Біосинтез білків системи комплементу
ЗАНЯТТЯ №1
ТЕМА: ПОНЯТТЯ ПРО ІМУНІТЕТ І НЕСПЕЦИФІЧНУ РЕЗИСТЕНТНІСТЬ ОРГАНІЗМУ
1. Зміст теми
Міцний науковий фундамент імунології створили на початку століття вчені, які зробили вирішальні відкриття. Ілля Мечников відкрив явище фагоцитозу та ввів поняття «клітинний імунітет» (Нобелівська премія 1908 р.). Еміль фон Берінг спільно з Китазато застосував пасивну імунізацію проти дифтерії та правця (Нобелівська премія 1901 р.). Пауль Ерліх розробив гуморальну теорію імунітету (Нобелівська премія 1908 р.). Шарль Ріше відкрив анафілаксію (Нобелівська премія 1913 р.). Ж.Борде досліджував комплемент (Нобелівська премія 1919 р.). Карл Ландштейнер відкрив групи крові АВО (Нобелівська премія 1930 р.). Наслідували відкриття сироваткової хвороби і феномена Артюса. Лауреатами Нобелівської премії стали: Арне Тізеліус, який розробив метод електрофорезу і в 1938 р. спільно з Кеботом довів, що антитіла є гаммаглобулінами; Дж. Снелл, Ж. Доссе, Б. Бенацерраф відкрили систему гістосумісності HLA (1980); П.Медавар та Ф.Бернет - імунологічну толерантність та клонально-селекційну теорію утворення антитіл (1960); Р.Портер та М.Едельман розшифрували структуру імуноглобулінів (1972). У 1984 році Нільс Ерне, Цезар Мільштейн і Георг Келер за визначні досягнення в галузі імунології, а саме за теорію ідіотипної мережі, розробку гібридомної технології та отримання моноклональних антитіл, були удостоєні Нобелівської премії. Потім Нобелівську премію у галузі фізіології та медицини за 1987 р присуджено Сусумі Тонегаве за відкриття генетичного принципу забезпечення різноманіття антитіл. Нобелівську премію за 1996 рік отримали P.Doherty, R.Zinkernagel за «фундаментальну зміну нашого розуміння ролі імунної системи вжиттєдіяльності організму». Нобелівська премія у розмірі 1млн. 120 тис. доларів США знайшла 1996 року гідних лауреатів-імунологів. Вони виявили, що Т-лімфоцити здатні розпізнавати лише пептидні антигени і лише за умови, що ці пептиди укомплектовані у поєднання з власними молекулами клітинної мембрани (HLA-антигенами).
Імунітет - спосіб захисту організму від живих тіл і речовин, що несуть на собі ознаки генетично чужорідної інформації.
Поняття про імунну систему
Нині імунна система сприймається як система контролю, що забезпечує індивідуальність і цілісність організму. Її дія ґрунтується на здатності відрізняти власні структури організму від генетично чужорідних, а також руйнувати та елімінувати останні. Початком кожної імунологічної реакції служить процес розпізнавання антигену: якщо імунна система визначає, що це «своє», а «чуже», то включаються механізми імунної відповіді.
Здатність організму відрізняти своє від чужого існує вже сотні мільйонів років. Однак лише у хребетних лімфоїдна система сформувалася в морфологічну основу імунної системи та відіграє провідну роль в імунному захисті організму. Відомо, що імунні реакції не завжди виконують лише захисні функції, у ряді випадків проявляються імунопатологічні ефекти (алергічні, аутоімунні та інші реакції). Як при захисних реакціях, так і при імунопатологічних ефектах імунні процеси тісно пов'язані з іншими біохімічними, клітинними механізмами. Справжніми клітинами імунної системи (імуноцитами) є лише лімфоцити, представлені двома великими популяціями В-клітинами та Т-клітинами. Вони і тільки вони здатні специфічно розпізнавати антиген, тільки вони мають на своїйповерхні антиген, що зв'язує (розпізнає) рецептор. Інші клітини, що беруть участь в імунній відповіді (клітини системи крові – нейтрофіли, моноцити, базофіли, еозинофіли, клітини кровоносних судин, дендритні клітини та інші) – лише сприяють лімфоцитам у виконанні їх функції, «співпрацюють» з ними.
Лімфоїдні клітини, з якими пов'язані всі імунологічні механізми, з'являються, дозрівають та функціонують у певних органах. Анатомічний синонім імунної системи – лімфоїдна система. Принцип влаштування імунної системи - органноциркуляторний. Органи імунної системи поділяються на:
► ПЕРВИННІ (синонім ЦЕНТРАЛЬНІ) та ► ВТОРИННІ (Периферичні).
У центральних органах дозрівання лімфоцитів відбувається без впливу антигенів (антигенезалежне диференціювання). Розвиток у периферичних, навпаки, безпосередньо залежить від антигенного впливу. Лише при контакті з антигеном у них починається розвиток процесів проліферації та диференціювання лімфоцитів.
До центральних органів імунної системи відносять тімус і кістковий мозок. Обидва центральні органи імунної системи є місцями диференціювання певних популяцій лімфоцитів: тимус постачає тимусзалежні або Т-лімфоцити, а в пісному мозку утворюються В-лімфоцити. Центральні органи імунної системи є органами антигеннезалежного лімфопоезу. Розвиток лімфоцитів у них відбувається постійно, незалежно від того чи надійшов антиген в організм чи ні.
Кістковий мозок відноситься до центральних органів імунної системи у зв'язку з тим, що він є джерелом стовбурових клітин лімфопоезу та інших клітин крові людини, а так само опасистих і дендритних клітин.
До периферичних лімфоїдних органів належать: селезінка, лімфатичні вузли, мигдалики, а такожасоційована з кишечником, з бронхами та шкірою лімфоїдна тканина (внутрішньоепітеліальні лімфоцити слизових оболонок). Не забувайте, що до периферичних лімфоїдних органів належать піднебінні мигдалики, аденоїди, пейєрові бляшки, червоподібний відросток – апендикс. На момент народження вони слабко сформовані, оскільки контакту з антигеном був. Лімфопоез здійснюється в них за наявності антигенної стимуляції. Т.о. проліферація та антигензалежне диференціювання відбувається тільки тих лімфоцитів, які мають антигенспецифічні рецептори до конкретних антигенів, що надійшли з поза або утворилися в організмі. І в організмі збільшується клон клітин, що мають специфічний рецептор до цього антигену. Периферичні органи імунної системи заселяються Т-і В-лімфоцитами з центральних органів, при цьому кожна популяція лімфоцитів мігрує у певні області периферичних органів, які називаються тімузалежні або тімунезалежні зони. Експериментально було доведено, що тімузалежні зони у неонатально тимектомованих мишей практично позбавлені лімфоцитів, у той час як тімузалежні зони заселені ними нормально. Більшість лімфоцитів периферичних органів імунної системи не закріплюються в них постійно, а через деякий час, особливо після контакту з антигеном, включаються до рециркуляції лімфоцитів.
Клітини лімфатичної системи розвиваються із загальної мультипотентної гемопоетичної стовбурової клітини (HSC). А потім клітини попередники лімфопоезу мігрують до відповідних органів, де визначається їх подальший розвиток. Розвиток В-лімфоцитів відбувається там же в кістковому мозку, а Т-лімфоцити (тимічні) розвиваються у тимусі. Т-клітини відповідальні за імунну відповідь клітинного типу, а В-клітини - за імунну відповідь гуморального типу.Гуморальна імунна відповідь характеризується виробленням антитіл, що взаємодіють з певним антигеном. Клітинний - утворенням клітин-ефекторів, так званих Т-ефекторів (цитотоксичних Т-лімфоцитів), які здатні руйнувати клітинні антигени (пухлинні клітини, вірусінфіковані клітини, клітини, що мутували, клітини трансплантата).
Зверніть увагу на здатність рециркулювати лімфоцитів. З центральних органів імунної системи вони надходять у кров'яне русло, а звідти надходять у периферичні органи імунної системи у відповідні Т-залежні або В-залежні зони, або через посткапілярні венули проходять у будь-які тканини (міжклітинна речовина). У периферичних органах імунної системи лімфоцити можуть затримуватися або знову надходити в кровотік, через який заселятимуть нові периферичні лімфоїдні органи. Лімфоцити, що потрапили в нелімфоїдні тканини, проходять міжклітинними проміжками і разом з міжклітинною рідиною збираються в лімфатичних судинах. Зі струмом лімфи вони надходять у найближчий лімфатичний вузол. Там вони можуть затримуватися або разом з лімфою через грудну лімфатичну протоку надходять у кровоносну систему. Далі знову - в периферичні органи імунної системи або в нелімфоїдні тканини. Всі органи топографічно роз'єднані, але утворюють єдину систему завдяки постійній міграції та рециркуляції клітин у них через кров, лімфу, тканинну рідину.
Таким чином, Т-і В-лімфоцити знаходяться в динамічному стані, зумовленому постійним їх оновленням та рециркуляцією.
У процесі селективної міграції лімфоцитів (як і всіх лейкоцитів) визначальне значення відіграють молекули адгезії або їх називають рецепторами контактної взаємодії (САМ – cell adhesion molecules): L-селектини, Е-селектини (L –лейкоцитарний, Е – ендотеліальний), а також інші молекули адгезії – інтегрини. Потім у спрямованому русі лейкоцитів грають роль хемокіни - хемотаксичні цитокіни, що підсилюють експресію інтегринів, що активують спрямоване переміщення лейкоцитів.
Імунологічна реактивність – це комплекс імунних реакцій специфічної відповіді на конкретний антиген. До основних видів (типів) імунних реакцій відносяться: