Noțiuni de bază

IMUNITATEA (IMUNITATEA) este un fenomen biologic general, a cărui esență este auto-întreținerea pe termen lung în cadrul unui organism individual a unui echilibru între genetic „propriu” și „nu propriu” într-un mediu străin. SISTEMUL IMMUN (SISTEMUL IMMUN) este specializat în implementarea mecanismelor acestui fenomen. Pentru a înțelege fundamentele științei IMUNOLOGIE, este necesar să se studieze mecanismele de apărare care vizează eliminarea „propriilor” și a proceselor de reglare care formează homeostazia internă a „propriilor” în organism. Imunitatea poate fi înnăscută și adaptativă (dobândită, specifică). Eșecul uneia sau mai multor componente ale sistemului imunitar poate duce la dezvoltarea imunodeficiențelor și la pierderea capacității de apărare împotriva infecțiilor. Tulburările de reglare în funcționarea acestui sistem contribuie la dezvoltarea bolilor autoimune, a alergiilor și la creșterea tumorilor. Importanța însăși a existenței sistemului imunitar este ilustrată de apariția în ultimii 20 de ani a unei noi boli - SIDA (sindromul imunodeficienței dobândite), în care sunt observate toate variantele posibile de tulburări ale sistemului imunitar.

ANTIGEN (ANTIGEN) este o macromoleculă care conține informații străine sau de sine, care stă la baza declanșării unui răspuns imun specific; pe de altă parte, trebuie avut în vedere că orice antigen servește adesea ca marker imunobiologic pentru cercetători. Numărul total de antigene diferite este estimat la 10 18 . O moleculă de antigen completă constă dintr-o parte informațională (determinanți antigenici cu greutate moleculară mică, epitopi, haptene) și o parte purtătoare (proteina macromoleculară). Partea informațională izolată nu este imunogenă în sine, adică. incapabil să inducă un răspuns imun.

ANTICORPI sau IMUNOGLOBULINĂ este un tip de moleculă a sistemului imunitar. Anticorpii și receptorii de recunoaștere a antigenelor se pot lega de antigenele corespunzătoare.

LIMFOCIȚELE sunt principalele celule ale sistemului imunitar. În esență, sistemul imunitar este o colecție ierarhică de celule limfoide (1013). Exista T-, B-și limfocitele NK. Celulele T se diferențiază în timus și joacă un rol cheie în toate aspectele răspunsului imun specific. Limfocitele B se diferențiază în măduva osoasă și sunt precursorii celulelor plasmatice – producători de anticorpi. Celulele NK (natural killers) sunt implicate în citotoxicitatea nespecifică împotriva agenților patogeni localizați intracelular. Alte celule (macrofage, celule dendritice, neutrofile, eozinofile, mastocite etc.) sunt, de asemenea, implicate în multe procese imunitare, dar participarea lor este mai degrabă indirectă, de exemplu. sunt atrași de limfocite pentru a implementa funcțiile sistemului imunitar (limfoid).

functie strategica Sistemul imunitar este implementarea programului genetic al dezvoltării individuale a organismului de la naștere până la moarte într-un mediu străin.

Caracteristici tactice:

1. Protejarea de „nu al cuiva” (infectie, transplant).

2. Eliminarea „propriilor” modificate (tumori, celule lezate, îmbătrânite).

3. Reglarea creșterii și dezvoltării celulelor și țesuturilor.

Principalii parteneri ai sistemului imunitar sunt central sistem nervos, Sistemul endocrinși ficat, care sunt cele mai importante pentru asigurarea reglarii homeostaziei.

Organizarea funcțională a sistemului imunitar poate fi văzută în organ, celularși niveluri moleculare. Există două tipuri de organe ale sistemului imunitar, centrale (sau primare) și periferice (sau secundare). MĂDUVĂ OSOASĂ(măduvă osoasă) - organul central în care se nasc toate celulele sistemului imunitar și se maturizează limfocitele B (limfopoieza B sau angajamentul B). TIMUS(timus) - organul central în care se diferențiază limfocitele T (limfopoieza T sau angajamentul T) și care este, de asemenea, coordonator general pentru întregul sistem imunitar.

În organele periferice, limfocitele întâlnesc antigene și are loc diferențierea lor specifică dependentă de antigen. Acest proces se numește răspunsul imun(răspunsul imun), a cărui esență este crearea unei întregi „armate” de limfocite care reacţionează specific și anticorpi specifici care efectuează reacţii efectoare pentru a distruge acest antigen special. Există căi ale celulelor T și B (umorale) ale răspunsului imun.

Organele periferice includ:

q Ganglioni limfatici, canale limfatice și splina;

q Țesut limfoid asociat mucoaselor, mucoase (Mucus-Associated Limfoid Tissue - MALT), care este situat la cinci niveluri. Primele două niveluri - trompa lui Eustachio (Tube-Associated Limfoid Tissue - TALT) și nazofaringe (Nasal-Associated Limfoid Tissue - NALT) - sunt reprezentate de diverse amigdale; următorul nivel este bronhiile (Bronchis-Associated Limfoid Tissue - BALT) și glande mamare(dintre femei); al patrulea nivel - secțiunile superioare ale tractului gastrointestinal (țesut limfoid asociat intestinului - GALT) - conțin țesut limfoid al stomacului și plasturi Peyer intestinul subtire, al cincilea nivel este secțiunile inferioare ale tractului gastrointestinal și sistemul genito-urinar - apendicele, foliculii solitari ai intestinului gros și țesutul limfoid al sistemului genito-urinar;

q Țesut limfoid asociat cu pielea (Skin-Associated Limfoid Tissue - SARE).

O mare contribuție la dezvoltarea imunologiei de la Edward Jenner până în prezent au avut-o oameni de știință precum L.Pasteur, I.I. Mechnikov, P. Ehrlich, N.F. Gamaleya, F.McFarlane Burnet, N.K. .V.Vasiliev, S.Tonegawa și alții.

Celulele sistemului imunitar

Toate celulele legate de sistemul imunitar și atrase de acesta pentru a produce reacții efectoare pot fi împărțite funcțional în patru grupe:

1. CELULE PREZENTAtoare DE ANTIGEN:

macrofage, celule dendritice tipurile 1 și 2, limfocite B;

2. CELULELE REGLATORE:

T-inductori, T-helpers tipurile 1, 2 și 3, T-regulatoare tip 1;

3. CELULELE EFECTOR:

celule plasmatice (diferențiate de limfocitele B);

celule T citotoxice cu fenotipul CD8+ (sau T-killers);

celule T efectoare inflamatorii cu un fenotip CD4+ (sau limfocite T responsabile de hipersensibilitatea de tip întârziat);

neutrofile, eozinofile, bazofile, mastocite, natural killer (celule NK), macrofage.

4. CELELE DE MEMORIE:

celule T de memorie cu fenotipul CD8+; celule T de memorie cu fenotipul CD4+;

celule plasmatice cu viață lungă; Celulele B de memorie.

Nomenclatura CD („Cluster of Differentiation”), bazată pe tehnologie monoclonală, care a fost dezvoltat laureatii Nobel(1984) G.J.F. Kohler (Elveția) și C. Milstein (Argentina/Marea Britanie), permite identificarea celulelor în funcție de originea lor, stadiul de diferențiere, starea funcțională etc. (vezi Tabelul 1). Această tehnologie s-a dovedit, fără îndoială, a fi revoluționară în domeniul imunologic și în domeniile de cercetare conexe.

PRINCIPAL IDENTIFICATOR CD MARKER

CELULELE SISTEMULUI IMUN

Limfocitele sunt principalele celule ale sistemului imunitar. trăsături distinctive:

1. „Patrulă” permanentă reciclare prin fluxul sanguin, fluxul limfatic, spațiile interstițiale și secreții.

2. Abilitatea recunoaşte, adică interacționează cu „sine” și „non-sine” conform principiului „ligand – receptor”.

3. Organizare clonală(McF. Burnet) și capacitatea de a forma elemente de rețea (N.K. Jerne).

4. Capacitate de a continua rearanjamente în genomul tău la orice vârstă în legătură cu nevoile de formare a unui răspuns specific la agentul patogen.

5. Îndemânare memora despre faptul de a se întâlni cu orice antigen și de a oferi în viitor un răspuns expres extrem de eficient la acesta.

CLONARE(o clona) - este un grup de limfocite comise la un antigen specific. Înainte de a întâlni acest antigen, fiecare clonă de limfocite este numită naiv. Aparent în corpul uman Inițial, există zeci de milioane de clone de limfocite T și B. După întâlnirea antigenului adecvat și ca urmare a răspunsului imun, limfocitul comis devine amorsat.

1.3. Molecule ale sistemului imunitar

Pentru a îndeplini funcțiile necesare, celulele sistemului imunitar au o organizare moleculară complexă a receptorilor lor și sunt capabile să producă o serie de molecule.

1. MOLECULE DE PREZENTARE A ANTIGENULUI, DE RECUNOAȘTERE A ANTIGENULUI ȘI DE LEGAREA ANTIGENULUI. Setul acestor molecule este unic pentru fiecare organism, pentru fiecare clonă de limfocite și pentru fiecare răspuns imun specific. Acestea includ:

Receptorii de imunoglobuline care recunosc antigenul ai celulelor B (receptori celulari B - BCR);

imunoglobuline libere: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD;

receptori de celule T care recunosc antigenul (receptori celulari T - TCR);

molecule prezentatoare de antigen: antigene leucocitare ale complexului major de histocompatibilitate (Antigene leucocitare umane - HLA I și II) și molecule CD1 (a, b, c, d, e).

2. MOLECULE AdezIVE mediază interacțiunile dintre celule și liganzi în contact direct:

o superfamilie de molecule asemănătoare imunoglobulinei;

integrine;

selectine;

mucine (adresine vasculare asemănătoare mucinei);

· o superfamilie de receptori pentru factorii de necroză tumorală și factorul de creștere a nervilor - TNF/NGF (sau molecule care mediază apoptoza);

Familia de legături (componente ale matricei extracelulare).

3. IMUNOCITOKINE sunt hormoni ai sistemului imunitar, care acționează mai des cu efecte para- și autocrine, mai rar cu efecte endocrine:

interleukine (Interleukins - IL);

factori de stimulare a coloniilor (CSF);

interferoni (Interferoni - IFN);

factori de necroză tumorală (TNF);

chemokine (Chemokines), etc.

4. GRUP DE INSTALARE DIVERSI MEDIATORI IMUNI INFLAMATORI include proteine ​​din complement, „faza acută”, prostanoizi și leucotriene, enzime proteolitice etc.

Imunoglobuline M, G, A, E și D sunt molecule efectoare ale răspunsului imun umoral. Molecula de imunoglobulină este o glicoproteină; lanțurile proteice includ sute secvențe de aminoacizi; componenta carbohidrat este de 2-12%. Molecula IgG (vezi Fig. 1) este formată din două identice plămânii(lumina-L) si doi identic greu (grele - H) lanțuri (lanțuri). Lanțurile ușoare sunt de două tipuri: (uşoare - λ și χ, grele - cinci (α, γ, δ, ε, μ) Lanțurile ușoare și grele conțin secvențe omoloage repetate și formează bobine (domenii) specifice. Există constantă (constant) (CL, CH1, CH2și CH3)și domenii variabile (VLși vh). Regiunile hipervariabile ale domeniilor variabile formează situsuri de legare la antigen sau situsuri active. Molecula de imunoglobulină poate fi, de asemenea, împărțită în Fragment Fc (un fragment cristalin), care este responsabil pentru activitatea efectorului nespecific , și 2 Fab-fragment (fragment de legare la antigen), care conțin situsuri de legare a antigenului . Natura chimică a anticorpilor a fost studiată în detaliu de către laureații Nobel (1972) G.M.Edelman (SUA) și R.R.Porter (Marea Britanie).

Fiecare limfocit B exprimă Receptorul de recunoaștere a antigenului de celule B(un receptor care recunoaște antigenul - BCR), care constă din imunoglobuline monomerice IgM și IgD, are heterogenitate clonală și este asociat cu moleculele CD79a și CD79b necesare transmiterii semnalului în celulă. Alături de aceste molecule, există și un complex co-receptor (CD19, CD21(CR2), CD81) conceput pentru a recunoaște HLA II.

Fiecare limfocit T exprimă Receptorul de recunoaștere a antigenului celulelor T(un receptor care recunoaște antigenul - abTCR), care constă din două lanțuri, a și b, și are unul dintre co-receptori - CD4 (în T-helpers) sau CD8 (în limfocitele T citotoxice). Acești co-receptori CD4 și CD8 invarianți sunt necesari pentru recunoașterea HLA II sau, respectiv, HLA I. Fiecare lanț TCR, ca o moleculă de imunoglobulină, are domenii variabile și constante, care asigură heterogenitatea clonală a receptorilor de recunoaștere a antigenului. O altă moleculă (CD3) este strâns asociată cu TCR și servește la conducerea semnalului în celulă. CD3 constă din 5 proteine ​​invariante (de exemplu, d, x, h). Un alt tip de receptor de recunoaștere a antigenului, gdTCR, este exprimat pe un subset mic de celule T. Aceste celule gdT, al căror rol nu este încă pe deplin înțeles, par să funcționeze în mod similar cu celulele NK, dar au și o anumită eterogenitate clonală.

Molecule de histocompatibilitate au fost descoperite de laureatii Nobel (1980) B.Benacerraf (SUA), J.Dausset (Franta) si G.D.Snell (SUA). Aceste molecule joacă un rol critic în multe procese imunitare, inclusiv încărcarea și prezentarea peptidelor antigenice. Moleculele HLA sunt împărțite în clasa I (A, B, C, E, F, G) și clasa II (DR, DP, DQ) în funcție de structura și funcția lor. Exprimarea HLA I are loc pe aproape toate celulele (cu excepția sincitiotrofoblastului), îndeplinind funcția de informare reciprocă a celulelor din organism despre autolog; Expresia HLA II este observată aproape exclusiv pe celulele sistemului imunitar: limfocite B, macrofage, endoteliocite, celule T activate etc.

Molecule CD1 non-HLA (a, b, c, d și e), care, prin analogie cu HLA I, constau dintr-o catenă a și b2-microglobulină, sunt implicate și în procesele de încărcare a antigenelor, dar de natură neproteică (fosfolipide, lipopolizaharide).

Există o asociere între moștenirea anumitor gene HLA și un risc ridicat de a dezvolta anumite boli. De exemplu, mai mult de 90% dintre pacienții cu spondilită anchilozantă, o patologie autoimună severă a coloanei vertebrale, au gena HLA-B27.

Deoarece HLA determină histocompatibilitatea, este necesar ca donatorul și primitorul unui transplant de organ sau țesut să aibă o potrivire HLA. Se numește diagrama pacientului HLA „full house” („full house”)și include date despre două alele din fiecare tip de moleculă (de exemplu, HLA-A, HLA-B, HLA-DR etc.). Sensibilizarea HLA în trecut (în timpul transfuziilor de sânge, transplanturilor sau sarcinii) poate duce la respingerea acută a transplantului sau trombocitopenie în timpul transfuziei de sânge, de aceea este necesară testarea obligatorie pentru prezența anticorpilor anti-HLA. Tiparea HLA poate servi ca un criteriu suplimentar pentru diagnosticarea bolilor precum spondilita anchilozantă, diabetul, boala celiacă, hemocromatoza, psoriazisul și narcolepsia, în care este cunoscut un grad ridicat de asociere cu anumite haplotipuri HLA.

Răspunsurile imune sunt un proces de interacțiune a celulelor sistemului imunitar, care este indus de un antigen și duce la formarea de celule efectoare și molecule care distrug acest antigen. Răspunsurile imune sunt întotdeauna specific, dar nu un proces izolat care are loc doar în organele periferice ale sistemului imunitar. De obicei este însoțită de răspunsul imun natural precum fagocitoza, activarea complementului, celulele NK etc.

Cel puțin trei tipuri de celule sunt implicate în etapele inițiale ale răspunsului imun: un macrofag (precum și o celulă dendritică), un limfocit T și un limfocit B. În general, toate celulele implicate în acest proces pot fi împărțite, așa cum sa menționat mai sus, în celule prezentatoare de antigen, de reglare, efectoare și de memorie. Există patru tipuri de răspunsuri imune:

1. Răspunsul celulelor T cu formarea celulelor T inflamatorii;

2. Răspunsul celulelor T cu formarea de celule T citotoxice;

3. Răspuns simplu al celulelor B (umoral) cu sinteza IgM;

4. Răspuns extins al celulelor B (umoral).

cu formarea secvenţială a anticorpilor de diferite clase.

Răspunsurile celulelor T sunt reglate T-helper tip 1și conduc la formare

1) celulele T CD4+ efectoare ale inflamației

2) limfocite T CD8+ citotoxice, precum și celulele T cu memorie corespunzătoare.

Cu un răspuns umoral simplu, numai IgM se formează fără formarea memoriei imune. Răspunsul umoral extins este reglat T-helper tip 2și se termină cu formarea celulelor plasmatice (producători de anticorpi din clasele M, G, A și E) și a limfocitelor B cu memorie. Trecerea la sinteza anumitor izotipuri de anticorpi este controlată parțial de T helper tip 1. Cu excepția unei perioade de inducție latentă, răspunsurile imune durează în medie aproximativ 3 săptămâni, cu o tensiune maximă în prima săptămână.

Există mai multe etape principale ale răspunsului imun:

· Endocitoza antigenului, procesarea și încărcarea acestuia pe molecule HLA I sau II pentru prezentare la limfocite.

· Recunoașterea peptidei antigenice/complexul HLA I sau II și a altor stimuli.

· Transducția semnalului și activarea unei clone celulare.

Expansiunea sau proliferarea clonale.

Maturarea celulelor efectoare și de memorie.

activitate efector.

antigene exogene sunt prezentate în complex cu moleculele HLA II la celulele T CD4+ naive ( Calea mediată HLA II). În primul rând, acești antigeni sunt endocitozați și fragmentați de enzimele proteolitice în endozomi (lizozomi). În același timp, moleculele HLA II asociate cu chaperone (calnexină și lanțul invariant Ii) sunt sintetizate și asamblate în reticulul endoplasmatic. Lanțul II este necesar pentru a proteja șanțul moleculei HLA până când peptida antigenică este încărcată aici. Apoi, complexul de lanț HLA II/Ii este transportat prin aparatul Golgi către endozomi, unde lanțul Ii este pierdut și molecule HLA-DM suplimentare și, probabil, HLA-DO încep să joace rolul de a proteja șanțul. În cele din urmă, peptida antigenică este încărcată în șanțul moleculei HLA II și acest complex este exprimat pe suprafața celulei.

Endogen sau antigeni intracelulari de origine microbianaîncărcat pe molecule HLA I ( Calea mediată HLA I) pentru prezentarea la celulele T CD8+ naive. În primul rând, spre deosebire de antigenele exogene, astfel de antigene citoplasmatice se deplasează în citosol, unde sunt scindate într-un complex proteolitic mare - proteazomul. După aceea, peptida antigenică este transportată printr-un „tunel” de molecule TAP-1/TAP-2 în reticulul endoplasmatic. Simultan, aici este asamblată molecula HLA I, a cărei canelura (prin analogie cu lanțul Ii din HLA II) este „protejat” de chaperone (întâi calnexină, apoi calreticulină), iar ulterior plierea întregii molecule HLA I este stabilizat de molecule suplimentare (tapazină etc.). .). După ce peptida antigenică este încărcată pe canalul HLA I, acest complex este transportat la suprafața celulei.

Antigene non-proteice, probabil încărcat pe molecule CD1 care nu prezintă antigen HLA.

În general, macrofagele și, respectiv, celulele B sunt implicate în răspunsul imun al celulelor T sau umoral prin intermediul căii mediate de HLA II, iar cele două tipuri de celule dendritice sunt capabile de prezentare încrucișată. Celula dendritică de tip 1 procesează antigenele endogene de-a lungul căii HLA I pentru a declanșa un răspuns celulei T, iar celula dendritică de tip 2 procesează antigenele exogene de-a lungul căii HLA II și declanșează un răspuns celulei B.

Recunoaştere(recunoașterea) are loc în câteva ore. Cu toate acestea, cu încălcări ale migrației celulare și interacțiunilor intercelulare, aceasta poate fi mai lungă. Acest lucru poate duce la o încetinire a răspunsului imun general la agentul patogen. Manifestari clinice această etapă sunt febră, slăbiciune musculară, pierderea poftei de mâncare și somnolență. În cea mai mare parte, acestea se datorează efectelor sistemice ale citokinelor, care vor fi discutate mai detaliat mai jos.

Pentru a începe un răspuns imun specific la un antigen specific, este necesar ca limfocitele T și B ale clonei corespunzătoare să se întâlnească cu celula prezentatoare de antigen. Unii antigeni bacterieni (antigeni T-independenți) sunt recunoscuți de celulele BCR B și nu necesită ajutor din partea ajutoarelor T. Majoritatea antigenelor native (așa-numitele antigene dependente de T) sunt recunoscuți prin „ program complet„celule T helper CD4+ naive de tip 1 și CD8+ (pentru a declanșa un răspuns la celulele T sau Căile T-helper 1), precum și CD4+ T-helper naiv tip 2 (pentru a declanșa un răspuns umoral sau Căile T-helper 2). În mod interesant, amorsarea celulelor T CD8+ necesită participarea ajutoarelor T CD4+ 1.

În timpul recunoașterii, limfocitele percep trei tipuri de semnale obligatorii, unul specific și două nespecifice:

1. Peptidă antigenică/HLA I sau II.

2. Citokine.

3. Molecule costimulatoare.

Peptida antigenică încărcată pe HLA I sau II ca rezultat al procesării servește semnal specific. Această recunoaștere „dublă” simultană a „sinelui” (proteinele HLA) și a „non-sinelui” (antigen străin) a fost descoperită de laureații Nobel (1996) P.C. Doherty (Australia, SUA) și R.M. Zinkernagel (Elveția) și s-a dovedit a fi un fenomen destul de universal. Citokinele secretate și moleculele co-stimulatoare exprimate sunt două esențiale semnale nespecifice. Mai mult, pentru a asigura un contact fizic fiabil al celulelor, este necesară și interacțiunea unor molecule adezive precum LFA-1, ICAM-1, ICAM-2, ICAM-3.

Citokine joacă unul dintre rolurile cheie în reglarea nespecifică a răspunsului imun. Limfocitele T și B primesc semnale de citokine de la celulele prezentatoare de antigen, celulele NK, mastocitele etc. Semnalul invers de la limfocite, de exemplu, IFNg secretat, promovează re-exprimarea HLA I/II pe celulele prezentatoare de antigen. Citokinele care acționează în stadiile incipiente ale răspunsului imun pot fi împărțite în două grupe, în funcție de direcția acestuia:

1. IL12, IL2, IL18, IFNg, TNFa/b (pentru calea T-helper de tip 1).

2.IL4(pentru calea T-helper tip 2).

Cu toate acestea, în etapele următoare ale răspunsului imun (expansiunea clonală, maturarea efectorilor, comutarea sintezei izotipurilor de anticorpi), în proces sunt implicate și alte citokine.

Molecule costimulatoare joacă, de asemenea, un rol important în reglarea nespecifică a răspunsului imun (vezi Tabel. 2.).

Introducere

Imunitatea este înțeleasă ca un ansamblu de fenomene biologice care vizează conservarea mediului intern și protejarea organismului de agenți infecțioși și de alți agenți genetic străini. Există următoarele tipuri de imunitate infecțioasă:

antibacterian

antitoxic

antiviral

antifungic

antiprotozoare

Imunitatea infecțioasă poate fi sterilă (fără agent patogen în organism) sau nesterilă (patogen în organism). Imunitatea înnăscută este prezentă încă de la naștere, poate fi specifică și individuală. Imunitatea speciilor - imunitatea unei specii de animale sau persoane la microorganisme, cauzatoare de boli la alte specii. Este determinată genetic la om ca specie biologică. Imunitatea speciei este întotdeauna activă. Imunitatea individuală este pasivă (imunitate placentară). Factorii de protecție nespecifici sunt următorii: piele și membrane mucoase, ganglioni limfatici, lizozim și alte enzime ale cavității bucale și ale tractului gastrointestinal, microfloră normală, inflamație, celule fagocitare, ucigași naturali, sistemul de complement, interferoni. Fagocitoză.

I. Conceptul de sistem imunitar

Sistemul imunitar este totalitatea tuturor organelor limfoide și a acumulărilor de celule limfoide din organism. Organele limfoide sunt împărțite în cele centrale - timus, măduvă osoasă, punga Fabricius (la păsări) și analogul său la animale - plasturi Peyer; periferice - splină, ganglioni limfatici, foliculi solitari, sânge și altele. Componenta sa principală este limfocitele. Există două clase principale de limfocite: limfocite B și limfocite T. Celulele T sunt implicate în imunitatea celulară, reglarea activității celulelor B, hipersensibilitate de tip întârziat. Se disting următoarele subpopulații de limfocite T: T-helper (programați pentru a induce reproducerea și diferențierea altor tipuri de celule), celule T supresoare, T-killers (limfokine secrete citotoxice). Funcția principală a limfocitelor B este aceea că, ca răspuns la un antigen, ele sunt capabile să se înmulțească și să se diferențieze în celule plasmatice care produc anticorpi. B - limfocitele sunt împărțite în două subpopulații: 15 B1 și B2. Celulele B sunt limfocite B cu viață lungă derivate din celulele B mature ca rezultat al stimulării antigenului cu participarea limfocitelor T.

Răspunsul imun este un lanț de procese complexe succesive de cooperare care apar în sistemul imunitar ca răspuns la acțiunea unui antigen din organism. Există răspunsuri imune primare și secundare, fiecare dintre ele constând din două faze: inductivă și productivă. În plus, răspunsul imun este posibil sub forma uneia dintre cele trei opțiuni: toleranță celulară, umorală și imunologică. Antigeni după origine: naturali, artificiali și sintetici; după natura chimică: proteine, carbohidrați (dextran), acizi nucleici, antigeni conjugați, polipeptide, lipide; prin relație genetică: autoantigen, izoantigen, aloantigen, xenoantigen. Anticorpii sunt proteine ​​sintetizate sub influența unui antigen.

II. Celulele sistemului imunitar

Celulele imunocompetente sunt celule care alcătuiesc sistemul imunitar. Toate aceste celule provin dintr-o singură celulă stem ancestrală din măduva osoasă roșie. Toate celulele sunt împărțite în 2 tipuri: granulocite (granulare) și agranulocite (negranulare).

Granulocitele sunt:

neutrofile

eozinofile

bazofile

Pentru agranulocite:

macrofage

limfocite (B, T)

Granulocite neutrofile sau neutrofile, neutrofile segmentate, leucocite neutrofile- o subspecie de leucocite granulocitare, numite neutrofile deoarece, la colorare după Romanovsky, sunt colorate intens atât cu eozină acidă, cât și cu coloranți bazici, spre deosebire de eozinofilele colorate numai cu eozină, și din bazofilele colorate doar cu coloranți bazici.

Neutrofilele mature au un nucleu segmentat, adică aparțin leucocitelor polimorfonucleare sau celulelor polimorfonucleare. Sunt fagocite clasice: au adezivitate, mobilitate, capacitatea de chemostaxie, precum și capacitatea de a capta particule (de exemplu, bacterii).

Neutrofilele segmentate mature sunt în mod normal principalul tip de leucocite care circulă în sângele uman, reprezentând 47% până la 72% din numărul total de leucocite din sânge. Alte 1-5% sunt în mod normal neutrofile tinere, imature din punct de vedere funcțional, care au un nucleu solid în formă de tijă și nu au segmentarea nucleară caracteristică neutrofilelor mature - așa-numitele neutrofile înjunghiate.

Neutrofilele sunt capabile de mișcare activă a ameboidului, extravazare (emigrare în afara vaselor de sânge) și chemotaxie (mișcare preferențială către locurile de inflamație sau leziuni tisulare).

Neutrofilele sunt capabile de fagocitoză și sunt microfage, adică sunt capabile să absoarbă doar particule sau celule străine relativ mici. După fagocitoza particulelor străine, neutrofilele mor de obicei, eliberând o cantitate mare de substanțe biologic active care dăunează bacteriilor și ciupercilor, măresc inflamația și chemotaxia celulelor imune în centrul atenției. Neutrofilele conțin o cantitate mare de mieloperoxidază, o enzimă care este capabilă să oxideze anionul clorură la hipoclorit, un agent antibacterian puternic. Mieloperoxidaza, ca proteină care conține hem, are o culoare verzuie, care determină nuanța verzuie a neutrofilelor înseși, culoarea puroiului și a altor secreții bogate în neutrofile. Neutrofilele moarte, împreună cu resturile celulare din țesuturile distruse de inflamație și microorganismele piogene care au cauzat inflamația, formează o masă cunoscută sub numele de puroi.

O creștere a proporției de neutrofile în sânge se numește neutrofilie relativă sau leucocitoză neutrofilă relativă. O creștere a numărului absolut de neutrofile din sânge se numește neutrofiloză absolută. O scădere a proporției de neutrofile din sânge se numește neutropenie relativă. O scădere a numărului absolut de neutrofile din sânge este denumită neutropenie absolută.

Neutrofilele joacă un rol foarte important în protejarea organismului de infecțiile bacteriene și fungice și un rol relativ mai mic în protejarea împotriva infecțiilor virale. În protecția antitumorală sau antihelmintică, neutrofilele practic nu joacă un rol.

Răspunsul neutrofilului (infiltrarea focarului de inflamație cu neutrofile, o creștere a numărului de neutrofile în sânge, o schimbare a formulei leucocitelor spre stânga cu o creștere a proporției de forme „tinere”, indicând o creștere a producția de neutrofile de către măduva osoasă) este primul răspuns la infecții bacteriene și multe alte infecții. Răspunsul neutrofilelor la inflamație acută iar infecţiile sunt întotdeauna precedate de un limfocitar mai specific. In inflamatiile si infectiile cronice, rolul neutrofilelor este nesemnificativ si predomina raspunsul limfocitar (infiltrarea focarului de inflamatie cu limfocite, limfocitoza absoluta sau relativa in sange).

Granulocite eozinofile sau eozinofile, eozinofile segmentate, leucocite eozinofile- o subspecie de leucocite sanguine granulocitare.

Eozinofilele sunt denumite astfel deoarece, atunci când sunt colorate conform Romanovsky, sunt colorate intens cu colorantul acid eozină și nu se colorează cu coloranți bazici, spre deosebire de bazofile (colorați doar cu coloranți bazici) și neutrofile (absorb ambele tipuri de coloranți). De asemenea, o trăsătură distinctivă a unui eozinofil este un nucleu bilobat (într-un neutrofil are 4-5 lobi, iar într-un bazofil nu este segmentat).

Eozinofilele sunt capabile de mișcare activă a ameboidului, extravazare (penetrare dincolo de pereții vaselor de sânge) și chemotaxie (mișcare predominantă către focarul inflamației sau leziunilor tisulare).

De asemenea, eozinofilele sunt capabile să absoarbă și să lege histamina și o serie de alți mediatori ai alergiei și inflamației. De asemenea, au capacitatea de a elibera aceste substanțe atunci când este necesar, similar cu bazofilele. Adică, eozinofilele sunt capabile să joace atât roluri pro-alergice, cât și rol protector anti-alergic. Procentul de eozinofile din sânge crește în condiții alergice.

Eozinofilele sunt mai puțin numeroase decât neutrofilele. Majoritatea eozinofilelor nu rămân mult timp în sânge și, intrând în țesuturi, rămân acolo mult timp.

Nivelul normal pentru o persoană este considerat a fi de 120-350 de eozinofile pe microlitru.

Granulocite bazofile sau bazofile, bazofile segmentate, leucocite bazofile- o subspecie de leucocite granulocitare. Acestea conțin un nucleu bazofil în formă de S, adesea nu este vizibil din cauza suprapunerii citoplasmei cu granule de histamină și alți alergomediatori. Bazofilele sunt numite astfel pentru faptul că, atunci când sunt colorate conform Romanovsky, absorb intens colorantul principal și nu se colorează cu eozină acidă, spre deosebire de eozinofilele care colorează numai cu eozină și de neutrofile care absorb ambii coloranți.

Bazofilele sunt granulocite foarte mari: sunt mai mari decât neutrofilele și eozinofilele. Granulele bazofile conțin cantități mari de histamina, serotonină, leucotriene, prostaglandine și alți mediatori ai alergiei și inflamației.

Bazofilele sunt implicate activ în dezvoltarea reacțiilor alergice de tip imediat (reacții de șoc anafilactic). Există o concepție greșită că bazofilele sunt precursori ai mastocitelor. Mastocitele sunt foarte asemănătoare cu bazofilele. Ambele celule sunt granulate și conțin histamina și heparină. Ambele celule eliberează, de asemenea, histamina atunci când sunt legate de IgE. Această asemănare i-a determinat pe mulți să speculeze că mastocitele sunt bazofilele din țesuturi. În plus, au un precursor comun în măduva osoasă. Cu toate acestea, bazofilele lasă măduva osoasă deja matură, în timp ce mastocitele circulă într-o formă imatură, ajungând abia în cele din urmă în țesuturi. Datorită bazofilelor, otrăvurile insectelor sau animalelor sunt blocate imediat în țesuturi și nu se răspândesc în tot corpul. Bazofilele reglează și coagularea sângelui cu ajutorul heparinei. Cu toate acestea, afirmația inițială este încă adevărată: bazofilele sunt rude directe și analogi ale mastocitelor tisulare sau mastocitelor. La fel ca mastocitele tisulare, bazofilele poartă imunoglobulina E la suprafață și sunt capabile de degranulare (eliberarea conținutului granulelor în mediul extern) sau autoliză (dizolvare, liză celulară) la contactul cu un antigen alergen. În timpul degranulării sau lizei bazofilului, se eliberează o cantitate mare de histamina, serotonină, leucotriene, prostaglandine și alte substanțe biologic active. Acest lucru determină manifestările observate de alergie și inflamație atunci când sunt expuse la alergeni.

Bazofilele sunt capabile de extravazare (emigrare în afara vaselor de sânge) și pot trăi în afara fluxului sanguin, devenind mastocite rezidente ale țesutului (mastocitele).

Bazofilele au capacitatea de chemotaxie și fagocitoză. În plus, aparent, fagocitoza nu este activitatea principală și nici cea naturală (desfășurată în condiții fiziologice naturale) pentru bazofile. Singura lor funcție este degranularea instantanee, ceea ce duce la creșterea fluxului sanguin, creșterea permeabilității vasculare. o creștere a afluxului de lichid și alte granulocite. Cu alte cuvinte, funcția principală a bazofilelor este de a mobiliza granulocitele rămase la focarul inflamației.

monocitul - un leucocit uninuclear matur mare din grupa agranulocitelor cu un diametru de 18-20 microni cu un nucleu polimorf situat excentric cu o rețea de cromatină liberă și granularitate azurofilă în citoplasmă. Ca și limfocitele, monocitele au un nucleu nesegmentat. Monocitul este cel mai activ fagocit din sângele periferic. O celulă de formă ovală, cu un nucleu mare, în formă de fasole, bogat în cromatină (ceea ce face posibilă diferențierea lor de limfocitele care au un nucleu întunecat rotunjit) și o cantitate mare de citoplasmă, în care există mulți lizozomi.

Pe lângă sânge, aceste celule sunt întotdeauna prezente în număr mare în ganglionii limfatici, pereții alveolari și sinusurile ficatului, splinei și măduvei osoase.

Monocitele sunt în sânge timp de 2-3 zile, apoi intră în țesuturile din jur, unde, după ce au ajuns la maturitate, se transformă în macrofage tisulare - histiocite. Monocitele sunt, de asemenea, precursori ai celulelor Langerhans, ai celulelor microgliale și ai altor celule capabile să prelucreze și să prezinte antigenul.

Monocitele au o funcție fagocitară pronunțată. Acestea sunt cele mai mari celule sanguine periferice, sunt macrofage, adică pot absorbi particule și celule relativ mari sau un număr mare de particule mici și, de regulă, nu mor după fagocitare (monocitele pot muri dacă materialul fagocitat are orice proprietăți citotoxice pentru monocit). Prin aceasta, ele diferă de microfage - neutrofile și eozinofile, capabile să absoarbă doar particule relativ mici și, de regulă, să moară după fagocitoză.

Monocitele sunt capabile să fagocizeze microbii într-un mediu acid când neutrofilele sunt inactive. Prin fagocitarea microbilor, leucocitele moarte, celulele țesuturilor deteriorate, monocitele curăță locul inflamației și îl pregătesc pentru regenerare. Aceste celule formează un val de delimitare în jurul corpurilor străine indestructibile.

Monocite activate și macrofage tisulare:

participă la reglarea hematopoiezei (hematopoiezei)

participă la formarea unui răspuns imun specific al organismului.

Monocitele, părăsind fluxul sanguin, devin macrofage, care, împreună cu neutrofilele, sunt principalele „fagocite profesionale”. Macrofagele, însă, sunt mult mai mari și trăiesc mai mult decât neutrofilele. Celulele precursoare de macrofage, monocitele, după ce părăsesc măduva osoasă, circulă în sânge timp de câteva zile, apoi migrează în țesuturi și cresc acolo. În acest moment, conținutul de lizozomi și mitocondrii crește în ele. În apropierea focarului inflamator, se pot multiplica prin diviziune.

Monocitele sunt capabile, după ce au emigrat în țesuturi, să se transforme în macrofage tisulare rezidente. Monocitele sunt, de asemenea, capabile, ca și alte macrofage, să proceseze antigene și să prezinte antigene limfocitelor T pentru recunoaștere și învățare, adică sunt celule prezentatoare de antigen ale sistemului imunitar.

Macrofagele sunt celule mari care distrug activ bacteriile. Macrofagele în cantități mari se acumulează în focarele de inflamație. În comparație cu neutrofilele, monocitele sunt mai active împotriva virușilor decât bacteriilor și nu sunt distruse în timpul reacției cu un antigen străin, prin urmare, puroiul nu se formează în focarele de inflamație cauzate de viruși. De asemenea, monocitele se acumulează în focarele de inflamație cronică.

Monocitele secretă citokine solubile care afectează funcționarea altor părți ale sistemului imunitar. Citokinele secretate de monocite se numesc monokine.

Monocitele sintetizează componentele individuale ale sistemului complementului. Ei recunosc un antigen și îl transformă într-o formă imunogenă (prezentarea antigenului).

Monocitele produc atât factori care îmbunătățesc coagularea sângelui (tromboxani, tromboplastine), cât și factori care stimulează fibrinoliza (activatori de plasminogen). Spre deosebire de limfocitele B și T, macrofagele și monocitele nu sunt capabile să recunoască antigenul specific.

limfocitele T, sau celulele T- limfocite care se dezvoltă la mamifere în timus din precursori - pretimocite, pătrunzând în el din măduva osoasă roșie. În timus, limfocitele T se diferențiază prin dobândirea de receptori ai celulelor T (TCR) și diferiți co-receptori (markeri de suprafață). Ele joacă un rol important în răspunsul imun dobândit. Ele asigură recunoașterea și distrugerea celulelor purtătoare de antigene străine, îmbunătățesc acțiunea monocitelor, celulelor NK și, de asemenea, participă la schimbarea izotipurilor de imunoglobuline (la începutul răspunsului imun, celulele B sintetizează IgM, mai târziu trec la producerea de IgG, IgE, IgA).

Tipuri de limfocite T:

Receptorii celulelor T sunt principalele complexe proteice de suprafață ale limfocitelor T responsabile pentru recunoașterea antigenelor procesate asociate cu moleculele complexului major de histocompatibilitate de pe suprafața celulelor prezentatoare de antigen. Receptorul celulelor T este asociat cu un alt complex membranar polipeptidic, CD3. Funcțiile complexului CD3 includ transducția semnalului în celulă, precum și stabilizarea receptorului celulei T de pe suprafața membranei. Receptorul celulelor T poate fi asociat cu alte proteine ​​de suprafață, receptorii TCR. În funcție de coreceptor și de funcțiile îndeplinite, se disting două tipuri principale de celule T.

T-ajutoare

T-helper - limfocite T, a căror funcție principală este de a spori răspunsul imun adaptativ. Aceștia activează ucigașii T, limfocitele B, monocitele, celulele NK prin contact direct, precum și umoral, eliberând citokine. Caracteristica principală a T-helpers este prezența moleculei co-receptoare CD4 pe suprafața celulei. Celulele T-helper recunosc antigenele atunci când receptorul lor de celule T interacționează cu un antigen asociat cu moleculele complexului major de histocompatibilitate din clasa II.

T-killers

T-helpers și T-killers formează un grup de limfocite T efectoare direct responsabile de răspunsul imun. În același timp, există un alt grup de celule, limfocite T reglatoare, a căror funcție este de a regla activitatea limfocitelor T efectoare. Prin modularea puterii și a duratei răspunsului imun prin reglarea activității celulelor T-efectoare, celulele T reglatoare mențin toleranța la antigenele proprii ale organismului și previn dezvoltarea bolilor autoimune. Există mai multe mecanisme de suprimare: directă, cu contact direct între celule, și la distanță, efectuată la distanță - de exemplu, prin citokine solubile.

γδ limfocite T

Limfocitele T γδ sunt o populație mică de celule cu un receptor de celule T modificat. Spre deosebire de majoritatea altor celule T, al căror receptor este format din două subunități α și β, receptorul celulelor T al limfocitelor γδ este format din subunități γ și δ. Aceste subunități nu interacționează cu antigenele peptidice prezentate de complexele MHC. Se presupune că limfocitele T γδ sunt implicate în recunoașterea antigenelor lipidice.

limfocitele B(celulele B, din bursa fabricii păsări, unde au fost descoperite pentru prima dată) este un tip funcțional de limfocite care joacă un rol important în asigurarea imunității umorale. La contactul cu un antigen sau la stimularea celulelor T, unele limfocite B se transformă în celule plasmatice capabile să producă anticorpi. Alte limfocite B activate se transformă în celule B de memorie. Pe lângă producerea de anticorpi, celulele B îndeplinesc multe alte funcții: ele acționează ca celule prezentatoare de antigen și produc citokine și exozomi.

La embrionii umani și alți mamifere, limfocitele B se formează în ficat și măduva osoasă din celulele stem, în timp ce la mamiferele adulte, numai în măduva osoasă. Diferențierea limfocitelor B are loc în mai multe etape, fiecare dintre acestea fiind caracterizată prin prezența anumitor markeri proteici și gradul de rearanjare genetică a genelor imunoglobulinei.

Există următoarele tipuri de limfocite B mature:

De fapt, celulele B (numite și limfocite B „naive”) sunt limfocite B neactivate care nu au fost în contact cu antigenul. Nu conțin corpuri lui Gall, monoribozomi împrăștiați în citoplasmă. Sunt polispecifice și au afinitate scăzută pentru mulți antigeni.

Celulele B de memorie sunt limfocite B activate care au trecut din nou în stadiul de limfocite mici ca rezultat al cooperării cu celulele T. Sunt o clonă de celule B cu viață lungă, oferă un răspuns imun rapid și produc o cantitate mare de imunoglobuline la administrarea repetată a aceluiași antigen. Ele sunt numite celule de memorie deoarece permit sistemului imunitar să-și „amintească” antigenul timp de mulți ani după ce acțiunea sa a încetat. Celulele de memorie B oferă imunitate pe termen lung.

Celulele plasmatice sunt ultimul pas în diferențierea celulelor B activate de antigen. Spre deosebire de alte celule B, acestea poartă puțini anticorpi membranari și sunt capabile să secrete anticorpi solubili. Sunt celule mari cu un nucleu situat excentric și un aparat sintetic dezvoltat - un reticul endoplasmatic aspru ocupă aproape întreaga citoplasmă și este dezvoltat și aparatul Golgi. Sunt celule cu viață scurtă (2-3 zile) și sunt eliminate rapid în absența antigenului care a provocat răspunsul imun.

O trăsătură caracteristică a celulelor B este prezența anticorpilor de suprafață legați de membrană clase de IgMși IgD. În combinație cu alte molecule de suprafață, imunoglobulinele formează un complex de receptor care recunoaște antigenul responsabil pentru recunoașterea antigenului. De asemenea, pe suprafața limfocitelor B se află antigene MHC clasa II care sunt importante pentru interacțiunea cu celulele T, iar pe unele clone de limfocite B există un marker CD5 care este comun cu celulele T. Receptorii pentru componentele complementului C3b (Cr1, CD35) și C3d (Cr2, CD21) joacă un rol în activarea celulelor B. Trebuie remarcat faptul că markerii CD19, CD20 și CD22 sunt utilizați pentru a identifica limfocitele B. Receptorii Fc au fost găsiți și pe suprafața limfocitelor B.

ucigași naturali- limfocite granulare mari cu citotoxicitate fata de celulele tumorale si celulele infectate cu virusuri. În prezent, celulele NK sunt considerate ca o clasă separată de limfocite. NK-urile îndeplinesc funcții citotoxice și producătoare de citokine. NK este una dintre cele mai importante componente ale imunității înnăscute celulare. NK-urile se formează ca urmare a diferențierii limfoblastelor (precursori comuni ai tuturor limfocitelor). Ei nu au receptori de celule T, CD3 sau imunoglobuline de suprafață, dar poartă de obicei markeri CD16 și CD56 pe suprafața lor la oameni sau NK1.1/NK1.2 la unele tulpini de șoareci. Aproximativ 80% dintre NK poartă CD8.

Aceste celule au fost numite celule ucigașe naturale deoarece, conform ideilor timpurii, nu necesitau activare pentru a ucide celulele care nu purtau markeri majori ai complexului de histocompatibilitate de tip I.

Funcția principală a NK este distrugerea celulelor corpului care nu poartă MHC1 pe suprafața lor și sunt astfel inaccesibile acțiunii principalei componente a imunității antivirale - T-killers. O scădere a cantității de MHC1 de pe suprafața celulei se poate datora transformării celulei într-o celulă canceroasă sau acțiunii unor virusuri precum papilomavirus și HIV.

Macrofagele, neutrofilele, eozinofilele, bazofilele și ucigașii naturali oferă un răspuns imun înnăscut care este nespecific.