздельно помещают антигены и иммунные сыворотки, которые диффундируют навстречу друг другу. В месте встречи в эквивалентных соотношениях они образуют преципитат в виде белой полосы. У многокомпонентных систем между лунками с антигенами и антителами появляется несколько линий преципитата; у идентичных АГ линии преципитата сливаются; у неидентичных АГ - . пересекаются.

Реакция радиальной иммунодиффузии. Иммунную сыворотку с расплавленным агаровым гелем равномерно наливают на стекло. После застывания в геле делают лунки, в которые помещают антиген в различных разведениях. Антиген, диффундируя в гель, образует с антителами кольцевые зоны преципитации вокруг лунок. Диаметр кольца преципитации пропорционален концентрации антигена. Реакцию используют для определения в сыворотке крови иммуноглобулинов различных классов, компонентов системы комплемента и др. Иммуноэлектрофорез - сочетание метода электрофореза и иммунопреципитации: смесь антигенов вносится в лунки геля и разделяется в геле с помощью электрофореза, затем в канавку параллельно )

зонам электрофореза вносят иммуннук сыворотку, антитела которой диффундируют в гель и образуют в месте "встречи" с антигеном линии преципитации.

63. Реакция связывания комплемента (РСК) заключается в том, что при соответствии друг другу антигенов и антител они образуют иммунный комплекс, к которому через Fc-фрагмент антител присоединяется комплемент (С), те происходит связывание комплемента комплексом антиген - антитело. Если же комплекс антиген - антитело не образуется, то комплемент остается свободным. РСК проводят в две фазы 1 -я фаза - инкубация смеси, содержащей антиген + антитело + комплемент, 2-я фаза (индикаторная) - выявление в смеси свободного комплемента путем добавления к ней гемолитической системы, состоящей из эритроцитов барана, и гемолитической сыворотки, содержащей антитела к ним. В 1-й фазе реакции при образовании комплекса антиген - антитело происходит связывание им комплемента, и тогда во 2-й фазе гемолиз сенсибилизированных антителами эритроцитов не произойдет (реакция положительная). Если антиген и антитело не соответствуют друг другу (в исследуемом образце нет антигена или антитела), комплемент остается свободным и во 2-й фазе присоединится к комплексу эритроцит - антиэритроцитарное антитело, вызывая гемолиз (реакция отрицательная).

64. I Радиоиммунный анализ.

Радиоиммунный метод, или анализ (РИА), - высокочувствительный метод, основанный на реакции антиген - антитело с применением антигенов или антител, меченных радионуклидом (125J, 14С, ЗН, 51Сг и др.). После их взаимодействия отделяют образовавшийся радиоактивный иммунный комплекс и определяют его радиоактивность в соответствующем счетчике (бета- или гамма-излучение). Интенсивность излучения прямо пропорциональна количеству связавшихся молекул антигена и антител.

Иммуиоферментный анализ, или метод (ИФА) - выявление антигенов с помощью соответствующих им антител, конъюгированных с ферментом-меткой (пероксидазой хрена, бета-галактозидазной и или щелочной фосфатазой). После соединения антигена с меченой ферментом иммунной сывороткой в смесь добавляют субстрат/хромоген. Субстрат расщепляется ферментом и изменяется цвет продукта реакции - интенсивность окраски прямо пропорциональна количеству связавшихся молекул антигена и антител. ИФА применяют для диагностики вирусных, бактериальных и паразитарных болезней, в частности для диагностики сальмонеллеза, микоплазмозов и др., а также определения гормонов, ферментов, лекарственных препаратов и других биологически активных веществ, содержащихся в исследуемом материале в минорных концентрациях-1010 -1012 г/л. Твердофазный ИФА - вариант теста, когда один из компонентов иммунной -реакции (антиген или антитело) сорбирован на твердом носителе, напр., в лунках планшеток из полистирола. Компоненты выявляют добавлением меченых антител или антигенов. При положительном результате изменяется цвет хромогена. Каждый раз после добавления очередного компонента из лунок удаляют не связавшиеся реагенты путем промывания.

добавляют сыворотку крови больного, антиглобулиновую сыворотку, меченную ферментом и субстрат/хромоген для фермента.

II. При определении антигена в лунки с сорбированными антителами вносят антиген (напр., сыворотку крови с искомым антигеном), добавляют диагностическую сыворотку против него и вторичные антитела (против диагностической сыворотки), меченные ферментом, а затем субстрат/хромоген для фермента.

Реакция иммунофлюоресценции - РИФ (метод Кунса).Различают три разновидности метода прямой, непрямой, с комплементом. Реакция Кунса является методом экспресс-диагностики для выявления антигенов микробов или определения антител.

Прямой метод РИФ основан на том, что антигены тканей или микробы, обработанные иммунными сыворотками с антителами, меченными флюорохромами, способны светиться в УФ-лучах люминесцентного микроскопа. Бактерии в мазке, обработанные такой люминесцирующей сывороткой, светятся по периферии клетки в виде каймы зеленого цвета.

Непрямой метод РИФ заключается в выявлении комплекса антиген - антитело с помощью

антиглобулиновой (против антитела) сыворотки, меченной флюорохромом. Для этого мазки из взвеси микробов обрабатывают антителами антимикробной кроличьей диагностической сыворотки. Затем антитела, не связавшиеся антигенами микробов, отмывают, а оставшиеся на микробах антитела выявляют, обрабатывая мазок антиглобулиновой (антикроличьей) сывороткой, меченной

флюорохромами. В результате образуется комплекс микроб + антимикробные кроличьи антитела +антикроличьи антитела, меченные флюорохромом. Этот комплекс наблюдают в люминесцентном

микроскопе, как и при прямом методе.

65, 66 Т-лимфоциты представляют вторую важную популяцию лимфоцитов, предшественники которых образуются в костном мозге и затем мигрируют для дальнейшего созревания и

дифференцировки в тимус (название "Т-лимфоцит" отражает тимусзависимость, как основное место раннего этапа созревания).

По спектру биологической активности Т-лимфоциты являются регуляторными и эффекторными клетками, обеспечивающими адаптационную функцию Т-системы иммунитета. Они не продуцируют молекул антител. ТКР является мембранной молекулой, отличающейся от ВКР, но структурно и функ­ционально близкой к антителам.

TCR – АГ-специф. рецептор. Это главная молекула, относящаяся к суперсемейству Ig. Она имеет 3 части: надмембранную, мембранную и цитоплазматическую. Хвост TCR формируют 2-е глобулярные молекулы альфа и бета, которые имеют вариабульные и константные домены (Vα и Vβ, Сα и Сβ).

Vα и Vβ формируют активный комплекс TCR. Там есть 3 гипервариабельных участка – константнодетерминированные области (КДО). Функция КДО - распознавание и связывание Т-клеточных пептидов, т.е. детерминантных групп АГ. TCR плотно сидит на клетке и его цитоплазматический хвост, его цитоплазматическая часть, учавствует в проведении инф. В ядро при его взаимодействии с АГ. Примерно 90 % TCR. Несут цепи альфа и бета, а примерно 10% несут цепи гамма и дельта.

TCR кодируется генетически. α и γ цепи по аналогии с легкими цепями ИГ кодируются V,G и C – генами, а β и δ по аналогии с тяжелыми цепями ИГ - V,G,E. α и γ в 7-й хромосоме, а β и δ в 14.

CD-3 рецептор – это комплементарная структура, Ig молекула. Она образована 3-мя трансмембранными белками: εδ, εγ и димер-дзета., надмембранный, vембранный и цитозолный хвост. Они с TCR представляют единый комплекс, Который обеспечивает проведение АГ –специфических сигналов в ядро клетки

СD4 и СD8. Они экспрессируют или одновременно с TCR или отдельно от него. Играют функцию ко-рецепторов. Они усиливают адгезию с АГ-презентирующей клеткой. Обеспечивают проведение АГ-специфического сигнала в ядро клетки.

Т-лимфоциты разделены по типу разпозн, МОЛЕКУЛ:

СD4 распозн. Пептид ГКГ 2-го класса

СD8 пептид + ГКГ 1-го класса

СD2

Характеристика основных субпопуляций Т-лимфоцитов: популяцию Т-лимфоцитов можно классифицировать на три класса:

A. Хелперы, эффекторы ГЗТ (CD 4+) и Супрессоры-цитотоксические (CD 8+);

B. Нестимулированные (CD 45 RA+) и клетки памяти (CD 45 RO+);

C. Тип 1 - (ИЛ-2, ИНФ-гамма, ТНФ-бэта продуцирующие); Тип 2 - (ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ9, ИЛ 10 продуцирующие).

Активация Т-лимфоцинтов. Костимуляция. Модель двух сигналов. Анергия. Апоптоз

1. Мембранные процессы, связ. с разпозн. Т-лимф. Пептид+ГКГ Iили II.

2. Цитозольные хвосты связаны с протеинкиназами. Сигнал при расп. АГ с мембр. клетки усиливается, запускается каскад протеинкиназ, вовлекается фосфолипаза С, идет активация белкв, которые связаны с ДНК Т-лимфоцита.

3. Клетки вырабатывают ИЛ-2 под действием которого примерно через 12 часов клетки трансформируются в бласты. Пролиферация идет дальше и бласты дифференцируются в зрелые Т-лимфоцитные клетки.

Анергия — полная или частичная утрата организмом специфической иммунологической реактивности (обычно в форме гиперчувствительности замедленного типа). Выявляется с помощью внутрикожных тестов на анамнестические антигены. Дает отрицательные результаты, к примеру, при ВИЧ-инфекции, у больных туберкулезом, лепрой, у онкобольных. При анергии отмечается отрицательный или сниженный пролиферативный ответ CD4+ Т-лимфоцитов на специфические антигены и митогены in vitro и in vivo. Различают центральную и периферическую анергию. Последняя выражается полной или частичной утратой способности ИКК к активации вследствие блокирования антигенспецифических рецепторов, повреждения механизмов костимуляции

Апоптоз —механизм запрограммированной гибели одной клетки или группы клеток многоклеточного организма. Сигналы, запускающие механизмы апоптоза, активи­руют ферменты, которые вызывают фрагментацию ДНК на участки 50-300 п.н. и разрушение клетки. После этого начинаются фагоцитоз и элиминация апоптозных телец макрофагами. Признаками апоптоза являются уменьшение размеров клетки, уплотнение и фрагментация хроматина, скопление его возле ядерной мембраны, уменьшение объема цитоплазмы. При этом гибель клеток не сопровождается воспалением и повреждением тканей. Апоптоз индуцируется большинством веществ (в малых концентрациях), вызывающих некроз, а также сигналами, поступающими от регуляторных клеточных молекул (гормонов, цитокинов, антигенов, суперантигенов, моноклонштьных антител).

Противоположным апоптозу процессом является некроз — повреждение нормальных тканей