Механизми, определяне на тестове за хуморален имунитет. Какво е имунитет

Човекът има два вида имунитет – клетъчен и хуморален. И двата вида имунитет изпълняват различни функции, но са тясно свързани помежду си. Следователно разделянето на двата вида е относително. Хуморалният имунитет е способността да се изключат инфекции, причинени от антитела. Те присъстват в кръвната плазма, лигавиците на органите на зрението и слюнката.

Този тип имунитет се развива в утробата и преминава към плода през плацентата. Антителата се доставят на детето през първите месеци от живота чрез майчиното мляко. Млякото предпазва детето от интензивното въздействие на различни видове микроби и микроорганизми. Кърменето е ключов фактор за развитието на имунната система на бебето.

Защитната функция на организма срещу инфекциозни заболявания се осъществява по следния начин: Когато се запомни антиген за определено заболяване. Ако инфекцията попадне отново в тялото, антителата я разпознават и унищожават патогенните организми. По време на ваксинациите се прилага лекарство, което впоследствие разпознава антигена и го абсорбира.

Хуморален и клетъчен имунитет: характеристики на функциите

Клетъчният имунитет предпазва от вирусни заболявания, причинени от патогенни гъбички и тумори. Този вид участва директно в отхвърлянето на различни чужди тъкани, алергични реакции и се произвежда от фагоцити. Тези клетки защитават тялото чрез абсорбиране (фагоцитоза) на чужди вещества, частици и микроорганизми. Гранулоцитите и моноцитите присъстват в кръвта в по-голяма степен.

Първите се считат за вид левкоцити и осигуряват защитата на организма. Те са първите, които забелязват възпалителния процес.

Вторият тип левкоцити се отнася до големи кръвни клетки. Моноцитите предпазват от вируси и инфекции, абсорбират кръвни съсиреци, предпазват от образуване на тромбоза и се борят с тумори. Имунната защита изисква процеса на фагоцитоза (абсорбция), когато чуждо вещество се абсорбира от фагоцитите.

И двата имунитета не могат да съществуват и функционират един без друг. Разликата им е във функционалността. Когато хуморалният имунитет се бори директно срещу микроорганизмите, тогава клетъчният имунитет се бори с гъбичките, рака и различни микроби. За нормалното функциониране на имунната система са важни 2 вида имунитет.

За да увеличите защитата, трябва постоянно да приемате витамини и да водите здравословен начин на живот. Също така, намаленият имунитет се характеризира с постоянна липса на сън и стрес върху тялото. В последните случаи ще трябва да приемате лекарства, които регулират имунната система. Имунитетът е един от факторите на благосъстоянието. Когато функционирането на имунната система не се поддържа нормално, всички микроби и инфекции постоянно ще атакуват тялото.

Възстановяване на имунитета

За да се възстанови слабата имунна защита, първоначално е необходимо да се открие основната причина за неуспехите. Нарушаването на определени части от имунната система се счита за източник на определени заболявания. Слабата устойчивост на организма към инфекции също може да означава проблеми с имунната система. Лечението на заболявания, които са отслабили имунната система, допринася за бързото й възстановяване. Тези заболявания включват диабет и хронични заболявания.

Промените в начина на живот се считат за един от най-добрите начини за решаване на въпроса за повишаване на хуморалния имунитет.

Методът обхваща:

• отказ от тютюнопушене и алкохол;
• спазване на режима на сън и будност;
• спортуване и ходене на чист въздух;
• втвърдяване на тялото;
• балансирана диета с витамини.

Хуморалният имунитет може да бъде ефективно възстановен чрез приемане на витамини, традиционна медицина и специални лекарства. Всички средства за възстановяване на имунната система се предписват от имунолог в точната дозировка, съгласно инструкциите. Приемът на витамини и минерали е особено полезен през пролетта. Плодови напитки от горски плодове, мед, шипка и алое могат да възстановят имунитета.

Приемането на лекарства и витамини за повишаване на всякакъв вид имунитет няма да даде резултати, когато основният фактор за неговото намаляване не бъде открит или елиминиран. Лекарствата се предписват от лекар. Самолечението е забранено.

Механизъм на хуморалния имунитет

Основата за осъществяване на хуморалния имунитет е механизмът на въздействие на веществата, които унищожават патогенните бактерии чрез кръвта. Такива елементи са разделени на групи - специфични (Engerix помага) и неспецифични. Състоянията от неспецифичен характер включват вродени имунни клетки, които потискат микроорганизмите.

Групата включва:

• Кръвен серум;
• Тайните на жлезите, които потискат образуването на бактерии;
• Лизозим ензим. Антибактериалното средство унищожава химикалите. взаимоотношения в структурата на стената на патогенните организми;
• Муцинът навлиза в жлезите, които отделят слюнка. Това са въглехидрати и протеини, наречени гликопротеини. Необичайният състав позволява на основните гликопротеини на слузта да предпазват клетъчните слоеве от въздействието на токсични вещества;
• Пропердин е кръвен серумен протеин от групата на глобулините, отговорен за съсирването на кръвта;
• Цитокините са малки пептидни сигнални (контролни) молекули. Те предават сигнали между тези клетки. Има няколко групи, основната от които е интерфероните;
• Интерфероните (автогенни гликопротеини) са протеинови вещества, които имат общи защитни свойства. Ако възпалителният процес започне, те дават сигнал. В допълнение към тази способност те потискат патогените. Има редица видове автогенни гликопротеини. Алфа и бета възникват по време на вирусна инфекция, а гама се образува поради имунни клетки.

Струва си да се разгледа концепцията за системата на комплемента - протеинови комплекси, които изпълняват функцията на неутрализиране на бактериите. Системата на комплемента включва до двадесет протеина със собствен сериен номер (C1, C2, C3 и други).

Имунология

Конкретният отговор е единичен фактор. Например, в детството едно дете страда от едра шарка. Като възрастен той вече няма да страда от това заболяване, тъй като имунитетът вече е изграден. Това важи и за всички онези ваксинации, които човек е получил в ранна възраст.

Неспецифичната форма включва многофункционална вродена защита, включително реакцията на тялото към инфекция, навлизаща в тялото.

Хуморалният имунен отговор е синтезът на антитела от В-клетките в отговор на появата на патогенни организми в човешкото тяло. Тъй като хуморалният имунен отговор се развива от етапа на откриване на антиген до по-интензивно производство на антитела, възникват 2 основни действия:

• преход на синтеза на антитела от един тип към друг;
• повишаване на силата на свързване на активните зони на антителата с реактивните групи на антигена.

Мястото на образуване се счита за фоликули с допълнителна мембрана или места за концентрация на В-лимфоцити в лимфоидната тъкан. Откриването на антиген се извършва в периферията на фоликула. Субпопулация от Т-лимфоцити навлиза в процеса и подпомага производството на антитела. В-лимфоцитите започват да се делят бързо.

Имуноглобулиновите гени се превключват и броят на възможните мутации се увеличава. В равнината на лимфоцитите се появяват различни видове имуноглобулини от клас G. В-клетъчните клонове в местата на възпроизвеждане се избират въз основа на високата степен на афинитет на техните рецептори. Клетките с повишена степен на афинитет се диференцират в:

• плазмени клетки;
• клетки, които съхраняват информация за предишни активни антигени.

Участието на получените антитела се изразява в 3 форми:

1. реакция на неутрализация на микроорганизми;
2. повишена фагоцитна активност;
3. активиране на комплекс от сложни протеини.

По време на съществуването си в тялото на гостоприемника патогените навлизат в извънклетъчната среда. Присъствието в телесните течности може да бъде продължително (ако говорим за извънклетъчни патогенни бактерии) или по-кратко, когато тялото е засегнато от вътреклетъчни микроорганизми.

По време на нормалната имунна активност инфекциозните агенти, токсичните вещества, присъстващи извън клетките гостоприемници, са изложени на следните имуноглобулини:

• Ефекторната молекула е малка молекула, чиято концентрация регулира активността на протеинова молекула;
• В-лимфоцитите са способни да произвеждат антитела в две форми – мембранно свързани и секретирани (разтворими).

Защо имунитетът намалява?

Намаляването на функционирането на имунната система има специфични предпоставки, които показват здравословни проблеми. Те се разделят относително на няколко групи:

Грешен начин на живот:

• лошо хранене;
• болезнено състояние, което възниква при недостатъчен прием на витамини в организма в сравнение с тяхната консумация;
• състояние, характеризиращо се с ниски нива на хемоглобин или червени кръвни клетки в кръвта;
• излишък или липса на физическа активност;
• смущения в съня;
• пиене на алкохол, пушене;
• лоша екология;
• отравяне на тялото от емисии.

Имунитетът може да намалее поради заболявания:

• патологии на кръвоносната система;
• диария поради нарушена абсорбция (нарушена храносмилателна и транспортна функция на тънките черва);
• бързо и рязко намаляване на бъбречната и чернодробната функция;
• самоотравяне на организма с азотни съединения като урея, пикочна киселина, креатинин и индикан;
• HIV инфекция;
• вродени и придобити имунодефицити;
• онкологични заболявания;
• дългосрочно антибактериално лечение;
• химиотерапия;
• хелминти.

Не е необходимо да се самолекувате, тъй като повишаването на имунитета не е лесна задача. В тази връзка е необходимо медицинско наблюдение.

Цялостно изследване на хуморалния имунитет

Имунограмата е списък от характеристики, които се дешифрират въз основа на резултатите от кръвен тест. По този начин можете да научите за функционирането на имунната система. Въпреки това, с процедурата е невъзможно да се знае факторът на заболяването. Да разберете дали има имунитет към определена болест също няма да работи.

Имунната система има сложен механизъм. Следователно характеристиките се оценяват не само по брой, но и по тяхното съответствие и динамика. По правило в имунограмата са посочени следните характеристики:

• Брой на лимфоцитите;
• Т-лимфоцити (разпознават антигена и комуникират с В-лимфоцитите);
• Т хелперни клетки (основната функция на които е да засилят адаптивния имунен отговор);
• Естествени клетки убийци (големи гранулирани лимфоцити, които са част от вродената имунна система);
• В-лимфоцити (след като са получили информация, отделят антитела);
• Нивото на имуноглобулините, които унищожават патогенните микроорганизми;
• Маркер за клетъчна смърт.

Чужди елементи, уловени от антитела, които скоро трябва да се разтворят. Когато се натрупат много голям брой от тях, това е критерий за автоимунни заболявания. Тоест тялото не разпознава своите клетки и образува антитела за атака (повишаване на кръвната захар, увреждане на миелиновата обвивка на нервните влакна на главния и гръбначния мозък, възпалително заболяване на съединителната тъкан на ставите).

В края на 19 век има сериозен дебат за структурата на имунната система между двамата велики учени Иля Мечников и Пол Ерлих в продължение на няколко години. Мечников твърди, че борбата на тялото се води на клетъчно ниво, а Ерлих - че всичко се дължи на защитните свойства на кръвната плазма. Защитавайки позициите си, учените откриват два компонента на вътрешната защита на организма - клетъчен и хуморален имунитет, за което са удостоени с Нобелова награда.

Хуморалният имунитет е един от механизмите за реализиране на защитните свойства на организма в течна среда. За разлика от тях, хуморалните защитават извънклетъчните пространства.

Разделянето на клетъчен и хуморален имунитет е много произволно, тъй като това е взаимосвързана система.

Принципът на действие на хуморалния имунитет

Хуморалният имунитет действа чрез различни вещества, които могат да потискат пролиферацията на микробите.

Тези вещества, наречени хуморални имунни фактори, се разделят на две големи категории: специфични и неспецифични фактори.

Неспецифични фактори на хуморалния имунитет

Неспецифичните фактори са вещества, които нямат ясна специализация, но имат потискащ ефект върху микробите като цяло.

Те включват:

• екстракти от телесни тъкани;
• кръвен серум и протеини, циркулиращи в него (интерфероните повишават устойчивостта на клетките към действието на вируси, С-реактивният протеин предизвиква имунни реакции, маркиране на чужди обекти за последващото им унищожаване, протеините на системата на комплемента се активират под влияние на участниците в имунна реакция);
• секретите на жлезите могат да потиснат растежа на микробите;
• лизозимът е ензим с антибактериални свойства, който разтваря стените на микроорганизмите.

Специфични фактори на хуморалния имунитет

Специфични фактори са антителата или с други думи имуноглобулините. Произвеждат се от В-лимфоцити.

Лимфоцитите са бели кръвни клетки. В-лимфоцитите се образуват при възрастни бозайници, включително хора, в червения костен мозък, далака, лимфните възли и петната на Пейер.

Те реагират на антигени - чужди вещества, които в този случай са попаднали в кръвта или други течности вътре в тялото, които тялото ни смята за опасни, блокират ги, а фагоцитите, клетките убийци, ги абсорбират. Антителата са специализирани за специфични антигени.

Антителата възникват в тялото по различни начини. Първата част се предава на детето вътреутробно от майката, това е наследство от еволюцията на човешкия вид и неговата борба за оцеляване. Втората част се предава чрез кърмата след раждането, това са част от антителата, които майката е успяла да натрупа през живота си.

С течение на времето организмът започва сам да произвежда антитела от стволови клетки или след ваксинация. Антителата могат да бъдат инжектирани на болен човек. До това се прибягва, ако има спешна нужда, защото е необходимо известно време, за да се изработят антитела.

Освен това по време на заболяване образуването на антитела се извършва неравномерно във времето. Има две фази:

• индуктивна (латентна) фаза - първият ден антителата се освобождават в малки количества;
• продуктивна фаза - 10-15 дни с пик на 4-ия ден, има вълнообразно нарастване на синтеза им с постепенно намаляване.

Тялото има имунна памет. Някои антигени се помнят за цял живот, други за известно време. Когато познат антиген се появи отново, антителата се появяват в големи количества през първите два дни и човекът или изобщо не се разболява, или понася заболяването по-бързо и по-леко от първия път.

Именно върху феномена на имунната памет е изградена системата от реваксинации с определени периоди от време между ваксинациите.

Хуморалният имунитет е средството, чрез което тялото се предпазва от инфекция, като произвежда антитела, насочени към чужд материал в кръвния поток, който се счита за потенциално вреден.
Това е част от адаптивната имунна система, която се активира в отговор на специфична заплаха, за разлика от вродената имунна система, която е постоянно активна, но по-малко ефективна.
Друга част от адаптивната система е клетъчният или клетъчно-медиираният имунитет, при който клетките освобождават токсини, за да убиват нашественици или да атакуват директно, без участието на антитела. Заедно хуморалният и клетъчният имунитет са предназначени да предпазват тялото от различни заплахи, които могат да го компрометират.

Работни механизми

Тази форма на имунитет започва в специализирани бели кръвни клетки, известни като В клетки, произведени в костния мозък. Те разпознават антигени, които са определени молекули, като определени протеини, на повърхността на вирус или бактерия.
Има различни В-клетки, предназначени да реагират на специфичен антиген.
В-клетката ще се размножава, създавайки огромен брой индивиди, които освобождават антитела, предназначени да се прикрепят към антиген на инфектиращия организъм; те по същество се превръщат в малки фабрики за антитела в кръвта, носещи се наоколо, за да уловят възможно най-много нашественици.
След като тези антитела бъдат маркирани, нашествениците ще бъдат унищожени от други имунни клетки.
Когато нашественикът бъде отстранен, много от В-клетките, създадени да се борят с тази конкретна заплаха, ще умрат, но някои ще останат в костния мозък и ще действат като „памет“ за тази атака.
Хората се раждат с набор от вродени имунни реакции, които са предназначени да разпознават широки типове клетки и организми, но хуморалният имунитет се придобива чрез излагане на вируси и бактерии. С течение на времето тялото натрупва повече „спомени“ за предишни атаки от вредни микроорганизми.

Дълготрайна защита на организма от вредни въздействия

Хуморалният имунитет може да осигури дългосрочен имунитет към много инфекциозни агенти. Когато тялото е атакувано от агент, като вирус, с който не се е сблъсквало преди, то трябва да започне от нулата и обикновено отнема няколко дни, за да създаде ефективен имунен отговор. През това време вирусът може да се размножава безконтролно, причинявайки инфекция, която може да причини неприятни и вероятно опасни симптоми. Само когато тялото е произвело големи количества подходящи антитела, то може да се пребори с инфекцията.
Ако обаче срещне този вирус отново, той обикновено ще бъде много по-добре подготвен, благодарение на задържането на В клетки, създадени в отговор на предишната атака, и той ще може незабавно да работи за елиминирането на нашественика.
Присадка.
Хората могат да бъдат инжектирани с мъртви или инактивирани форми на опасен вирус или бактерия, които ще стимулират хуморалния имунитет, без да създават заплаха за тялото.
Ако в някакъв момент в бъдеще това лице бъде изложено на агента, трябва да последва незабавен имунен отговор, който да го елиминира, преди да причини сериозни щети.
Ваксинацията е по-ефективна за някои видове инфекции. За съжаление, някои вируси мутират бързо, причинявайки промени в съединенията на техните повърхности, които хуморалната имунна система използва, за да ги разпознае. Ето защо е необходимо постоянно да се разработват нови ваксини. Хората, ваксинирани срещу бързо мутиращия вирус, може да са имунизирани срещу нов щам, който се появява през следващата година, тъй като химикалите на повърхността му са се променили и няма да бъдат разпознати от В-клетъчните антигени на тялото.

Федерална държавна образователна институция за висше професионално образование „Московска държавна академия по ветеринарна медицина и биотехнологии на името на. К.И. Скрябин"

на тема: “Хуморален имунитет”

Изпълнено:

Москва 2004 г

Въведение

АНТИГЕНИ

антитела, структура и функции на имуноглобулините

ДОПЪЛНИТЕЛНА КОМПОНЕНТНА СИСТЕМА

алтернативен път на активиране

класически път за активиране

цитокини

интерлевкини

интерферони

тумор некротизиращи фактори

колониостимулиращи фактори

други биологично активни вещества

протеини на острата фаза

• нормални (естествени) антитела

бактериолизини

инхибитори на ензимната активност на бактерии и вируси

пропердин

други вещества...

ХУМОРАЛЕН ИМУнен ОТГОВОР

Списък на използваната литература

Въведение

Към компонентите на хуморалния имунитет включват голямо разнообразие от имунологично активни молекули, от прости до много сложни, които се произвеждат от имунокомпетентни и други клетки и участват в защитата на тялото от чужди или дефектни вещества:

имуноглобулини,

цитокини,

допълваща компонентна система,

протеини в острата фаза,

ензимни инхибитори, които потискат ензимната активност на бактериите,

вирусни инхибитори,

множество нискомолекулни вещества, които са медиатори на имунните реакции (хистамин, серотонин, простагландини и други).

От голямо значение за ефективната защита на организма са и наситеността на тъканите с кислород, pH на околната среда, наличието на Ca 2+ и Mg 2+ и други йони, микроелементи, витамини и др.

Всички тези фактори функционират взаимосвързани помежду си и с клетъчните фактори на имунната система. Благодарение на това се поддържа точното насочване на имунните процеси и в крайна сметка генетичното постоянство на вътрешната среда на организма.

Антигени

А антигенът е генетично чуждо вещество (протеин, полизахарид, липополизахарид, нуклеопротеин), способно, когато се въведе в тялото или когато се образува в тялото, да предизвика специфичен имунен отговор и да взаимодейства с антитела и антиген-разпознаващи клетки.

Антигенът съдържа няколко различни или повтарящи се епитопи. Епитопът (антигенна детерминанта) е отличителна част от антигенна молекула, която определя специфичността на антителата и ефекторните Т-лимфоцити в имунен отговор. Епитопът е комплементарен на активното място на антитялото или Т-клетъчния рецептор.

Антигенните свойства са свързани с молекулното тегло, което трябва да бъде поне десетки хиляди. Хаптенът е дефектен антиген под формата на малка химична група. Самият хаптен не предизвиква образуването на антитела, но може да взаимодейства с антителата. Когато хаптенът се комбинира с голям молекулен протеин или полизахарид, това сложно съединение придобива свойствата на пълноценен антиген. Това ново сложно вещество се нарича конюгиран антиген.

Антитела, структура и функции на имуноглобулините

А
антителата са имуноглобулини, произведени от В-лимфоцити (плазмени клетки). Имуноглобулиновите мономери се състоят от две тежки (H-верига) и две леки (L-верига) полипептидни вериги, свързани с дисулфидна връзка. Тези вериги имат постоянни (C) и променливи (V) области. Папаинът разделя имуноглобулиновите молекули на два идентични антиген-свързващи фрагмента - Fab (Fragment antigen binding) и Fc (Fragment crystallizable). Активният център на антителата е антиген-свързващият регион на Fab фрагмента на имуноглобулин, образуван от хиперпроменливи региони на H- и L-вериги; свързва антигенни епитопи. Активният център съдържа специфични комплементарни области към определени антигенни епитопи. Fc фрагментът може да свързва комплемента, взаимодейства с клетъчните мембрани и участва в преноса на IgG през плацентата.

Домейните на антитялото са компактни структури, държани заедно чрез дисулфидна връзка. Така в IgG има: V – домени на леките (V L) и тежките (V H) вериги на антитялото, разположени в N-терминалната част на Fab фрагмента; С-домени на постоянни региони на лека верига (CL); С-домени на постоянните региони на тежките вериги (СН1, СН2, СН3). Регионът за фиксиране на комплемента се намира в СН2 домейна.

Моноклоналните антитела са хомогенни и високо специфични. Те се произвеждат от хибридома - популация от хибридни клетки, получени чрез сливане на клетка, произвеждаща антитела с определена специфичност, с "безсмъртна" миеломна клетка.

Различават се следните свойства на антителата:

афинитет (афинитет) - афинитетът на антителата към антигени;

авидност – силата на връзката между антитяло и антиген и количеството антиген, свързано от антителата.

Молекулите на антителата са изключително разнообразни, предимно свързани с променливи области, разположени в N-терминалните области на леките и тежките вериги на имуноглобулиновата молекула. Останалите площи са относително непроменени. Това прави възможно изолирането на вариабилните и постоянните области на тежките и леките вериги в имуноглобулиновата молекула. Индивидуалните части на променливите региони (така наречените хиперпроменливи региони) са особено разнообразни. В зависимост от структурата на постоянните и вариабилните области имуноглобулините могат да бъдат разделени на изотипове, алотипове и идиотипове.

Изотипът на антитялото (клас, подклас имуноглобулини - IgM, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE) се определя от С-домените на тежките вериги. Изотипите отразяват разнообразието от имуноглобулини на видово ниво. Когато животни от един вид се имунизират с кръвен серум на индивид от друг вид, се образуват антитела, които разпознават изотипните специфики на имуноглобулиновата молекула. Всеки клас имуноглобулини има своя собствена изотипна специфичност, срещу която могат да се получат специфични антитела, например заешки анти-миши IgG антитела.

Наличност алотиповесе причинява от генетично разнообразие в рамките на даден вид и се отнася до структурните характеристики на постоянните региони на имуноглобулиновите молекули в индивиди или семейства. Това разнообразие е от същото естество като разликите между хората според кръвните групи ABO.

Идиотипът на антителата се определя от антиген-свързващите центрове на Fab фрагментите на антителата, т.е. антигенните свойства на променливите области (V-области). Идиотипът се състои от набор от идиотопи - антигенни детерминанти на V областите на антитялото. Идиотипите са участъци от вариабилната част на имуноглобулиновата молекула, които сами по себе си са антигенни детерминанти. Антителата, създадени срещу такива антигенни детерминанти (антиидиотипни антитела), са способни да разграничават антитела с различна специфичност. С помощта на антиидиотипни серуми, една и съща променлива област може да бъде открита в различни тежки вериги и в различни клетки.

В зависимост от вида на тежката верига има 5 класа имуноглобулини: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Антителата, принадлежащи към различни класове, се различават едно от друго в много отношения по техния полуживот, разпределение в тялото, способност да фиксират комплемента и да се свързват с повърхностни Fc рецептори на имунокомпетентни клетки. Тъй като имуноглобулините от всички класове съдържат едни и същи тежки и леки вериги, както и едни и същи вариабилни домени на тежка и лека верига, горните разлики трябва да се дължат на постоянните региони на тежката верига.

IgG - основният клас имуноглобулини, открити в кръвния серум (80% от всички имуноглобулини) и тъканните течности. Има мономерна структура. Произвежда се в големи количества по време на вторичния имунен отговор. Антителата от този клас са способни да активират системата на комплемента и да се свързват с рецепторите на неутрофилите и макрофагите. IgG е основният опсонизиращ имуноглобулин по време на фагоцитоза. Тъй като IgG може да премине плацентарната бариера, той играе основна роля в защитата срещу инфекции през първите седмици от живота. Имунитетът на новородените също се повишава поради проникването на IgG в кръвта през чревната лигавица след получаване на коластра, съдържаща големи количества от този имуноглобулин. Съдържанието на IgG в кръвта зависи от антигенната стимулация: нивото му е изключително ниско при животни, държани в стерилни условия. Тя се увеличава бързо, когато животното е поставено в нормални условия.

IgM съставлява приблизително 6% от серумните имуноглобулини. Молекулата се образува от комплекс от пет свързани мономерни субединици (пентамер). Синтезът на IgM започва преди раждането. Това са първите антитела, произведени от развиващите се В лимфоцити. В допълнение, те се появяват първо в мембранно свързана мономерна форма на повърхността на В лимфоцитите. Смята се, че IgM се появява по-рано във филогенезата на имунния отговор на гръбначните животни, отколкото IgG. Антителата от този клас се освобождават в кръвта в ранните етапи на първичния имунен отговор. Свързването на антигена с IgM причинява прикрепването на Clq компонента на комплемента и неговото активиране, което води до смъртта на микроорганизмите. Антителата от този клас играят водеща роля в елиминирането на микроорганизмите от кръвния поток. Ако се открие високо ниво на IgM в кръвта на новородени, това обикновено показва вътрематочна инфекция на плода. При бозайниците, птиците и влечугите IgM е пентамер, при земноводните е хексамер, а при повечето костни риби е тетрамер. В същото време не са открити значителни разлики в аминокиселинния състав на постоянните области на леките и тежките вериги на IgM на различни класове гръбначни животни.

IgA съществува в две форми: в кръвния серум и в секретите на екзокринните жлези. Серумният IgA представлява приблизително 13% от общото съдържание на имуноглобулин в кръвта. Представени са димерни (преобладаващи), както и три- и тетрамерни форми. IgA в кръвта има способността да се свързва и активира комплемента. Секреторна IgA (slgA) е основният клас антитела в секретите на екзокринните жлези и на повърхността на лигавиците. Той е представен от две мономерни субединици, свързани със специален гликопротеин - секреторен компонент. Последният се произвежда от жлезисти епителни клетки и осигурява свързването и транспорта на IgA в секретите на екзокринните жлези. Секреторният IgA блокира прикрепването (адхезията) на микроорганизмите към повърхността на лигавиците и колонизирането им от тях. slgA може също да действа като опсонин. Високите нива на секреторен IgA в майчиното мляко предпазват лигавиците на храносмилателния тракт на бебето от чревни инфекции. При сравняване на различни секрети се оказа, че максималното ниво на slgA се открива в сълзите, а най-високите концентрации на секреторния компонент са в слъзните жлези.

IgD съставлява по-малко от 1% от общото съдържание на имуноглобулини в кръвния серум. Антителата от този клас имат мономерна структура. Те съдържат голямо количество въглехидрати (9-18%). Този имуноглобулин се характеризира с изключително висока чувствителност към протеолиза и кратък полуживот в кръвната плазма (около 2,8 дни). Последното може да се дължи на големия обхват на шарнирната област на молекулата. Почти всички IgD, заедно с IgM, се намират на повърхността на кръвните лимфоцити. Смята се, че тези антигенни рецептори могат да взаимодействат един с друг, контролирайки активирането и потискането на лимфоцитите. Известно е, че чувствителността на IgD към протеолиза се повишава след свързване с антигена.

В сливиците са открити плазмени клетки, секретиращи IgD. Рядко се откриват в далака, лимфните възли и лимфоидните тъкани на червата. Имуноглобулините от този клас са основната мембранна фракция на повърхността на В-лимфоцитите, изолирани от кръвта на пациенти с левкемия. Въз основа на тези наблюдения се предполага, че IgD молекулите са рецептори за лимфоцити и могат да участват в индуцирането на имунологична толерантност.

IgE присъства в кръвта в следи, съставлявайки само 0,002% от всички имуноглобулини в кръвния серум. Подобно на IgG и IgD, той има мономерна структура. Произвежда се предимно от плазмени клетки в лигавиците на храносмилателния тракт и дихателните пътища. Съдържанието на въглехидрати в молекулата на IgE е 12%. Когато се инжектира подкожно, този имуноглобулин остава в кожата за дълго време, свързвайки се с мастоцитите. Впоследствие взаимодействието на антигена с така сенсибилизираната мастоцита води до нейната дегранулация с освобождаване на вазоактивни амини. Основната физиологична функция на IgE очевидно е защитата на лигавиците на тялото чрез локално активиране на факторите на кръвната плазма и ефекторните клетки поради индуцирането на остър възпалителен отговор. Патогенните микроби, способни да пробият защитната линия, образувана от IgA, ще се свържат със специфичен IgE на повърхността на мастоцитите, в резултат на което последните ще получат сигнал за освобождаване на вазоактивни амини и хемотаксични фактори, а това от своя страна ще предизвика приток на IgG, комплемент и неутрофили, циркулиращи в кръвта и еозинофили. Възможно е локалното производство на IgE да допринася за защита срещу хелминти, тъй като този имуноглобулин стимулира цитотоксичния ефект на еозинофилите и макрофагите.

Система на комплемента

Комплементът е сложен комплекс от протеини и гликопротеини (около 20), които, подобно на протеините, участващи в процесите на кръвосъсирване и фибринолиза, образуват каскадни системи за ефективна защита на организма от чужди клетки. Тази система се характеризира с бърз, многократно усилен отговор към първичния антигенен сигнал, дължащ се на каскаден процес. В този случай продуктът от една реакция служи като катализатор за следващата. Първите доказателства за съществуването на системата на комплемента са получени в края на 19 век. при изучаване на механизмите на защита на организма срещу проникването на бактерии и унищожаването на чужди клетки, въведени в кръвта. Тези изследвания показват, че тялото реагира на проникването на микроорганизми и чужди клетки, като произвежда антитела, които могат да аглутинират тези клетки, без да причиняват тяхната смърт. Добавянето на пресен серум към тази смес причинява смърт (цитолиза) на имунизираните обекти. Това наблюдение даде тласък за интензивни изследвания, насочени към изясняване на механизмите на лизиране на чужди клетки.

Редица компоненти на системата на комплемента са обозначени със символа "C" и номер, който съответства на хронологията на тяхното откриване. Има два начина за активиране на компонента:

без участието на антитела – алтернатива

с участието на антитела – класически

Алтернативен начин за активиране на компютъраелементи

Първият път на активиране на комплемента, причинен от чужди клетки, е по-древен от филогенетична гледна точка. Ключова роля в активирането на комплемента по този начин играе С3, който е гликопротеин, състоящ се от две полипептидни вериги. При нормални условия вътрешната тиоетерна връзка в S3 се активира бавно чрез взаимодействие с вода и следи от протеолитични ензими в кръвната плазма, което води до образуването на C3b и C3a (S3 фрагменти). В присъствието на Mg 2+ йони, C3b може да образува комплекс с друг компонент на системата на комплемента, фактор В; след това последният фактор се разцепва от един от ензимите в кръвната плазма - фактор D. Полученият комплекс C3bBb е C3-конвертаза - ензим, който разгражда C3 на C3a и C3b.

Някои микроорганизми могат да активират C3Bb конвертазата с образуването на голям брой продукти на разцепване на C3 чрез свързване на ензима към въглехидратните участъци на тяхната повърхностна мембрана и по този начин го защитават от действието на фактор Н. След това друг протеин пропердинвзаимодейства с конвертазата, повишавайки стабилността на нейното свързване. След като C3 се разцепи от конвертаза, неговата вътрешна тиоестерна връзка се активира и реактивното C3b производно е ковалентно свързано с микробната мембрана. Един активен център на C3bBb позволява на голям брой C3b молекули да се свържат с микроорганизма. Съществува и механизъм, който инхибира този процес при нормални условия: в присъствието на фактори I и H, C3b се превръща в C3bI, последният под въздействието на протеолитични ензими се разцепва до крайните неактивни пептиди C3c и C3d. Следващият активиран компонент, C5, взаимодейства със свързания с мембраната C3b, става субстрат за C3bBb и се разцепва, за да образува къс пептид C5a, като C5b фрагментът остава фиксиран върху мембраната. След това C5b последователно свързва C6, C7 и C8, за да образува комплекс, който подпомага ориентацията на молекулите на последния компонент C9 върху мембраната. Това води до разгъване на молекули C9, тяхното проникване в билипидния слой и полимеризация в пръстеновиден „мембранен атакуващ комплекс“ (MAC). Комплексът C5b-C7, вклинен в мембраната, позволява на C8 да влезе в пряк контакт с мембраната, да причини дезорганизация на нейните редовни структури и накрая да доведе до образуването на спирални трансмембранни канали. Появяващият се трансмембранен канал е напълно пропусклив за електролити и вода. Поради високото колоидно осмотично налягане вътре в клетката, Na + и водните йони навлизат в нея, което води до лизиране на чужда клетка или микроорганизъм.

В допълнение към способността да лизира клетки с чужда информация, комплементът има и други важни функции:

а) поради наличието на рецептори за S3b и S33 на повърхността на фагоцитните клетки се улеснява адхезията на микроорганизмите;

б) малки пептиди C3a и C5a ("анафилатоксини"), образувани по време на активирането на комплемента:

стимулиране на хемотаксиса на неутрофилите до мястото на натрупване на обекти на фагоцитоза,

активиране на кислород-зависими механизми на фагоцитоза и цитотоксичност,

предизвикват освобождаването на възпалителни медиатори от мастоцитите и базофилите,

предизвикват разширяване на кръвоносните капиляри и повишават тяхната пропускливост;

в) протеиназите, които се появяват по време на активирането на комплемента, въпреки тяхната субстратна специфичност, са способни да активират други кръвни ензимни системи: системата за коагулация и системата за образуване на кинин;

г) компонентите на комплемента, взаимодействайки с неразтворимите комплекси антиген-антитяло, намаляват степента на тяхната агрегация.

Класически път на активиране на комплемента

Започването на класическия път възниква, когато антитяло, свързано с микроб или друга клетка, носеща чужда информация, се свърже и активира първия компонент на каскадата Clq. Тази молекула е поливалентна за свързване на антитела. Състои се от централно колагеноподобно ядро, което се разклонява на шест пептидни вериги, всяка от които завършва в антитяло-свързваща субединица. Според електронната микроскопия цялата молекула прилича на лале. Неговите шест дяла са образувани от С-терминалните глобуларни участъци на полипептидните вериги; подобните на колаген участъци са усукани в триспирална структура във всяка субединица. Заедно те образуват структура, подобна на стъбло, поради свързването на дисулфидни връзки в N-крайната област. Глобуларните региони са отговорни за взаимодействието с антителата, а колагеноподобният регион е отговорен за свързването с другите две С1 субединици. За да се комбинират трите субединици в един комплекс, са необходими Ca 2+ йони. Комплексът се активира, придобива протеолитични свойства и участва в образуването на места за свързване на други компоненти на каскадата. Процесът завършва с образуването на MAC.

Антиген-специфичните антитела могат да допълнят и подобрят способността на естествените имунни механизми да инициират остри възпалителни реакции. Малка част от комплемента в тялото се активира по алтернативен път, който може да се случи в липса на антитела.Този неспецифичен път на активиране на комплемента е важен, когато фагоцитите унищожават стареещи или увредени телесни клетки, когато атаката започва с неспецифична сорбция на имуноглобулини и комплемент върху увредената клетъчна мембрана. Въпреки това, класическият път на активиране на комплемента при бозайниците е преобладаващ.

цитокини

Цитокините са протеини главно от активирани клетки на имунната система, които медиират междуклетъчните взаимодействия. Цитокините включват интерферони (INF), интерлевкини (IL), хемокини, фактори на туморна некроза (TNF), колонии-стимулиращи фактори (CSF) и растежни фактори. Цитокините действат на релеен принцип: ефектът на даден цитокин върху клетката я кара да произвежда други цитокини (цитокинова каскада).

Разграничават се следните механизми на действие на цитокините:

Интракринен механизъм - действието на цитокините вътре в произвеждащата клетка; свързване на цитокини със специфични вътреклетъчни рецептори.

Автокринният механизъм е действието на секретиран цитокин върху самата секретираща клетка. Например, IL-1, -6, -18, TNFα са автокринни активиращи фактори за моноцити/макрофаги.

Паракринният механизъм е действието на цитокините върху близките клетки и тъкани. Например, IL-1, -6, -12, -18, TNFα, произведени от макрофаг, активират Т-хелперните клетки (Th0), разпознавайки антигена и МНС на макрофага (Схема на автокринно-паракринно регулиране на имунния отговор ).

Ендокринният механизъм е действието на цитокините на разстояние от клетките продуценти. Например, IL-1, -6 и TNFα, в допълнение към авто- и паракринни ефекти, могат да имат отдалечен имунорегулаторен ефект, пирогенен ефект, индуциране на производството на протеини в острата фаза от хепатоцитите, симптоми на интоксикация и мултиорганно увреждане при токсико-септични състояния.

Интерлевкини

В момента структурата и функциите на 16 интерлевкини са изолирани и проучени, серийните им номера са по реда на получаване:

Интерлевкин-1.Произвежда се от макрофаги, както и от AGP клетки. Той предизвиква имунния отговор чрез активиране на Т-хелперните клетки, играе ключова роля в развитието на възпалението, стимулира миелопоезата и ранните стадии на еритропоезата (по-късно я потиска, като е антагонист на еритропоетина) и е медиатор на взаимодействието между имунната и нервната система. Инхибитори на синтеза на IL-1 са простагландин Е2 и глюкокортикоиди.

Интерлевкин-2.Произвеждат активирани Т хелперни клетки. Той е фактор на растеж и диференциация на Т лимфоцитите и NK клетките. Участва в осъществяването на противотуморна резистентност. Инхибитори - глюкокортикоиди.

Интерлевкин-3.Те произвеждат активирани Т-хелперни клетки, като Th1 и Th2, както и В-лимфоцити, стромални клетки на костен мозък, мозъчни астроцити и кератиноцити. Фактор на растежа на мастоцитите на лигавиците и засилва освобождаването от тях на хистамин, регулатор на ранните етапи на хемопоезата, и потиска образуването на NK клетки при стрес.

Интерлевкин-4.Стимулира пролиферацията на В-лимфоцити, активирани от антитела срещу IgM. Произвежда се от Т-хелперни клетки от тип Th2, върху които има стимулиращ диференциацията ефект, повлиява развитието на хемопоетични клетки, макрофаги, NK клетки, базофили. Насърчава развитието на алергични реакции, има противовъзпалителен и противотуморен ефект.

Интерлевкин-6.Произвежда се от лимфоцити, моноцити/макрофаги, фибробласти, хепатоцити, кератиноцити, мезангиални, ендотелни и хемопоетични клетки. Спектърът на биологично действие е подобен на IL-1 и TNFα, участва в развитието на възпалителни и имунни реакции и служи като растежен фактор за плазмените клетки.

Интерлевкин-7. Произвежда се от стромални клетки на костния мозък и тимуса (фибробласти, ендотелни клетки), макрофаги. Той е основният лимфопоетин. Насърчава оцеляването на преТ-клетките, причинява антиген-зависима пролиферация на Т-лимфоцити извън тимуса. Отстраняването на гена IL-7 при животни води до опустошаване на тимуса, развитие на тотална лимфопения и тежък имунен дефицит.

Интерлевкин-8. Те образуват макрофаги, фибробласти, хепатоцити, Т-лимфоцити. Основната цел на IL-8 са неутрофилите, върху които той действа като хемоатрактант.

Интерлевкин-9.Произвежда се от Th2 тип Т хелперни клетки. Подпомага пролиферацията на активирани Т-хелперни клетки, повлиява еритропоезата и активността на мастоцитите.

Интерлевкин-10.Произвежда се от Т-хелперни клетки от тип Th2, Т-цитотоксични и моноцити. Потиска синтеза на цитокини от Т-клетки от Th1 тип, намалява активността на макрофагите и производството на възпалителни цитокини.

Интерлевкин-11.Образува се от фибробласти. Предизвиква пролиферацията на ранните хематопоетични прекурсори, подготвя стволовите клетки да възприемат действието на IL-3, стимулира имунния отговор и развитието на възпаление, насърчава диференциацията на неутрофилите и производството на протеини в острата фаза.

Отговаря за безопасността и нормалното функциониране на органите и системите, предпазвайки ги от опасни агенти.

Снимка 1. Имунитетът е отговорен за способността на тялото да устои на заплахи. Източник: Flickr (Danielle Scruggs)

Какво е хуморален имунитет

Хуморалният имунен отговор включва молекули, които се намират в кръвта.В-лимфоцитите играят критична роля във функционирането му. Това се различава от клетъчния имунитет, който зависи от Т-лимфоцитите.

Забележка! Хуморалният имунитет е насочен към унищожаване на патогени, които са в кръвта и в извънклетъчното пространство.

В лимфоцити- това са клетки на имунната система, които се произвеждат от черния дроб на плода в утробата, а след раждането - в червения костен мозък, съдържащ се в тръбестите кости.

Всеки В-лимфоцит има на повърхността си рецептор за разпознаване на антиген. Антигените са всички вещества, които тялото смята за потенциално опасни. По-специално, те са част от патогенни вируси и бактерии. След контакт с антиген В-лимфоцитите могат да се трансформират в плазмени клетки, способни да произвеждат имуноглобулини.

Имуноглобулините (антитела, Ig) са протеинови съединения, които предотвратяват размножаването на патогенни микроорганизми и неутрализират отделяните от тях токсини.

Има 5 класа имуноглобулини:

Те се различават по състав, структура и функции.

Как работи хуморалният имунитет?

В-лимфоцитите се образуват от стволови клетки в костния мозък. След узряването те навлизат в кръвта. На повърхността им има клетки, които могат да се отделят от лимфоцитите и да циркулират в кръвта независимо от тях.

Когато антиген попадне в тялото, имуноглобулин М се свързва с него и го инактивира. Антителата задействат модел на активиране на комплемента (комплекс от сложни протеини в кръвта, протеинови ензими, които предпазват от чужди агенти), което води до унищожаване на патогена.

След като това се случи, В-лимфоцитите се превръщат в плазмени клетки. Те започват да произвеждат имуноглобулини от различни класове, предназначени да се борят с подобни антигени.

Антителата свързват патогените и им пречат да увредят телесните тъкани.

Хуморален имунен отговор

Имунната реакция, която се състои от активирането на В-лимфоцитите и производството на имуноглобулини от тях, се нарича хуморален имунен отговор.

Забележка! Образуването на специфични антитела, предназначени да се борят със специфични антигени, е основната цел на имунния отговор. След като попаднат в кръвта, имуноглобулините осигуряват надеждна защита срещу патогенни вещества и микроорганизми.

Има два етапа на хуморалния имунен отговор:

• индуктивен - на този етап се случва разпознаване на антигена;
• продуктивен - на този етап В-лимфоцитите се превръщат в плазмени клетки и отделят антитела, след което имунните реакции се забавят, докато спрат напълно.

В продуктивната фаза на хуморалния имунен отговор се образуват клетки на паметта, които се активират при повторна среща с антигена.

Снимка 2. Антителата, произведени в кръвта, са в състояние да устоят на патогенната микрофлора. Източник: Flickr (NavySoul).

В този случай възниква вторична имунна реакция. Развива се по същия начин като първичния, но протича много по-бързо.

Клетъчен имунитет

Когато този тип имунитет работи, клетките на имунната система се активират. Основните са Т-клетки убийци, естествени клетки убийци и макрофаги.

• Т-убийци- това са клетки, които се борят с вируси, вътреклетъчни бактерии и ракови клетки. Те са вид лимфоцити. Естествените клетки убийци са друг вид лимфоцити. Те са отговорни за борбата с вирусите и раковите клетки.
• Макрофаги- Това са клетки на имунната система, които са способни да абсорбират и усвояват бактерии, остатъци от мъртви клетки и други патогенни частици. Този процес се нарича фагоцитоза, а клетките, които са способни да го извършват, се наричат ​​фагоцити. Макрофагите са вид фагоцит.
• цитокини- това са протеинови молекули, които осигуряват преноса на информация от една имунна клетка към друга. По този начин дейността им се координира. Тези молекули са отговорни и за координирането на работата на имунната система с дейността на нервната и ендокринната системи. В допълнение, цитокините могат независимо да потискат вирусите.

Забележка! Клетъчният имунитет е отговорен за унищожаването на вътреклетъчни бактерии, патогенни гъбички, чужди клетки и тъкани, както и ракови клетки. Той се бори с патогени, които са недостъпни за хуморалния имунен отговор.

Как работи клетъчният имунитет?

Има неспецифичен и специфичен клетъчен имунитет.

Първият включва улавяне, поглъщане и смилане на патогени от фагоцити. Те постепенно обгръщат чуждия агент и след това го унищожават с помощта на специални ензими.

Т-клетките убийци, естествените клетки убийци и други лимфоцити са отговорни за специфичния клетъчен имунитет.

Първи влизат в действие Т-хелперните клетки, които предизвикват имунния отговор. По време на имунния отговор Т-клетките убийци взаимодействат с клетки, заразени с вируси и вътреклетъчни бактерии, както и с ракови клетки, и ги унищожават.

Естествените клетки убийци от своя страна се борят с клетките, които са недостъпни за действието на Т клетките убийци.

След като патогените са унищожени, Т-супресорните клетки влизат в действие, потискайки имунния отговор.