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. Следователно разделянето на двата вида е относително. Хуморалният имунитет е способността да се елиминират инфекциите, дължащи се на антитела. Те присъстват в кръвната плазма, лигавиците на зрителните органи, слюнката.

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

Защитната функция на тялото срещу инфекциозни заболявания се произвежда по следния начин: Когато антигенът бъде запомнен за конкретно заболяване. Ако инфекцията влезе отново в тялото, тогава антителата я разпознават и унищожават патогенните организми. По време на ваксинациите се инжектира лекарство с цел по-нататъшно разпознаване на антигена и усвояването му.

Хуморален и клетъчен имунитет: характеристики на функциите

Клетъчният имунитет предпазва от вирусни заболявания, причинени от патогенни гъбички, тумори. Директно този вид участва в отхвърлянето на различни чужди тъкани, алергични реакции и се произвежда от фагоцити. Тези клетки защитават тялото чрез абсорбиране (фагоцитоза) на чужди вещества, частици, микроорганизми. Кръвта съдържа предимно гранулоцити и моноцити.

Първите се считат за вид левкоцити, осигуряват защитата на тялото. 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 е в тяхната функционалност. Когато хуморалният имунитет се бори директно с микроорганизмите, тогава клетъчният 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 пиете витамини, да водите здравословен начин на живот. Също така, намаляването на имунитета се характеризира с постоянна липса на сън и стрес върху тялото. При последните варианти ще трябва да приемате лекарства, които регулират имунната система. Имунитетът е един от факторите на благосъстоянието. Когато дейността на имунната система не се поддържа нормално, тогава всички микроби, инфекции ще атакуват тялото постоянно.

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 показва проблеми с имунната система. Лечението на заболявания, които са намалили имунитета, допринасят за бързото му възстановяване. Тези заболявания включват диабет и хронични заболявания.

Промените в начина на живот се считат за един от най-добрите начини за справяне с проблема за повишаване на хуморалния имунитет.

Методът обхваща:

• отказ от тютюнопушене и алкохол;
• съответствие със съня и будността;
• спорт и дейности на открито;
• 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, дива роза, алое могат да възстановят имунитета.

Приемането на лекарствени вещества и витамини за повишаване на всякакъв вид имунитет няма да даде резултат, ако основният фактор за неговия спад не бъде открит и елиминиран. Лекарствата се предписват от лекар. Самолечението е забранено.

Механизъм на хуморалния имунитет

Осъществяването на хуморален имунитет се основава на механизма на въздействие на вещества, които унищожават патогенните бактерии чрез кръвта. Такива елементи са разделени на групи - специфични (Engerix помага) и неспецифични. Клетките на вродения имунитет се класифицират като състояния с неспецифичен характер, които потискат микроорганизмите.

Групата включва:

• серум;
• Тайните на жлезите, които инхибират образуването на бактерии;
• Ензимът лизозим. Антибактериалното средство унищожава химикала. взаимоотношения в структурата на стената на патогенните организми;
• Муцинът навлиза в слюнчените жлези. Това са въглехидрати и протеини, които се наричат ​​гликопротеини. Необичайният състав позволява на основните гликопротеини на слузта да предпазват клетъчните слоеве от въздействието на токсични вещества;
• Пропердин - кръвен серумен протеин от групата на глобулините, отговорен за коагулацията на кръвта;
• Цитокините са малки пептидни сигнални (контролни) молекули. Те предават сигнали между тези клетки. Има няколко групи, основната от които се считат за интерферони;
• Интерфероните (автогенни гликопротеини) са вещества от протеинова природа, които имат общи защитни свойства. Ако започне възпалителен процес, те дават сигнал. В допълнение към тази способност те потискат патогените. Има редица видове автогенни гликопротеини. Алфа и бета възникват от 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 пореден номер (C1, C2, C3 и други).

Имунология

Конкретният отговор е единичен фактор. Например, в детството едно дете е имало 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 многоцелева защита, вродена, включително реакцията на тялото към инфекция, навлизаща в тялото.

Хуморален имунен отговор - синтез на антитела от В-клетки в отговор на появата на патогенни организми в човешкото тяло. Тъй като хуморалният имунен отговор напредва от етапа на откриване на антиген до по-интензивно производство на антитела, се извършват 2 основни действия:

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

Мястото на образуване се счита за фоликули с допълнителна мембрана или места за концентрация на В-лимфоцити в лимфоидната тъкан. В периферията на фоликула се открива антиген. Субпопулация от Т-лимфоцити влиза в процеса, подпомагайки производството на антитела. В-лимфоцитите започват интензивно да се делят.

Извършва се превключване на имуноглобулиновите гени, броят на вероятните мутации се увеличава. В равнината на лимфоцитите възникват различни видове имуноглобулини от клас G. В-клетъчните клонове в местата на възпроизвеждане се избират въз основа на висока степен на афинитет към техните рецептори. Клетките с повишена степен на афинитет се диференцират в:

• плазмени клетки;
• клетки, които съхраняват информация за действащи преди това антигени.

Участието на образуваните антитела се изразява в 3 форми:

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

Причинителите на заболяванията в процеса на съществуване в организма на гостоприемника навлизат в извънклетъчната среда. Присъствието в телесните течности е продължително (ако говорим за извънклетъчни патогенни бактерии) или по-малко, когато тялото е засегнато от вътреклетъчни микроорганизми.

По време на нормална имунна активност, инфекциозни агенти, токсични вещества, присъстващи извън клетките гостоприемници, са изложени на такива 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 с емисии.

Имунитетът може да бъде намален поради заболявания:

• патология на кръвоносната система;
• диария поради нарушена абсорбция (нарушение на храносмилателно-транспортната функция на тънките черва);
• бързо и рязко намаляване на бъбречната и чернодробната функция;
• самоотравяне на организма от азотни съединения като урея, пикочна киселина, креатинин и индикан;
• HIV инфекция;
• вродени и придобити имунодефицити;
• онкологични заболявания;
• продължително лечение с антибиотици;
• химиотерапия;
• хелминти.

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

Цялостно изследване на хуморалния имунитет

Имунограмата е списък от характеристики, които се дешифрират според резултатите от кръвен тест. По този начин можете да научите за работата 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:

• Броят на лимфоцитите;
• Т-лимфоцити (разпознават антигена и докладват на В-лимфоцитите);
• Т-хелпери (чиято основна функция е да засилят адаптивния имунен отговор);
• Естествени убийци (големи гранулирани лимфоцити, които са част от вродения имунитет);
• В-лимфоцити (след получаване на информация отделят антитела);
• Нивото на имуноглобулините, които унищожават патогенните микроорганизми;
• маркер за клетъчна смърт.

Извънземни елементи, уловени от антитела, които скоро трябва да се разтворят. Когато се натрупат много голям брой, тогава това е критерий за автоимунни заболявания. Тоест тялото не разпознава клетките си, образува антитела за атака (повишена кръвна 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 между двамата велики учени Иля Мечников и Паул Ерлих се води сериозен спор за структурата на имунната система в продължение на няколко години. Мечников твърди, че борбата на тялото се извършва 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 осъществяване на защитните свойства на организма в течна среда. За разлика от тях, хуморалните защитават извънклетъчните пространства.

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

Как работи хуморалният имунитет

Хуморалният имунитет действа чрез различни вещества, които могат да потиснат възпроизводството на микробите.

Тези вещества, наречени хуморални имунни фактори, попадат в две големи категории: специфични и неспецифични фактори.

Неспецифични фактори на хуморалния имунитет

Неспецифичните фактори са вещества, които нямат ясна специализация, но действат потискащо на 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 имунната реакция );
• секретите на жлезите могат да инхибират микробния растеж;
• 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. Те се произвеждат от В-лимфоцити.

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

Те реагират на антигени – чужди субстанции, които в този случай са попаднали в кръвта или други телесни течности, които организмът ни е сметнал за опасни, блокират ги, а фагоцитите, клетките убийци, ги абсорбират. Антителата са специализирани за специфични антигени.

Антителата се произвеждат в тялото по различни начини. Първата част преминава към детето вътреутробно от майката, това е наследството 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 получени чрез инжектиране 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 заболяването образуването на антитела е 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 запомнят за цял живот, други - за известно време. С повторното появяване на познат антиген, антителата се появяват в големи количества още през първите два дни и човекът или изобщо не се разболява, или страда от заболяването по-бързо и по-лесно от първия път.

Именно върху феномена на имунната памет е изградена системата за реваксинации с определени интервали 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 адаптивния имунитет, който се активира в отговор на конкретна заплаха, за разлика от вродения имунитет, който е постоянно активен, но по-малко ефективен.
Друга част от адаптивната система е клетъчният или клетъчно-медиираният имунитет, при който клетките отделят токсини, за да унищожат нашествениците 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 от 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 антигена 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 „спомен“ за тази атака.
Хората се раждат с набор от вродени имунни реакции, които са предназначени да разпознават широки видове клетки и организми, но хуморалният имунитет се придобива чрез излагане на вируси, бактерии. С течение на времето тялото натрупва повече „спомени“ от предишни атаки на 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 се установи 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 голямо количество подходящи антитела, то може да се пребори с инфекцията.
Ако обаче отново срещне този вирус, той обикновено ще бъде много по-добре подготвен, благодарение на запазването на В-клетките, създадени в отговор на предишната атака, и той 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 представляват заплаха за тялото.
Ако в някакъв момент в бъдеще това лице бъде изложено на агента, трябва да последва незабавен имунен отговор, за 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 новия щам, който се появява през следващата година, тъй като химикалите на повърхността му са се променили и няма да бъдат разпознати като антигени от В-клетките на тялото.

FGOU VPO Московска държавна академия по ветеринарна медицина и биотехнологии на името на V.I. К.И. Скрябин"

по темата: "Хуморален имунитет"

Изпълнено:

Москва 2004 г

Въведение

АНТИГЕНИ

антитела, структура и функция на имуноглобулините

СИСТЕМАТА ОТ КОМПЛЕМЕНТНИ КОМПОНЕНТИ

алтернативен път за активиране

класически път за активиране

цитокини

интерлевкини

интерферони

тумор некротизиращи фактори

колонии стимулиращи 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 негови дефекти:

имуноглобулини,

цитокини,

комплементна система,

протеини на острата фаза

ензимни инхибитори, които инхибират ензимната активност на бактериите,

вирусни инхибитори,

множество нискомолекулни вещества, които са медиатори на имунни 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 точната посока на имунните процеси и в крайна сметка генетичното постоянство на вътрешната среда на организма.

Антигени

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

Антигенът съдържа няколко различни или повтарящи се епитопи. Епитоп (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 антитяло или Т-клетъчен рецептор.

Антигенните свойства са свързани с молекулното тегло, което трябва да бъде поне десетки хиляди. Хаптенът е непълен антиген под формата на малка химична група. Самият хаптен не предизвиква образуването на антитела, но може да взаимодейства с антитела. 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

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

Домейните на антитялото са компактни структури, държани заедно чрез дисулфидна връзка. И така, в IgG има: V - домени на леки (V L) и тежки (V H) вериги на антитялото, разположени в N-терминалната част на Fab фрагмента; С-домени на постоянни региони на леки вериги (C L); С домени на постоянни региони на тежка верига (СН1, СН2, СН3). Мястото на свързване на комплемента се намира в домена CH2.

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

Има такива свойства на антителата като:

афинитет (афинитет) - афинитетът на антителата към антигените;

Авидността е силата на връзката антитяло-антиген и количеството антиген, свързано от антитялото.

Молекулите на антителата се отличават с изключително разнообразие, свързано предимно с вариабилни региони, разположени в N-терминалните региони на леките и тежките вериги на имуноглобулиновата молекула. Останалите секции са относително непроменени. Това прави възможно изолирането на вариабилните и постоянните области на тежките и леките вериги в имуноглобулиновата молекула. Особено разнообразни са отделни части от вариабилните региони (т.нар. хипервариабилни региони). В зависимост от структурата на постоянните и вариабилните области имуноглобулините могат да бъдат разделени на изотипове, алотипове и идиотипове.

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

Наличност алотиповепоради генетично разнообразие в рамките на даден вид и се отнася до структурни характеристики на постоянните региони на имуноглобулиновите молекули в индивиди или семейства. Това разнообразие е от същото естество като разликите в хората според кръвните групи на системата АВО.

Идиотипът на антитялото се определя от антиген-свързващите места на Fab фрагментите на антителата, т.е. антигенните свойства на вариабилните области (V-области). Идиотипът се състои от набор от идиотопи - антигенни детерминанти на V-области на антитяло. Идиотипите са региони на вариабилната част на имуноглобулинова молекула, които сами по себе си са антигенни детерминанти. Антителата, получени срещу такива антигенни детерминанти (антиидиотипни антитела), са в състояние да разграничат антитела с различна специфичност. Антиидиотипните серуми могат да открият една и съща променлива област на различни тежки вериги и в различни клетки.

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

IgG - основният клас имуноглобулини, открити в кръвния серум (80% от всички имуноглобулини) и тъканните течности. Има мономерна структура. Той се произвежда 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 при фагоцитозата. 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 постъпване 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. Покачва се бързо, когато животното е поставено при нормални условия.

IgM съставлява около 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 са първите, които се появяват в мембранно свързана мономерна форма на повърхността на В-лимфоцитите. Смята се, че IgM във филогенезата на имунния отговор на гръбначните животни се появява по-рано от IgG. Антителата от този клас се освобождават в кръвта по време на ранните етапи на първичния имунен отговор. Свързването на антигена с IgM предизвиква прикрепването на Clq компонента на комплемента и неговото активиране, което води до смъртта на микроорганизмите. Антителата от този клас играят водеща роля в отстраняването 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 няма значителни разлики в аминокиселинния състав на постоянните области на IgM леки и тежки вериги на различни класове гръбначни животни.

IgA съществува в две форми: в кръвния серум и в секретите на екзокринните жлези. Серумният IgA е приблизително 13% от общото съдържание на имуноглобулини 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 - секреторния компонент. Последният се произвежда от клетките на жлезистия епител и осигурява свързването и транспорта на IgA към секретите на екзокринните жлези. Секреторният IgA блокира прикрепването (адхезията) на микроорганизмите към повърхността на лигавиците и колонизирането им от тях. slgA може също да играе ролята на 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 открити в слъзните жлези.

IgD е 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 плазмен полуживот (около 2,8 дни). Последното може да се дължи на голямата дължина 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 антиген.

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 на лимфоцитите и могат да участват в индуцирането на имунологична толерантност.

IgE присъства в кръвта в следи, като представлява само 0,002% от всички имуноглобулини в кръвния серум. Подобно на IgG и IgD, той има мономерна структура. Произвежда се главно 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. Последващото взаимодействие на антигена с такава сенсибилизирана 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 остра възпалителна реакция. Патогенните микроби, които могат 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 циркулиращи IgG, комплемент, неутрофили 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 коагулация на кръвта, фибринолиза, образуват каскадни системи за ефективна защита на тялото от чужди клетки. Тази система се характеризира с бърз, многократно усилен отговор към първичния антигенен сигнал, дължащ се на каскаден процес. Продуктът от една реакция служи като катализатор за следващата. Първите данни за съществуването на системата на комплемента са получени в края на 19 век. при изучаване на механизмите за защита на тялото от бактерии, проникващи в него и унищожаване на чужди клетки, въведени в кръвта. Тези изследвания показват, че тялото реагира на проникването на микроорганизми и чужди клетки с образуването на антитела, способни да аглутинират тези клетки, без да причиняват тяхната смърт. Добавянето на пресен серум към тази смес причинява смъртта (цитолиза) на имунизираните субекти. Това наблюдение беше 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 компонент:

без антитела - алтернатива

с участието на антитела – класически

Алтернативен начин за активиране на компютъраелемент

Първият път на активиране на комплемента, причинен от чужди клетки, е филогенетично най-старият. 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 C3 се активира бавно в резултат на взаимодействие с вода и следи от протеолитични ензими в кръвната плазма, което води до образуването на C3b и C3a (C3 фрагменти). В присъствието на Mg 2+ йони, C3b може да образува комплекс с друг компонент на системата на комплемента, фактор В; тогава последният фактор се разцепва от един от ензимите на кръвната плазма - фактор D. Полученият C3bBb комплекс е C3-конвертаза - ензим, който разцепва C3 на C3a и C3b.

Някои микроорганизми могат да активират C3Bb конвертазата с образуването на голямо количество продукти на разцепване на C3 чрез свързване на ензима към въглехидратните области на тяхната повърхностна мембрана и по този начин го предпазват от действието на фактор H. След това друг протеин пропердинвзаимодейства с конвертазата, повишавайки стабилността на нейното свързване. След като C3 се разцепи от конвертаза, неговата вътрешна тиоетерна връзка се активира и реактивното C3b производно се свързва ковалентно към мембраната на микроорганизма. Един C3bBb активен център 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, като последният се разцепва до крайните неактивни пептиди C3c и C3d под въздействието на протеолитични ензими. Следващият активиран компонент, C5, взаимодейства с мембранно свързания C3b, става субстрат за C3bBb и се разцепва, за да образува къс C5a пептид, докато C5b фрагментът остава фиксиран върху мембраната. След това C5b последователно добавя C6, C7 и C8, за да образува комплекс, който улеснява ориентацията на молекулите на последния C9 компонент върху мембраната. Това води до разгръщане 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 повърхността на фагоцитни клетки на рецептори за C3b и C33, адхезията на микроорганизмите се улеснява;

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 в състояние 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

Класическият път се инициира, когато антитяло, свързано с микроб или друга клетка, носеща чужда информация, се свърже и активира първия компонент на каскадата Clq. Тази молекула е многовалентна по отношение на свързването на антитялото. Състои се от централна колагеноподобна пръчка, която се разклонява на шест пептидни вериги, всяка от които завършва в антитяло-свързваща субединица. Според електронната микроскопия цялата молекула прилича на лале. Неговите шест венчелистчета са образувани от С-терминалните глобуларни области на полипептидни вериги, подобни на колаген области са усукани във всяка субединица в триспирална структура. Заедно те образуват подобна на стъбло структура, дължаща се на асоциирането в областта на N-крайната област чрез дисулфидни връзки. Глобуларните региони са отговорни за взаимодействието с антителата, а колагеноподобният регион е отговорен за свързването с другите две С1 субединици. За да се комбинират три 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. По-малка част от комплемента в тялото се активира по алтернативен път, който може да се извърши в липса на антитела.Този неспецифичен път на активиране на комплемента е важен при унищожаването на стареещи или увредени телесни клетки от фагоцити, 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 осигуряват междуклетъчни взаимодействия. Цитокините включват интерферони (IFN), интерлевкини (IL), хемокини, фактори на туморна некроза (TNF), колонии стимулиращи фактори (CSF), растежни фактори. Цитокините действат на принципа на релето: ефектът на даден цитокин върху клетката предизвиква образуването на други цитокини от нея (цитокинова каскада).

Разграничават се следните механизми на действие на цитокините:

Интракринен механизъм - действието на цитокините вътре в клетката продуцент; 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.

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

Ендокринният механизъм е действието на цитокините на разстояние от продуциращите клетки. 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 в токсико-септични състояния.

Интерлевкини

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

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

Интерлевкин-2.Произвеждат активирани Т-хелпери. Той е фактор на растеж и диференциация на Т-лимфоцитите и NK клетките. Участва в осъществяването на противотуморна резистентност. Инхибиторите са глюкокортикоиди.

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

Интерлевкин-4.Стимулира пролиферацията на В-лимфоцити, активирани от антитела срещу IgM. Произвежда се от Т-хелпери от типа Th2, върху които има стимулиращ диференциационен ефект, влияе върху 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, мезанглиални, ендотолиални и хематопоетични клетки. Според спектъра на биологично действие той е близък до IL-1 и TNFα, участва в развитието на възпалителни, 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 пре-Т-клетките, предизвиква антиген-зависима репродукция на Т-лимфоцити извън тимуса. Делецията 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 Т-хелпер тип Th2. Подпомага пролиферацията на активирани Т-хелпери, повлиява еритропоезата, активността на мастоцитите.

Интерлевкин-10.Произвежда се от Т-хелпер 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 хемопоетични прекурсори, подготвя стволовите клетки да възприемат действието на IL-3, стимулира имунния отговор и развитието на възпаление, насърчава диференциацията на неутрофилите, 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

В хуморалния имунен отговор участват молекули, които се намират в кръвта.Най-важна роля в неговото функциониране играят В-лимфоцитите. В това той се различава от клетъчния имунитет, чиято работа 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.

На повърхността на всеки В-лимфоцит има антиген-разпознаващ рецептор. Антигените са всички вещества, които тялото счита за потенциално вредни. По-специално, те са част от патогенни вируси и бактерии. След излагане на антиген В-лимфоцитите могат да се превърнат 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 са разположени, които могат да се отделят от лимфоцитите и да циркулират в кръвта независимо от тях.

Когато антиген навлезе в тялото, имуноглобулин М се свързва с него и го инактивира. Антителата започват схемата за 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 ги предпазват от увреждане на телесните тъкани.

Хуморален имунен отговор

Имунният отговор, който се състои в активирането на В-лимфоцитите и производството на имуноглобулини от тях, се нарича хуморален имунен отговор.

Забележка! Образуването на специфични антитела, предназначени да се борят с определени 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 извършва разпознаване на антигена;
• продуктивен - на този етап В-лимфоцитите се превръщат в плазмени клетки и отделят антитела, след което имунните реакции се забавят до пълно спиране.

В продуктивната фаза на хуморалния имунен отговор се образуват клетки на паметта, които се активират, ако настъпи 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 вторичен имунен отговор. 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-убийци, естествени убийци и макрофаги.

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

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

Как работи клетъчният имунитет?

Разграничете неспецифичния и специфичния клетъчен имунитет.

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

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

Т-хелперите са първите, които влизат в действие, които предизвикват имунен отговор. Т-килърите в хода на имунния отговор взаимодействат с клетките, заразени с вируси и вътреклетъчни бактерии, както и с раковите клетки, и ги унищожават.

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

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